Cancerogeno - Carcinogen

Le sigarette sono note cancerogene da almeno 65 anni.

Un cancerogeno è qualsiasi sostanza, radionuclide o radiazione che promuove la cancerogenesi , la formazione del cancro . Ciò può essere dovuto alla capacità di danneggiare il genoma o all'interruzione dei processi metabolici cellulari . Diverse sostanze radioattive sono considerate cancerogene, ma la loro attività cancerogena è attribuita alle radiazioni, ad esempio raggi gamma e particelle alfa , che emettono. Esempi comuni di agenti cancerogeni non radioattivi sono l' amianto inalato , alcune diossine e il fumo di tabacco . Sebbene il pubblico associ generalmente la cancerogenicità a sostanze chimiche sintetiche, è ugualmente probabile che si presenti sia nelle sostanze naturali che in quelle sintetiche. Gli agenti cancerogeni non sono necessariamente immediatamente tossici ; quindi, il loro effetto può essere insidioso.

Il cancro è qualsiasi malattia in cui le cellule normali sono danneggiate e non vanno incontro a morte cellulare programmata così velocemente come si dividono per mitosi . Gli agenti cancerogeni possono aumentare il rischio di cancro alterando il metabolismo cellulare o danneggiando il DNA direttamente nelle cellule , il che interferisce con i processi biologici e induce la divisione maligna incontrollata, portando infine alla formazione di tumori. Di solito, un grave danno al DNA porta alla morte cellulare programmata, ma se il percorso di morte cellulare programmata è danneggiato, la cellula non può impedire a se stessa di diventare una cellula cancerosa.

Ci sono molti agenti cancerogeni naturali. L'aflatossina B 1 , prodotta dal fungo Aspergillus flavus che cresce su cereali , noci e burro di arachidi immagazzinati , è un esempio di un potente cancerogeno microbico naturale . Alcuni virus come l' epatite B e il virus del papilloma umano sono stati trovati per causare il cancro negli esseri umani. Il primo dimostrato di provocare il cancro negli animali è il virus del sarcoma di Rous , scoperto nel 1910 da Peyton Rous . Altri organismi infettivi che causano il cancro nell'uomo includono alcuni batteri (es. Helicobacter pylori ) ed elminti (es. Opisthorchis viverrini e Clonorchis sinensis ).

Le diossine e i composti diossina-simili , il benzene , il chepone , l' EDB e l' amianto sono stati tutti classificati come cancerogeni. Già negli anni '30, il fumo industriale e il fumo di tabacco sono stati identificati come fonti di dozzine di agenti cancerogeni, tra cui benzo[ a ]pirene , nitrosammine specifiche del tabacco come la nitrosonornicotina e aldeidi reattive come la formaldeide , che è anche un pericolo nell'imbalsamazione e fare plastica . Il cloruro di vinile , da cui viene prodotto il PVC , è cancerogeno e quindi pericoloso nella produzione di PVC.

I co-cancerogeni sono sostanze chimiche che non causano necessariamente il cancro da sole, ma promuovono l'attività di altri agenti cancerogeni nel provocare il cancro.

Dopo che il cancerogeno è entrato nel corpo, il corpo tenta di eliminarlo attraverso un processo chiamato biotrasformazione . Lo scopo di queste reazioni è rendere il cancerogeno più solubile in acqua in modo che possa essere rimosso dal corpo. Tuttavia, in alcuni casi, queste reazioni possono anche convertire un cancerogeno meno tossico in un cancerogeno più tossico.

Il DNA è nucleofilo ; quindi, gli elettrofili del carbonio solubile sono cancerogeni, perché il DNA li attacca . Ad esempio, alcuni alcheni vengono intossicati dagli enzimi umani per produrre un epossido elettrofilo . Il DNA attacca l'epossido e vi è legato permanentemente. Questo è il meccanismo alla base della cancerogenicità del benzo[ a ]pirene nel fumo di tabacco, in altri aromatici, aflatossine e iprite.

