Глава 11. Отравляющие

И ВЫСОКОТОКСИЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА

ЦИТОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Цитотоксическим называется повреждающее действие веществ на организм путем формирования глубоких структурных и функциональных изменений в клетках, приводящих к их гибели. В основе такого действия лежит прямое или опосредованное иными механизмами поражение внутриклеточных структур, сопровождающееся грубыми нарушениями генетического ап­парата клеток и клеточных мембран, процессов синтеза белка и других видов пластического обмена.

Следует отметить, что практически любая тяжелая интоксикация в той или иной степени сопряжена с повреждением клеток различных ти­пов. Однако часто повреждение носит вторичный характер (в результате стойкого нарушения токсикантами или продуктами их метаболизма ге­модинамики, газообмена, кислотно-основного состояния, ионного со­става внутренней среды организма и т. д.) либо проявляется при воздей­ствии химических соединений на клетку лишь в очень высоких дозах (на фоне уже развившихся иных признаков поражения). Вместе с тем сущест­вуют вещества, цитотоксическое действие которых обусловлено прямой ата­кой ксенобиотика на структурные элементы клетки и является основным в профиле вызываемого ими токсического процесса. Такие вещества можно отнести к группе цитотоксикантов. К числу наиболее токсичных предста­вителей цитотоксикантов относятся:

1. Металлы:

• мышьяк;

• ртуть и др.

2. Элементорганические соединения:

• сероорганические соединения (галогенированные тиоэфиры: сернистый иприт);

• азоторганические соединения (галогенированные алифатиче­ские амины и некоторые аминосоединения жирного ряда: азо­тистый иприт, этиленимин);

» мышьякорганические соединения (галогенированные алифати­ческие арсины: люизит);

• органические окиси и перекиси (этиленоксид) и др.

1Э5

I Лава 11. (ЛГНОЛМИЛЦИЕ ¥1 DDtUUr\UIUr\V^nnD1t. ULU^viun ^iiviviwm IL.VMV. w f^-w._v,^_r...

3. Галогенированные полициклические ароматические углеводороды:

• галогенированные диоксины;

• галогенированные бензофураны;

• галогенированные бифенилы и др.

4. Сложные гетероциклические соединения:

• афлатоксины;

• трихотеценовые микотоксины;

• аманитин и др.

5. Белковые токсины:

• рицин и др.

Для военной токсикологии особый интерес представляют вещества, способные при экстремальных ситуациях вызывать массовые санитарные потери. К числу таковых из группы цитотоксикантов относятся прежде всего боевые отравляющие вещества кожно-нарывного действия (иприт, азотистый иприт, люизит), некоторые промышленные агенты (соедине­ния мышьяка, ртути и т. д.), фитотоксиканты и пестициды, и их токсич­ные примеси (диоксин и диоксиноподобные соединения), а также неко­торые другие соединения.

Общим в действии ОВТВ этой группы на организм являются:

• медленное, постепенное развития острой интоксикаций (про­должительный скрытый период, постепенное развитие токсичес­кого процесса);

• изменения со стороны всех органов и тканей (как на месте ап­пликации, так и после резорбции), с которыми токсикант или продукты его метаболизма в силу особенностей токсикокинети-ки способны непосредственно взаимодействовать;

• основные формы нарушений со стороны органов и систем, во­влеченных в токсический процесс: воспалительно-некротиче­ские изменения, угнетение процессов клеточного деления, глу­бокие функциональные расстройства внутренних органов.

Вместе с тем поражения различными токсикантами имеют и свою специфику, обусловленную особенностями основного механизма их ток­сического действия. Основные ОВТВ рассматриваемого класса в соответ­ствии с особенностями механизма действия можно отнести к одной из следующих групп:

1. Ингибиторы синтеза белка и клеточного деления.

1.1. Образующие аддукты нуклеиновых кислот:

« сернистый иприт, азотистый иприт.

1.2. Не образующие аддукты нуклеиновых кислот:

« рицин.

2. Тиоловые яды:

■ мышьяк, люизит.

3. Токсичные модификаторы пластического обмена:

« галогенированные диоксины, бифенилы.

1 ЭБ

11.1. Ингибиторы синтеза белка и клеточного деления

Процессы синтеза белка и клеточного деления необыкновенно сложны. Механизмы, посредством которых токсиканты способны воздействовать на них — многообразны (см. 5.2. «Общие механизмы цитотоксичности»). При этом условно вещества, нарушающие процессы, можно подразде­ лить на две группы. Представители первой группы взаимодействуют с нуклеиновыми кислотами ядра клетки (образуют аддукты), повреждая ее генетический код и нарушая механизмы репликации. Поражение такими веществами сопровождается повреждением преимущественно делящихся клеток, нарушением пролиферации клеточных элементов. Соединения другой группы действуют на этапах транскрипции и трансляции генети­ ческой информации. Поэтому основным видом нарушения является уг­ нетение синтеза белка. Наиболее чувствительными к этим ядам являются органы с высокой интенсивностью пластического обмена. '

11,1-1. Ингибиторы синтеза белка

и клеточного деления, образующие '

аддукты ДНК и РНК

К числу веществ рассматриваемой группы относятся яды, образующие при интоксикациях прочные ковалентные связи с азотистыми основани­ями нуклеиновых кислот. Среди ОВТВ — это прежде всего сернистый и азотистый иприты и их аналоги. При изучении нуклеиновых кислот, вы­деляемых из поврежденных этими токсикантами клеток, в пробах выяв­ляются комплексы остатка молекулы токсиканта и пуриновых (пирими-диновых) оснований. Такие комплексы получили название аддуктов. При взаимодействии с нуклеиновыми кислотами ипритов (сернистого, азоти­стого) и их аналогов образуются аддукты, содержащие алкильные радика­лы (фрагменты молекулы яда, представляющие собой алкильную группу). По этой причине вещества называют также алкилирующими агентами. Помимо нуклеиновых кислот алкилирующие агенты способны взаимо­действовать с белками, пептидами и молекулами иного строения. В этой связи механизм их токсического действия сложен и не ограничивается повреждением только генетического аппарата клеток.