Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.
Скачать (прямая ссылка):
Защитное действие кремнезема в случаях раковых заболеваний обосновывается тем, что рак редко начинается в областях организма с богатым содержанием кремнезема (или магния), но, однако, чаще возникает в участках, богатых кальцием, так как кальций выступает в роли «враждебного кремнию элемента». Воронков, Зелчан и Лукевиц [4а] даже постулируют, что раковые заболевания чаще возникают у высших организмов, поскольку они содержат меньше кремнезема в результате эволюционных процессов. Однако существует много других факторов, затрагивающих области распространения рака в организме, и кажется сомнительным, что рак мог бы быть непосредственно связан с количеством кремнезема, потребляемого с пищей или питьевой водой в отдельных географических районах. Кроме того, некоторая часть вышеприведенной информации имеет пятидесятилетнюю давность, поэтому результаты анализа на содержание кремнезема можно подвергнуть некоторым сомнениям.
Поскольку имеются сведения о присутствии кремнезема в ДНК и РНК и возможных изменениях в уровнях содержания кремнезема у больных раком, вероятно, целесообразно проведение дальнейших исследований кремнезема как возможного фактора, влияющего на заболевание раком. Исследования по раз-
1066
Глава 7
витию раковых заболеваний у подопытных животных, потребляющих аномально низкое или аномально высокое количество монокремневой кислоты, могли бы привести к дальнейшему пониманию этой проблемы.
Силикоз, пневмокониоз, фиброгенез
Наиболее распространенный путь попадания опасных количеств кремнезема в организм человека — это вдыхание, хотя имеются некоторые предположения, что вред может причинить и коллоидный кремнезем, попадающий в открытые раны. Однако возможность длительного воздействия последнего маловероятна, в то время как силикоз легких — обычное явление. Еще в начале прошлого века в Англии была высока смертность промышленных рабочих, которые на фабриках приготовляли тонко-размолотый кремень, или кремнезем, для керамических изделий. Поэтому женщины были вынуждены выходить замуж три-четыре раза. Проблема силикоза в промышленности привела к появлению строгих правительственных мер по снижению опасности, которой подвергались рабочие. В большинстве стран распространенность этого заболевания в настоящее время мала.
Постоянно возрастающий объем научных исследований и публикаций по силикозу и относящимся к нему вопросам химии затрудняет рассмотрение этой проблемы в данной книге. Однако здесь будут даны некоторые химические аспекты и обобщены основные теоретические положения, связанные с силикозом. По данным Воронкова, Зелчана и Лукевица [4а], насчитывается более 50 теорий, по-разному объясняющих механизм действия кремнезема; эти авторы цитируют сотни работ.
Имеются краткие обзоры по проблеме силикоза [301—306]. Монография Холта (1955 г.), в которой насчитывается 657 библиографических ссылок, а также публикации и монография Хеппльстона (1973 г.) будут рассмотрены более подробно.
Механизм возникновения силикоза
Воздействие, благодаря которому тонкодиспергированный пылевидный кварц, попадающий в легкие, вызывает заболевание силикозом, в течение долгого времени было дискуссионным вопросом. Существуют фактические данные, показывающие, что частицы кристаллического кварца размером ~ 1 мкм, отличающиеся от многих разновидностей пыли тем, что состоят из наиболее твердого материала, подобного карборунду [307], вызывают структурные изменения в легких, включая фиброз, отвердение ткани, снижение объема легких, и значительно по-
Кремнезем в биосфере
1067
вышают вероятность заболевания туберкулезом. Имеются две группы теорий:
1. Более ранние теории, в которых предполагалось, что некоторую роль играет растворимый кремнезем. Они базировались на том, что монокремневая кислота способна вступать во взаимодействие с ДНК или с РНК и вызывать изменение в ферментативных системах. Согласно наиболее распространенной теории, кварц растворяется с образованием растворимого моно-мерного кремнезема. Этот процесс сам по себе безвреден, однако мономерный кремнезем полимеризуется затем до поликремневой кислоты, которая, как известно, денатурирует белок и разрушает клеточные мембраны, т. е. в результате мономерный кремнезем оказывается цитотоксичным.
2. Современные теории, по которым единственной причиной, вызывающей силикоз, считается чистая поверхность частиц кристаллического кремнезема, обычно кварца.
В течение долгого времени существовала путаница вследствие ошибочного допущения, что денатурация белка и цито-токсическое действие кремнезема приводят к развитию фиброза в затронутых силикозом легких. Наоборот, сильная цитоток-сическая активность кремнезема, по-видимому, обратна его фиброзной активности в том смысле, что наиболее активные цитотоксические формы кремнезема, такие, как поликремневая кислота, аморфный и коллоидный кремнезем, в наименьшей степени активны в отношении образования волокнистой ткани или фиброза. В настоящее время преобладает мнение, что именно кварц в виде частиц размером 0,05—5 мкм при вдыхании вызывает типичные заболевания силикозом или пневмоко-ниозом, для которых характерно развитие тяжелой формы фиброза легких.