Definizione IUPAC

Cancerogenicità : capacità o tendenza a produrre il cancro .

Nota: in generale, i polimeri non sono noti come cancerogeni o mutageni,
tuttavia, monomeri o additivi residui possono causare mutazioni genetiche.

Radiazione

CERCLA identifica tutti i radionuclidi come cancerogeni, sebbene la natura della radiazione emessa ( alfa , beta , gamma o neutrone e la forza radioattiva), la sua conseguente capacità di causare ionizzazione nei tessuti e l'entità dell'esposizione alle radiazioni, determinino il potenziale pericolo. La cancerogenicità delle radiazioni dipende dal tipo di radiazione, dal tipo di esposizione e dalla penetrazione. Ad esempio, le radiazioni alfa hanno una bassa penetrazione e non rappresentano un pericolo al di fuori del corpo, ma gli emettitori sono cancerogeni se inalati o ingeriti. Ad esempio, Thorotrast , una sospensione (incidentalmente radioattiva) precedentemente utilizzata come mezzo di contrasto nella diagnostica a raggi X , è un potente cancerogeno umano noto per la sua ritenzione all'interno di vari organi e l'emissione persistente di particelle alfa. Le radiazioni ionizzanti di basso livello possono indurre danni irreparabili al DNA (che portano a errori replicativi e trascrizionali necessari per la neoplasia o possono innescare interazioni virali) portando all'invecchiamento prematuro e al cancro .

Non tutti i tipi di radiazioni elettromagnetiche sono cancerogeni. Si pensa che le onde a bassa energia sullo spettro elettromagnetico, comprese le onde radio , le microonde , le radiazioni infrarosse e la luce visibile, non lo siano, perché non hanno energia sufficiente per rompere i legami chimici. L'evidenza degli effetti cancerogeni delle radiazioni non ionizzanti è generalmente inconcludente , sebbene ci siano alcuni casi documentati di tecnici radar con un'esposizione prolungata ad alta che hanno sperimentato un'incidenza di cancro significativamente più elevata.

Radiazione alta energia, compresa radiazione ultravioletta (presente in sole ), raggi X, e radiazioni gamma , generalmente è cancerogeno, se ricevuto in dosi sufficienti. Per la maggior parte delle persone, le radiazioni ultraviolette della luce solare sono la causa più comune di cancro della pelle. In Australia, dove le persone con la pelle pallida sono spesso esposte a una forte luce solare, il melanoma è il tumore più comune diagnosticato nelle persone di età compresa tra 15 e 44 anni.

Le sostanze o gli alimenti irradiati con elettroni o radiazioni elettromagnetiche (come microonde, raggi X o gamma) non sono cancerogeni. Al contrario, le radiazioni di neutroni non elettromagnetiche prodotte all'interno dei reattori nucleari possono produrre radiazioni secondarie attraverso la trasmutazione nucleare .

Nel cibo pronto

I prodotti chimici utilizzati nella carne lavorata e stagionata, come alcune marche di pancetta, salsicce e prosciutto, possono produrre agenti cancerogeni. Ad esempio, anche i nitriti usati come conservanti alimentari nei salumi come la pancetta sono stati notati come cancerogeni con legami demografici, ma non causali, con il cancro del colon. Cottura degli alimenti a temperature elevate, ad esempio griglia o barbecue carni, può anche portare alla formazione di piccole quantità di molte sostanze cancerogene potenti che sono paragonabili a quelle che si trovano nel fumo di sigaretta (cioè, benzo [ a ] pirene ). La carbonizzazione del cibo assomiglia alla coke e alla pirolisi del tabacco e produce agenti cancerogeni. Esistono diversi prodotti di pirolisi cancerogeni, come gli idrocarburi aromatici polinucleari, che vengono convertiti dagli enzimi umani in epossidi , che si attaccano permanentemente al DNA. La precottura delle carni in un forno a microonde per 2-3 minuti prima di grigliare riduce il tempo sulla padella calda e rimuove i precursori delle ammine eterocicliche (HCA), che possono aiutare a ridurre al minimo la formazione di questi agenti cancerogeni.

