Καρκινογόνο Ορισμός: Ποιες είναι οι καρκινογόνες ουσίες;

Ως καρκινογόνο ορίζεται κάθε ουσία ή ακτινοβολία που προάγει τον σχηματισμό καρκίνου ή την καρκινογένεση. Τα χημικά καρκινογόνα μπορεί να είναι φυσικά ή συνθετικά, τοξικά ή μη τοξικά. Πολλά καρκινογόνα είναι οργανικής φύσης, όπως το βενζο [α] πυρένιο και οι ιοί. Ένα παράδειγμα καρκινογενούς ακτινοβολίας είναι το υπεριώδες φως.

Τα καρκινογόνα αποτρέπουν τον φυσιολογικό θάνατο κυττάρων (απόπτωση) να συμβεί κάτι τέτοιο κυτταρική διαίρεση είναι ανεξέλεγκτη. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα έναν όγκο. Εάν ο όγκος αναπτύξει την ικανότητα να εξαπλωθεί ή να μετασταθεί (γίνεται κακοήθης), τα αποτελέσματα του καρκίνου. Κάποιες καρκινογόνες ουσίες να βλάψει το DNA, ωστόσο, αν παρουσιαστεί σημαντική γενετική βλάβη, συνήθως ένα κύτταρο απλώς πεθαίνει. Τα καρκινογόνα μεταβάλλουν τον κυτταρικό μεταβολισμό με άλλους τρόπους, προκαλώντας τα κύτταρα που επηρεάζονται να γίνουν λιγότερο εξειδικευμένα και είτε να τα αποκρύψουν από το ανοσοποιητικό σύστημα ή αλλιώς να αποτρέψει το ανοσοποιητικό σύστημα από το να τους σκοτώσει.

Ο καθένας εκτίθεται καθημερινά σε καρκινογόνους παράγοντες, αλλά όχι κάθε έκθεση οδηγεί σε καρκίνο. Το σώμα χρησιμοποιεί αρκετούς μηχανισμούς για την απομάκρυνση των καρκινογόνων ουσιών ή την αποκατάσταση / αφαίρεση κατεστραμμένων κυττάρων:

• Τα κύτταρα αναγνωρίζουν πολλούς καρκινογόνους παράγοντες και προσπαθούν να τα καταστήσουν αβλαβή μέσω της βιομετατροπής. Ο βιομετασχηματισμός αυξάνει το διαλυτότητα ενός καρκινογόνου στο νερό, καθιστώντας ευκολότερη την έκπλυση από το σώμα. Ωστόσο, μερικές φορές ο βιομετασχηματισμός αυξάνει την καρκινογένεση ενός χημικού προϊόντος.
• Τα γονίδια επιδιόρθωσης DNA αποκαθιστούν το κατεστραμμένο DNA προτού να μπορέσουν να αναπαραχθούν. Συνήθως, ο μηχανισμός λειτουργεί, αλλά μερικές φορές η ζημιά δεν είναι σταθερή ή είναι υπερβολικά εκτεταμένη για την επισκευή του συστήματος.
• Τα γονίδια καταστολής όγκων εξασφαλίζουν την κανονική ανάπτυξη και διαίρεση των κυττάρων. Εάν ένας καρκινογόνος παράγοντας επηρεάζει ένα πρωτο-ογκογονίδιο (γονίδιο που εμπλέκεται στην ανάπτυξη φυσιολογικών κυττάρων), η αλλαγή μπορεί να επιτρέψει στα κύτταρα να χωριστούν και να ζήσουν όταν συνήθως δεν θα το έκαναν. Οι γενετικές αλλαγές ή η κληρονομική προδιάθεση παίζουν ρόλο στην καρκινογόνο δραστηριότητα.

Τα ραδιονουκλίδια είναι καρκινογόνα, είτε είναι τοξικά είτε όχι, επειδή εκπέμπουν άλφα, βήτα, γ, ή την ακτινοβολία νετρονίων που μπορεί να ιονίζει τους ιστούς. Πολλοί τύποι ακτινοβολίας είναι καρκινογόνοι, όπως υπεριώδες φως (συμπεριλαμβανομένου του ηλιακού φωτός), των ακτίνων Χ και των ακτίνων γάμμα. Συνήθως, τα μικροκύματα, τα ραδιοκύματα, το υπέρυθρο φώς και το ορατό φως δεν θεωρούνται καρκινογόνα επειδή το φωτόνια δεν έχουν αρκετή ενέργεια για να σπάσουν τους χημικούς δεσμούς. Ωστόσο, υπάρχουν τεκμηριωμένες περιπτώσεις συνήθως "ασφαλών" μορφών ακτινοβολίας που σχετίζονται με αυξημένο ποσοστό καρκίνου με παρατεταμένη έκθεση υψηλής έντασης. Τα τρόφιμα και άλλα υλικά που έχουν ακτινοβοληθεί με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (π.χ. ακτίνες Χ, ακτίνες γάμμα) δεν είναι καρκινογόνα. Η ακτινοβολία των νετρονίων, αντίθετα, μπορεί να καταστήσει τις ουσίες καρκινογόνες μέσω της δευτερογενούς ακτινοβολίας.

