Экспериментальные исследования выявили, что канцерогенность фенольных соединений возрастает с увеличением числа метокси-групп — О—СН3 в их составе. Установлено также, что введение в организм, минуя пищеварительный тракт (подкожно, внутрибрюшинно), медицинского таннина или дубильных комплексов различных растений вызывает тяжелые токсические повреждения печени вплоть до ее острой желтой атрофии, а в дальнейшем — развитие рака печени. Все эти канцерогенные вещества также, по-видимому, проходят в организме метаболическую активацию с образованием более активных промежуточных и конечных канцерогенов в результате окислительных превращений. Причем канцерогенный эффект этих соединений проявляется либо в тех органах, где они подвергаются наиболее активному воздействию микросомальных оксидаз (печень), либо в органах выделения (мочевой пузырь, почки, кишечник).
Если введение в молекулу канцерогена фенольных гидроксильных групп означает, как правило, ослабление его токсичности и канцерогенности, то в случае метаболической активации и усиления канцерогенности имеет место, по существу, близкий в химическом смысле процесс. При этом также происходит гидроксилирование, но гидроксилы появляются у атомов углерода кольца после разрыва двойной связи между последними. В отличие от фенолов такие соединения носят название дигидродиолов. Это промежуточные канцерогены, могущие окисляться до неактивных метаболитов или превратиться в конечный канцероген. Химическая структура конечных канцерогенов интенсивно изучается. Но это соединения нестойкие, легко взаимодействующие с другими веществами, что затрудняет их изучение. Полной ясности в вопросе структуры конечных канцерогенов нет. Предполагается, что конечные канцерогены — это соединения, содержащие атомную группировку с недостатком электрона, поэтому они очень охотно реагируют с веществами, несущими, отрицательный заряд, в том числе и биополимерами (ДНК, РНК, белками). Возможно, конечным канцерогеном является диоловый эпоксид, образующий с молекулой канцерогена особую конфигурацию — «область залива» — и имеющий вид.
Канцерогены «встраиваются» в структуру ДНК или вызывают разрывы ее нитей, приводя тем самым к изменениям ее кодирующих свойств. Частично эти дефекты структуры ДНК устраняются восстановительными системами клетки. Конечный эффект — возникновение опухоли — зависит, таким образом, от очень многих взаимосвязанных факторов, неодинаково изученных и недостаточно управляемых, что весьма затрудняет задачу управления этим процессом.
Множественность этапов канцерогенеза делает возможным вмешательство в него разными путями и с различными результатами. В частности, угнетение функции восстановительных систем клетки несомненно делает работу канцерогенов более эффективной. Поэтому вещества, не обладающие собственной канцерогенной активностью, могут усиливать действие других канцерогенов, выступая в роли «ассистентов», «помощников». Такое действие носит название коканцерогенного. Коканцерогенный эффект достигается и в том случае, если вещество-«ассистент» облегчает проникновение канцерогена в ткани, способствует его превращению в конечный канцероген и связыванию с ДНК либо «подталкивает» уже трансформированную канцерогеном клетку к размножению.
И тут открывается широкое поле деятельности для других, не канцерогенных соединений, в том числе и для фенольных. Одна из наиболее удобных и наглядных моделей изучения коканцерогенного действия самых разнообразных веществ, в том числе и фенолов,— это модель получения кожных раков. На неповрежденную кожу мышей или крыс, предварительно лишенную шерсти, однократно наносят один из канцерогенов (бенз(а)пирен, метилхолантрен или другое классическое соединение) в дозе, недостаточной для вызывания рака, но обусловливающей трансформацию части клеток кожи. Опухоли у таких животных практически не возникают. Но если спустя некоторое время на тот же участок кожи воздействовать (одно- или многократно) другими веществами, то под влиянием некоторых из них опухоли развиваются. Сами эти вещества не обладают собственным канцерогенным действием, но в сочетании с истинным канцерогеном усиливают и проявляют его эффект. Такие вещества относят к коканцерогенам.