Rapporti della Food Standards Agency hanno scoperto che il noto cancerogeno animale acrilamide è generato in cibi a base di carboidrati fritti o surriscaldati (come patatine fritte e patatine ). Gli studi sono in corso presso il FDA ed Europa agenzie di regolamentazione per valutare il potenziale rischio per l'uomo.

nelle sigarette

Esiste una forte associazione del fumo con il cancro ai polmoni; il rischio di sviluppare il cancro ai polmoni aumenta significativamente nei fumatori. Un gran numero di agenti cancerogeni conosciuti si trovano nel fumo di sigaretta. I potenti agenti cancerogeni presenti nel fumo di sigaretta includono idrocarburi policiclici aromatici (IPA, come benzo(a)pirene), benzene e nitrosammina .

Meccanismi di cancerogenicità

Gli agenti cancerogeni possono essere classificati come genotossici o non genotossici. Le genotossine causano danni genetici irreversibili o mutazioni legandosi al DNA . Le genotossine includono agenti chimici come N-nitroso-N-metilurea (NMU) o agenti non chimici come la luce ultravioletta e le radiazioni ionizzanti . Alcuni virus possono anche agire come cancerogeni interagendo con il DNA.

Le non genotossine non influenzano direttamente il DNA ma agiscono in altri modi per promuovere la crescita. Questi includono ormoni e alcuni composti organici.

Classificazione

Equivalenze approssimative
tra schemi di classificazione
IARC GHS NTP ACGIH Unione Europea
Gruppo 1 Gatto. 1A Conosciuto A1 Gatto. 1A
Gruppo 2A Gatto. 1B Ragionevolmente
sospettato
la2 Gatto. 1B
Gruppo 2B
Gatto. 2   LA3 Gatto. 2
Gruppo 3
  A4  
Gruppo 4 A5

Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro

L' Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) è un'agenzia intergovernativa fondata nel 1965, che fa parte dell'Organizzazione Mondiale della Sanità delle Nazioni Unite . Ha sede a Lione , in Francia . Dal 1971 ha pubblicato una serie di Monografie sulla valutazione dei rischi cancerogeni per l'uomo che hanno avuto grande influenza nella classificazione dei possibili agenti cancerogeni.

  • Gruppo 1 : l'agente (miscela) è sicuramente cancerogeno per l'uomo. La circostanza di esposizione comporta esposizioni cancerogene per l'uomo.
  • Gruppo 2A : l'agente (miscela) è probabilmente ( prodotto più probabile che sia ) cancerogeno per l'uomo. La circostanza di esposizione comporta esposizioni che sono probabilmente cancerogene per l'uomo.
  • Gruppo 2B : l'agente (miscela) è possibilmente ( possibilità che il prodotto sia ) cancerogeno per l'uomo. La circostanza di esposizione comporta esposizioni che possono essere cancerogene per l'uomo.
  • Gruppo 3 : l'agente (miscela o circostanza di esposizione) non è classificabile per quanto riguarda la sua cancerogenicità per l'uomo.
  • Gruppo 4 : l'agente (miscela) probabilmente non è cancerogeno per l'uomo.

Sistema globale armonizzato

Il Globally Harmonized System of Classification and Labeling of Chemicals (GHS) è un'iniziativa delle Nazioni Unite per tentare di armonizzare i diversi sistemi di valutazione del rischio chimico attualmente esistenti (a partire da marzo 2009) in tutto il mondo. Classifica gli agenti cancerogeni in due categorie, di cui la prima può essere nuovamente suddivisa in sottocategorie se lo desidera l'autorità di regolamentazione competente:

  • Categoria 1: noto o presunto potenziale cancerogeno per l'uomo
    • Categoria 1A: la valutazione si basa principalmente su prove umane
    • Categoria 1B: la valutazione si basa principalmente su prove animali
  • Categoria 2: sospetti cancerogeni per l'uomo

