Роль свободных радикалов в образовании раковых клеток

Роль свободных радикалов в образовании раковых клеток

Имеется много органических реакций, которые протекают с образованием свободных радикалов. К таким реакциям относятся реакции галогенирования, реакции образования перекисей, реакции полимеризации и многое другое.

Свободные радикалы обладают большой активностью. Они соединяются друг с другом и могут взаимодействовать с недиссоциированными молекулами. При этом обычно образуются другие свободные радикалы, которые действуют на молекулы, из которых вновь образуются радикалы. В результате всего этого возникает цепь реакций, называемая цепной реакцией. Таким образом, на основе свободных радикалов и возникают раковые клетки. Поясним сказанное на примерах.

Предположим, мы воздействовали на соединение Сl2 каталитически действующим солнечным светом или некоторым катализатором, который расщепил часть молекул хлора на два атома с неспаренными электронами, то есть на два радикала:

Cl: Сl ? 2Сl ?

Далее идет цепная реакция:

Сl ? СH4 ? HCl+СH3 ?

Образовавшийся радикал метила действует на хлор:

СH3 ? +Сl2 ? CH3Сl+ Cl ?

Образовавшийся радикал (атомарный хлор) действует на другие молекулы СH4, и таким образом вновь повторяются обе реакции и, в конце концов, образуются соединения СН2Сl и HCl. Здесь уместно напомнить, что необычное поведение хлора объясняется ядерным строением. Хлор образован из соединения фтора и кислорода или двух атомов кислорода и одного атома водорода.

Cl17 = F9 +O8 = H+O8 +O8 = HO2

Но соединение HO2 очень нестабильно и поэтому хлор склонен к радиоактивному бета-распаду. Хлор, таким образом, обладает бета-распадом аналогично рению 188. Но отличается хлор от рения тем, что энергия выхода электронов у хлора составляет порядка нескольких КэВ, а у рения эта энергия почти в тысячу раз больше. Выход электронов у хлора можно регистрировать по конденсации воды из воздуха. Стоит только открыть пробочку флакончика с соляной кислотой, как мы обнаруживаем дымок. Это и есть следы сконденсированного пара от выхода электронов хлора. Подобное явление мы наблюдаем в камере Вильсона. Радиоактивность хлора проявляется и в соединениях хлора с металлами (хлориды). Такие вещества особенно хорошо конденсируют влагу из воздуха. Примером могут служить хлорид кальция (CaCl2) и хлорид цинка (ZnCl2).

На радиоактивности Хлора основана жизнь животных и человека. Действительно, все главнейшие ферменты (катализаторы) основаны на использовании соляной кислоты. Соляная кислота и некоторые хлориды являются основными элементами подавления ракового процесса. Свободные радикалы, как правило, короткоживущие. Но имеются свободные радикалы с длительным периодом жизни, которые могут быть устойчивыми и в отсутствии кислорода. Примером устойчивых в отсутствии кислорода радикалов являются металлкетилы. Они получаются действием щелочных металлов на неионолизирующиеся кетоны, например:

C6H5 CО C6H5 +К ? C6H5 С ? (OК) C6H5

Примерами радикалов с двухвалентным азотом является дифенилазот, получаемый нагреванием тетрафенилгидразина в бензоле при 80 °C, и устойчивый на воздухе дифенилпикрилгидразил, который существует в виде радикала даже в твердом состоянии.

Не останавливаясь более подробно на теории цепных реакций, сообщим, что это явление позволило понять механизмы многих реакций с углеводами, аминокислотами, белками, ферментами, наконец, клетками. Раковые клетки возникают именно на цепных реакциях, но прежде чем сообщить механизм образования раковых клеток, остановимся вначале на явлении негативной биохимии.