Хром в питьевой воде: источники, метаболизм и риски развития рака

В питьевой воде во многих географических регионах содержится хром в степенях окисления +3 и +6. Основные опасения для общественного здоровья связаны с присутствием шестивалентного хрома, который классифицируется как известный канцероген для человека при ингаляционном воздействии. Cr(VI) обладает высокой подвижностью в окружающей среде и может происходить из антропогенных и природных источников. Кислые среды с высоким содержанием органических веществ способствуют восстановлению Cr(VI) до нетоксичного Cr(III). Обратный процесс образования Cr(VI) из Cr(III) также происходит, особенно в присутствии распространённых минералов, содержащих оксиды Mn(IV). Ограниченные эпидемиологические данные о поступлении Cr(VI) внутрь организма указывают на возможное повышение риска рака желудка. Воздействие Cr(VI) с питьевой водой на животных вызывало опухоли пищеварительного тракта; в тонком кишечнике мышей наблюдались линейные и сверхлинейные зависимости ответа от дозы. Хромат, преобладающая форма Cr(VI) при нейтральном pH, поглощается всеми клетками через сульфатные каналы и неферментативно активируется повсеместно присутствующими аскорбатом и низкомолекулярными тиолами. Наиболее распространённой формой повреждения ДНК, индуцируемого Cr(VI), являются аддукты Cr–ДНК, вызывающие мутации и разрывы хромосом. Новые данные указывают на двусторонние взаимодействия между повреждением ДНК и эпигенетическими изменениями, которые совместно определяют спектр геномных перестроек и профили экспрессии генов в опухолях. Обширное образование аддуктов ДНК, чётко положительные результаты генотоксикологических тестов с высокой прогностической ценностью в отношении канцерогенности, характер зависимости опухолевого ответа от дозы у мышей и биологическая сигнатура мутагенных канцерогенов (опухолеобразующая активность у нескольких видов, в нескольких тканях и у обоих полов) убедительно подтверждают важность мутагенных механизмов, реагирующих с ДНК, в канцерогенном действии Cr(VI). Результаты оценки биодоступности и кинетические соображения показывают, что 10–20% поступившего внутрь организма Cr(VI) в низкой дозе избегает инактивации в желудке человека. Прямой мутагенный механизм действия и неполнота детоксикации в желудке свидетельствуют против существования порога при низкодозовом воздействии...