Programma nazionale di tossicologia degli Stati Uniti

Il Programma Nazionale di Tossicologia del Dipartimento della Salute e dei Servizi Umani degli Stati Uniti ha il compito di produrre un Rapporto biennale sugli agenti cancerogeni . A giugno 2011, l'ultima edizione è stata la dodicesima relazione (2011). Classifica gli agenti cancerogeni in due gruppi:

  • Noto per essere cancerogeno per l'uomo
  • Ragionevolmente previsto essere cancerogeno per l'uomo

Conferenza americana degli igienisti industriali governativi

L' American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) è un'organizzazione privata nota per la pubblicazione di valori limite di soglia (TLV) per l'esposizione professionale e monografie sui rischi chimici sul posto di lavoro. Valuta la cancerogenicità come parte di una valutazione più ampia dei rischi professionali delle sostanze chimiche.

  • Gruppo A1: cancerogeno umano confermato
  • Gruppo A2: Sospetto cancerogeno per l'uomo
  • Gruppo A3: cancerogeno animale confermato con rilevanza sconosciuta per l'uomo
  • Gruppo A4: Non classificabile come cancerogeno per l'uomo
  • Gruppo A5: non sospettato come cancerogeno per l'uomo

Unione europea

La classificazione degli agenti cancerogeni dell'Unione europea è contenuta nel regolamento (CE) n. 1272/2008. Si compone di tre categorie:

  • Categoria 1A: Cancerogeno
  • Categoria 1B: Può causare il cancro
  • Categoria 2: Sospettato di provocare il cancro

La precedente classificazione degli agenti cancerogeni dell'Unione europea era contenuta nella direttiva sulle sostanze pericolose e nella direttiva sui preparati pericolosi . Inoltre comprendeva tre categorie:

  • Categoria 1: Sostanze notoriamente cancerogene per l'uomo.
  • Categoria 2: Sostanze che dovrebbero essere considerate cancerogene per l'uomo.
  • Categoria 3: Sostanze che destano preoccupazione per l'uomo, a causa di possibili effetti cancerogeni, ma per le quali le informazioni disponibili non sono sufficienti per effettuare una valutazione soddisfacente.

Questo schema di valutazione è in fase di eliminazione a favore dello schema GHS (vedi sopra), al quale è molto vicino nelle definizioni di categoria.

Lavoro sicuro in Australia

Sotto un nome precedente, il NOHSC, nel 1999 Safe Work Australia ha pubblicato i criteri approvati per la classificazione delle sostanze pericolose [NOHSC:1008(1999)]. La sezione 4.76 di questo documento delinea i criteri per la classificazione degli agenti cancerogeni approvati dal governo australiano. Questa classificazione è composta da tre categorie:

  • Categoria 1: Sostanze notoriamente cancerogene per l'uomo.
  • Categoria 2: Sostanze che dovrebbero essere considerate cancerogene per l'uomo.
  • Categoria 3: Sostanze che hanno possibili effetti cancerogeni nell'uomo ma sulle quali non ci sono informazioni sufficienti per effettuare una valutazione.

Cancerogeni comuni

Cancerogeni professionali

Gli agenti cancerogeni professionali sono agenti che rappresentano un rischio di cancro in diversi luoghi di lavoro specifici:

Cancerogeno Siti o tipi di cancro associati Usi o fonti professionali
Arsenico e suoi composti
  • fusione sottoprodotto
  • Componente di:
    • leghe
    • Dispositivi elettrici e a semiconduttore
    • Farmaci (es. melarsoprol )
    • Erbicidi
    • fungicidi
    • salse animali
    • Acqua potabile da falde contaminate.
Amianto

Non in uso diffuso, ma si trova in:

