К числу повреждающих относятся факторы, обладающие мутагенным, канцерогенным и тератогенным действием. В основе этих влияний лежит повреждение генетического материала, т.е. образование генных, хромосомных и геномных мутаций. В случае их возникновения и закрепления в соматических клетках они могут привести к опухолевому росту, преждевременному старению.
Физическими мутагенами являются ионизирующие излучения (источники их – медицинские приборы, атомная энергетика, изотопы радиоактивных элементов, применяемых в промышленности), ультрафиолетовое излучение. Помимо технических источников большое значение имеет истончение озонового слоя Земли и проникновение жестких ультрафиолетовых лучей в приземной слой атмосферы.
Химические мутагены, число которых на Земле очень велико, представлены в окружающей среде тремя основными группами:
· естественные неорганические вещества (нитраты, нитриты, ТМ) и естественные органические вещества
· переработанные природные соединения (продукты переработки нефти, сжигания угля и древесины, компоненты выхлопных газов, пищевые отходы и др.);
· химические продукты, не встречающиеся в природе, синтезированные человеком (пестициды[, синтетические полимеры и др.). Это многие соединения, являющиеся источником свободных радикалов, а также многие лекарственные и косметические средства.
Активными биологическими мутагенами являются вирусы.
Тератогенез – возникновение уродств в результате наследственных изменений, вызванных повреждающими факторами в период внутриутробного развития. Действие тератогенных факторов (тератогенов) особенно опасно в критические периоды индивидуального развития (периоды включения и переключения генов и изменения обмена веществ).
Экзогенные тератогены (как и все мутагены) могут иметь физическую, химическую и биологическую природу. Из физических факторов особенно опасно облучение в первые 6 недель внутриутробного развития. Тератогенное действие доказано для:
· ряда лекарственных препаратов (антибиотики ряда тетрациклина),
· алкоголя, веществ табачного дыма, наркотиков,
· химических веществ – бензола, фенола, формалина, бензина, солей ТМ (свинец, ртуть, мышьяк, хром, кадмий).
· некторых вирусов (оспы, гриппа, краснухи, ветрянки, кори, паротита и др.),
· токсических продуктов простейших (например, малярийного плазмодия, токсоплазмы), бледной спирохеты – возбудителя сифилиса, туберкулезной палочки.
Воздействие тератогенных факторов способно вызвать формирование больших пороков развития, приводящих обычно к самопроизвольным выкидышам, если фактор действовал до начала органогенеза. Малые пороки развития возникают при действии тератогенов в период закладки органов, в начале плодного периода. Внутриутробные инфекции часто вызывают формирование таких пороков, как аномалии лицевого скелета, нарушенный прикус, деформация ушных раковин, высокого нёба. Функциональные нарушения могут стать результатом влияния тератогенов в плодный период. Ребенок может родиться здоровым, но через некоторое время появятся симптомы поражения нервной системы (косоглазие, асимметрия лица, расстройства глотания и др.) или других органов и систем (помутнение хрусталика, пороки сердца, почек, надпочечников, кишечника, скрытые аномалии скелета, тромбозы сосудов). Такие тератогенные нарушения особенно характерны для детей, перенесших внутриутробную инфекцию.
Установлена тесная зависимость между мутагенными и канцерогенными свойствами веществ. Многие факторы среды, окружающей человека в условиях техносферы, обладают способностью превращать нормальные клетки в раковые. В группу наиболее активных канцерогенов входят радиоактивное, рентгеновское и ультрафиолетовое излучения, бенз(а)пирен[8], асбест, некоторые алкалоиды. К числу биологических канцерогенов принадлежат вирусы.