Τα χημικά καρκινογόνα περιλαμβάνουν ηλεκτρόφιλα άνθρακα, τα οποία προσβάλλουν το DNA. Παραδείγματα άνθρακα electrophiles είναι αέρια μουστάρδας, μερικά αλκένια, αφλατοξίνη και βενζο [α] πυρένιο. Η μαγειρική και η επεξεργασία τροφίμων μπορούν να παράγουν καρκινογόνους παράγοντες. Ειδικότερα, τα τρόφιμα που ψήνονται με τηγάνισμα ή τηγάνισμα μπορούν να παράγουν καρκινογόνες ουσίες, όπως το ακρυλαμίδιο (σε πατάτες τηγανητές και τα πατατάκια) και οι πολυπυρηνικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (σε ψητό κρέας). Ορισμένες από τις κύριες καρκινογόνες ουσίες στον καπνό τσιγάρων είναι το βενζόλιο, η νιτροζαμίνη και οι πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAH). Πολλές από αυτές τις ενώσεις βρίσκονται και σε άλλο καπνό. Άλλα σημαντικά χημικά καρκινογόνα είναι η φορμαλδεΰδη, ο αμίαντος και το χλωριούχο βινύλιο.

Τα φυσικά καρκινογόνα περιλαμβάνουν τις αφλατοξίνες (που βρίσκονται σε κόκκους και τα φιστίκια), την ηπατίτιδα Β και τους ανθρώπινους θηλωματοϊούς, τα βακτηρίδια Ελικοβακτήριο του πυλωρού, και τα ηπατικά μόρια Clonorchis sinensis και Oposthorchis veverrini.

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά συστήματα ταξινόμησης καρκινογόνων ουσιών, τα οποία γενικά βασίζονται στο εάν μια ουσία είναι γνωστό ότι είναι καρκινογόνος στον άνθρωπο, σε ένα υπόπτου καρκινογόνο ή σε καρκινογόνο στα ζώα. Ορισμένα συστήματα ταξινόμησης επιτρέπουν επίσης την επισήμανση μιας χημικής ουσίας ως απίθανος να είναι καρκινογόνος για τον άνθρωπο.

Ένα σύστημα είναι εκείνο που χρησιμοποιείται από τη Διεθνή Υπηρεσία για την Έρευνα στον Καρκίνο (IARC), η οποία αποτελεί μέρος του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (ΠΟΥ).

• Ομάδα 1: γνωστό καρκινογόνο για τον άνθρωπο, που ενδέχεται να προκαλέσει καρκίνο κάτω από τυπικές συνθήκες έκθεσης
• Ομάδα 2Α: πιθανώς ανθρώπινο καρκινογόνο
• Ομάδα 2Β: ενδεχομένως ανθρώπινο καρκινογόνο
• Ομάδα 3: δεν ταξινομείται
• Ομάδα 4: πιθανότατα δεν είναι ανθρώπινο καρκινογόνο

Τα καρκινογόνα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με τον τύπο της βλάβης που προκαλούν. Οι γετοτοξίνες είναι καρκινογόνοι παράγοντες που δεσμεύουν το DNA, μεταλλάσσουν ή προκαλούν μη αναστρέψιμες βλάβες. Παραδείγματα γενοτοξινών περιλαμβάνουν το υπεριώδες φως, άλλη ιονίζουσα ακτινοβολία, ορισμένους ιούς και χημικά όπως η Ν-νιτροζο-Ν-μεθυλουρία (NMU). Οι νογκεντοξίνες δεν βλάπτουν το DNA, αλλά προάγουν την κυτταρική ανάπτυξη και / ή εμποδίζουν τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο. Παραδείγματα μη γονοτοξικών καρκινογόνων είναι μερικές ορμόνες και άλλες οργανικές ενώσεις.

Ο μόνος συγκεκριμένος τρόπος να γνωρίζουμε αν μια ουσία είναι καρκινογόνος είναι να εκθέσει τους ανθρώπους σε αυτήν και να δει αν αναπτύξουν καρκίνο. Προφανώς, αυτό δεν είναι ούτε ηθικό ούτε πρακτικό, έτσι οι περισσότερες καρκινογόνες ουσίες αναγνωρίζονται με άλλους τρόπους. Μερικές φορές ένας παράγοντας προβλέπεται να προκαλέσει καρκίνο επειδή έχει παρόμοια χημική δομή ή επίδραση στα κύτταρα ως γνωστό καρκινογόνο. Άλλες μελέτες διεξάγονται σε κυτταρικές καλλιέργειες και εργαστηριακά ζώα, χρησιμοποιώντας πολύ υψηλότερες συγκεντρώσεις χημικών / ιών / ακτινοβολίας από ό, τι θα αντιμετώπιζε ένα άτομο. Αυτές οι μελέτες εντοπίζουν "υπόνοιες καρκινογόνων παραγόντων" επειδή η δράση στα ζώα μπορεί να είναι διαφορετική στον άνθρωπο. Ορισμένες μελέτες χρησιμοποιούν επιδημιολογικά δεδομένα για την εύρεση τάσεων στην έκθεση του ανθρώπου και τον καρκίνο.

Χημικά που δεν είναι καρκινογόνα, αλλά γίνονται καρκινογόνα όταν μεταβολίζονται στο σώμα ονομάζονται προκαρκινογόνα. Ένα παράδειγμα ενός προκαρκινογόνου είναι το νιτρώδες άλας, το οποίο μεταβολίζεται για να σχηματίσει καρκινογόνες νιτροζαμίνες.

Ένας συν-καρκινογόνος ή προαγωγός είναι μια χημική ουσία που δεν προκαλεί καρκίνο μόνη της αλλά προάγει την καρκινογόνο δραστηριότητα. Η παρουσία και των δύο χημικών ουσιών αυξάνει την πιθανότητα καρκινογένεσης. Η αιθανόλη (αλκοόλη σιτηρών) είναι ένα παράδειγμα ενός υποκινητή.