  • costruzioni
    • Carte per tetti
    • Piastrelle per pavimenti
  • Tessuti ignifughi
  • Guarnizioni di attrito (pastiglie dei freni) (solo al di fuori dell'Europa)
    • I rivestimenti di attrito di ricambio per le automobili possono ancora contenere amianto
Benzene
Berillio e suoi composti
  • Polmone
  • Leghe leggere
    • Applicazioni aerospaziali
    • Reattori nucleari
Cadmio e suoi composti
Composti di cromo esavalente (VI)
  • Polmone
  • Vernici
  • pigmenti
  • conservanti
nitrosammine
  • Polmone
  • Esofago
  • Fegato
Ossido di etilene
  • Leucemia
Nichel
  • Placcatura al nichel
  • Leghe ferrose
  • Ceramica
  • batterie
  • Sottoprodotto di saldatura dell'acciaio inossidabile
Radon e suoi prodotti di decadimento
  • Polmone
  • Decadimento dell'uranio
    • Cave e miniere
    • Cantine e luoghi poco ventilati
Cloruro di vinile
Lavoro a turni che coinvolge

interruzione circadiana

Fumo involontario ( Fumo passivo )
  • Polmone
Radio-226 , Radio-224 ,
Plutonio-238 , Plutonio-239
e altri emettitori di particelle alfa
ad alto peso atomico
Se non diversamente specificato, il riferimento è:

Altri

Principali agenti cancerogeni implicati nei quattro tumori più comuni nel mondo

In questa sezione vengono brevemente descritti gli agenti cancerogeni implicati come principali agenti causali dei quattro tumori più comuni nel mondo. Questi quattro tumori sono i tumori del polmone, della mammella, del colon e dello stomaco. Insieme rappresentano circa il 41% dell'incidenza mondiale del cancro e il 42% dei decessi per cancro (per informazioni più dettagliate sugli agenti cancerogeni implicati in questi e altri tumori, vedere la bibliografia).

Cancro ai polmoni

Il cancro del polmone (carcinoma polmonare) è il tumore più diffuso al mondo, sia in termini di casi (1,6 milioni di casi; 12,7% del totale dei casi di cancro) che di decessi (1,4 milioni di morti; 18,2% del totale di decessi per cancro). Il cancro ai polmoni è in gran parte causato dal fumo di tabacco. Le stime del rischio per il cancro ai polmoni negli Stati Uniti indicano che il fumo di tabacco è responsabile del 90% dei tumori ai polmoni. Altri fattori sono implicati nel cancro del polmone e questi fattori possono interagire sinergicamente con il fumo in modo che il rischio totale attribuibile aggiunga più del 100%. Questi fattori includono l'esposizione professionale ad agenti cancerogeni (circa 9-15%), radon (10%) e inquinamento dell'aria esterna (1-2%). Il fumo di tabacco è una miscela complessa di oltre 5.300 sostanze chimiche identificate. I più importanti agenti cancerogeni nel fumo di tabacco sono stati determinati da un approccio "Margine di esposizione". Utilizzando questo approccio, i composti tumorigenici più importanti nel fumo di tabacco erano, in ordine di importanza, acroleina, formaldeide, acrilonitrile, 1,3-butadiene, cadmio, acetaldeide, ossido di etilene e isoprene. La maggior parte di questi composti causa danni al DNA formando addotti del DNA o inducendo altre alterazioni nel DNA. I danni al DNA sono soggetti a riparazione del DNA soggetta a errori o possono causare errori di replicazione. Tali errori nella riparazione o nella replicazione possono provocare mutazioni nei geni oncosoppressori o oncogeni che portano al cancro.

