Всем нам хорошо известна такая дрянь, как борщевик. Он со страшной скоростью покрывает любые заброшенные поля, кюветы и так далее. Если нечаянно прикоснуться к нему в солнечный день – ожоги и волдыри гарантированы. Хм, что-то мне это напоминает. Что-то чуть больше века назад…
ВНЕЗАПНО, параллель между борщевиком и ипритом не высосана из пальца, а механизмы их токсического действия весьма близки друг другу.
Иприты (да, иприт – это не одно вещество, а целая их серия, есть азотные, кислородные и серные иприты) являются сильными алкилирующими агентами – они реагируют с различными реакционноспособными атомами органических соединений (всякие там аминные или спиртовые группы), сбрасывая с себя атом хлора и вешаясь на эти самые реакционноспособные группы длинными цепочками из углерода. Как нетрудно догадаться, глядя на формулу ипритов, они отлично сшивают две реакционноспособные группы друг с другом. А дальше мы глядим на формулу азотистых оснований ДНК и понимаем, что они будут офигительно вступать в реакцию с ипритом, создавая в рандомных местах генетического кода сшивки между основаниями.
Эти самые сшивки в геноме являются, по сути, битыми ячейками генетической памяти клетки. Конечно, у любого живого существа в наличии мешок механизмов очистки памяти от ошибок, но все они имеют ограниченную работоспособность. Поток ошибок, вызванных отравлением ипритами, перегружает их, что и приводит к наблюдаемой картине отравления, канцерогенезу и всяким прочим «веселым» последствиям.
Что любопытно, уже существующие раковые клетки обращаются к геному куда чаще здоровых, поэтому отравление ипритами их косит значительно раньше, чем проявляется общая картина отравления. Собственно, именно поэтому один из видов иприта стал одним из первых агентов для химиотерапии опухолей под названием "хлорметин" или "эмбихин".
А что борщевик?
А борщевик действует куда хитрее. Фуранокумарины, содержащиеся в нем, сами по себе нетоксичны. Такие молекулы плоские, а распределение электронов в них таково, что максимумы электронной плотности находятся над и под плоскостью молекулы. За счет этого они способны вступать в слабую (даже не химическую) связь с другими схожими молекулами.
Что мы видим дальше? А дальше мы видим, что в ДНК куча плоских азотистых оснований, еще и более-менее параллельных друг другу и в дополнение к основной цепочке с чисто химической связью связанных именно по такому механизму (так называемые стэкинговые взаимодействия). Как нетрудно догадаться, фуранокумарины влезают между азотистыми основаниями. Сила взаимодействия между ними малая, процесс обратим, все хорошо…
До тех пор, пока не прилетает фотон в ультрафиолетовом диапазоне (от Солнышка, например). Такие циклические системы, как фуранокумарины, круто меняют свою реакционную способность после поглощения фотона. Дальше происходит абсолютно то же самое, что и с ипритами. Результат предсказуемо тот же. Что лично мне интересно – а не приводит ли отравление борщевиком к раку на долгосроке, изучал ли кто-то этот вопрос?
Автор: Иван Прихно