Tumore al seno

Il cancro al seno è il secondo tumore più comune [(1,4 milioni di casi, 10,9%), ma è al quinto posto come causa di morte (458.000, 6,1%)]. L'aumento del rischio di cancro al seno è associato a livelli ematici di estrogeni costantemente elevati . L'estrogeno sembra contribuire alla cancerogenesi del seno attraverso tre processi; (1) il metabolismo degli estrogeni in cancerogeni genotossici e mutageni, (2) la stimolazione della crescita dei tessuti e (3) la repressione degli enzimi di disintossicazione di fase II che metabolizzano i ROS portando ad un aumento del danno ossidativo del DNA. Il principale estrogeno nell'uomo, l'estradiolo, può essere metabolizzato in derivati ​​chinonici che formano addotti con il DNA. Questi derivati ​​possono causare dupurinazione, la rimozione di basi dalla spina dorsale fosfodiestere del DNA, seguita da riparazione o replicazione imprecisa del sito apurinico che porta alla mutazione e infine al cancro. Questo meccanismo genotossico può interagire in sinergia con la proliferazione cellulare persistente mediata dal recettore degli estrogeni fino a causare il cancro al seno. Anche il background genetico, le pratiche dietetiche e i fattori ambientali contribuiscono probabilmente all'incidenza del danno al DNA e del rischio di cancro al seno.

Cancro al colon

Il cancro del colon-retto è il terzo tumore più comune [1,2 milioni di casi (9,4%), 608.000 decessi (8,0%)]. Il fumo di tabacco può essere responsabile fino al 20% dei tumori del colon-retto negli Stati Uniti. Inoltre, prove sostanziali implicano che gli acidi biliari siano un fattore importante nel cancro del colon. Dodici studi (riassunti in Bernstein et al.) indicano che gli acidi biliari acido desossicolico (DCA) o acido litocolico (LCA) inducono la produzione di specie reattive dell'ossigeno dannose per il DNA o specie reattive dell'azoto nelle cellule del colon umano o animale. Inoltre, 14 studi hanno dimostrato che DCA e LCA inducono danni al DNA nelle cellule del colon. Inoltre 27 studi hanno riportato che gli acidi biliari causano la morte cellulare programmata ( apoptosi ). L'aumento dell'apoptosi può determinare la sopravvivenza selettiva delle cellule resistenti all'induzione dell'apoptosi. Le cellule del colon con ridotta capacità di subire l'apoptosi in risposta al danno al DNA tenderebbero ad accumulare mutazioni e tali cellule possono dare origine al cancro del colon. Studi epidemiologici hanno scoperto che le concentrazioni di acido biliare fecale sono aumentate nelle popolazioni con un'alta incidenza di cancro al colon. L'aumento della dieta del grasso totale o dei grassi saturi determina un aumento di DCA e LCA nelle feci e un'elevata esposizione dell'epitelio del colon a questi acidi biliari. Quando l'acido biliare DCA è stato aggiunto alla dieta standard di topi wild-type, il cancro del colon invasivo è stato indotto nel 56% dei topi dopo 8-10 mesi. Nel complesso, le prove disponibili indicano che DCA e LCA sono agenti cancerogeni che danneggiano il DNA di importanza centrale nel cancro del colon.

Cancro allo stomaco

Il cancro allo stomaco è il quarto tumore più comune [990.000 casi (7,8%), 738.000 decessi (9,7%)]. L' infezione da Helicobacter pylori è il principale fattore causale del cancro allo stomaco. La gastrite cronica (infiammazione) causata da H. pylori è spesso di vecchia data se non trattata. L'infezione delle cellule epiteliali gastriche con H. pylori determina un aumento della produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS). I ROS causano danni ossidativi al DNA inclusa la principale alterazione della base 8-idrossideossiguanosina (8-OHdG). L'8-OHdG risultante dai ROS è aumentato nella gastrite cronica. La base del DNA alterata può causare errori durante la replicazione del DNA che hanno potenziale mutageno e cancerogeno. Pertanto, i ROS indotti da H. pylori sembrano essere i principali agenti cancerogeni nel cancro dello stomaco perché causano danni ossidativi al DNA che portano a mutazioni cancerogene. Si pensa che la dieta sia un fattore che contribuisce al cancro allo stomaco: in Giappone, dove sono popolari cibi in salamoia molto salati, l'incidenza del cancro allo stomaco è alta. La carne conservata come pancetta, salsicce e prosciutto aumenta il rischio, mentre una dieta ricca di frutta e verdura fresca può ridurre il rischio. Il rischio aumenta anche con l'età.

Guarda anche

Riferimenti

link esterno