Carcinóxeno

Isto pode deberse á súa capacidade de danar o xenoma ou de afectar a procesos metabólicos celulares. Varias substancias radioactivas considéranse carcinóxenos, pero a súa actividade carcinoxénica é directamente atribuída á radiación, como raios gamma e partículas alfa que emiten. Outros carcinóxenos non son radioactivos, como por exemplo o asbesto inhalado, certas dioxinas, e o fume do tabaco. Aínda que en xeral moita xente asocia a carcinoxenicidade cos compostos químicos sintéticos, é igual de probable que a produzan tanto as substancias naturais coma as sintéticas. Os carcinóxenos non son necesariamente tóxicos de forma inmediata, polo que os seus efectos poden ser insidiosos.

O cancro é unha doenza na que as células normais están danadas, divídense moi rapidamente por mitose e non sofren unha morte celular programada. Os carcinóxenos poden incrementar o risco de cancro ao alterar o metabolismo celular ou danar o ADN directmente nas células, o cal interfire con procesos biolóxicos, e induce a división maligna incontrolada, que finalmente dá orixe a un tumor. Xeralmente, os danos no ADN graves levan á apoptose, pero se a vía da morte celular programada está danada, entón a célula non pode impedir converterse nunha célula cancerosa.

Hai moitos carcinóxenos naturais. A aflatoxina B₁, que produce o fungo Aspergillus flavus cando crece en cereais almacenado, noces e manteiga de cacahuete, é un exemplo de potente carcinóxeno natural de orixe microbiana. Certos virus como o da hepatite B e o virus do papiloma humano causan cancro en humanos. O primeiro virus que se viu causaba cancros en animais foi o virus do sarcoma de Rous, descuberto en 1910 por Peyton Rous. Outros organismos infecciosos que causan cancro en humanos son algunhas bacterias (por exemplo, Helicobacter pylori ) e vermes (como Opisthorchis viverrini e Clonorchis sinensis).

As dioxinas e compostos similares á dioxina, o benceno, o clordecona, o EDB, e o asbesto foron clasificados como carcinóxenos. Xa na década de 1930, o fume industrial e o do tabaco foron identificados como fontes de ducias de carcinóxenos, como o benzo[a]pireno, as nitrosaminas específicas do tabaco como a nitrosonornicotina, e aldehidos reactivos como o formaldehido, que é tamén perigoso nos embalsamamentos e na fabricación de plásticos. O cloruro de vinilo, a partir do cal se fabrica o PVC, é un carcinóxeno e perigoso durante a produción de PVC.

Os cocarcinóxenos son compostos químicos que non necesariamente causan cancros por si mesmos, pero promoven a actividade doutros carcinóxenos para causaren cancro.

Unha vez que un carcinóxeno entra no corpo, o corpo fai un intento de eliminalo por medio dun procedo chamado biotransformación. O propósito destas reaccións é facer ao carcinóxeno máis hidrosoluble para que poida ser eliminado máis facilmente do corpo. Porén, nalgúns casos, estas reaccións poden tamén converter un carcinóxeno menos tóxico nun carcinóxeno máis tóxico.

O ADN é nucleofílico, e, por tanto, os electrófilos de carbono solubles son carcinóxenos, porque o ADN os ataca. Por exemplo, algúns alquenos son convertidos en máis tóxicos (toxicación) por encimas humanos para producir un epóxido electrofílico. O ADN ataca o epóxido, e está permanentemente unido a el. Este é o mecanismo que está detrás da carcinoxenicidade do benzo[a]pireno do fume do tabaco, doutros compostos aromáticos, da aflatoxina e do gas mostaza.

Definición da IUPAC: Carcinoxenicidade: Capacidade ou tendencia de producir cancro. Nota: En xeral, os polímeros non son carcinóxenos ou mutáxenos, porén, os monómeros residuais ou aditivos poden causar mutacións xenéticas.

Considérase que todos os radioisótopos (ou radionúclidos) son potencialmente carcinóxenos, aínda que o perigo potencial está determinado pola natureza da radiación emitida (partícula alfa, beta, gamma, ou neutrón) e a forza radioactiva, a súa consecuente capacidade de causar ionización en tecidos, e a magnitude da exposición á radiación. A carcinoxenicidade da radiación depende do tipo de radiación, tipo de exposición, e penetración. Por exemplo, a radiación alfa ten unha baixa penetración e non é perigosa fóra do corpo, pero os emisores destas partículas son carcinóxenos cando son inhalados ou inxeridos.

Por exemplo, Thorotrast, unha suspensión (incidentalmente radioactiva) utilizada previamente como medio de contraste en diagnósticos por raios X, é un potente carcinóxeno en humanos debido á súa retención en varios órganos do corpo e a súa persistente amisión de partículas.

Non todos os tipos de radiación electromagnética son carcinóxenos. As ondas de baixa enerxía do espectro electromagnético como as ondas de radio, microondas, radiación infravermella e luz visible considérase que non o son, porque teñen insuficiente enerxía para poder romper enlaces químicos. As probas dos efectos carcinóxenos da radiación non ionizante non son xeralmente concluíntes, aínda que hai certos casos documentados de técnicos de radar que tiveron unha exposición alta e prolongada que experimentaron unha incidencia de cancros significativamente maior do normal. A radiación de alta enerxía, como a radiación ultravioleta (presente na luz solar), raios X, e a radiación gamma, xeralmente é carcinóxena, se se reciben doses suficientemente grandes.

A radiación ionizante de baixo nivel pode inducir danos no ADN irreparables (que orixinen erros na replicación e transcrición necesarios para que se desencadee unha neoplasia ou pode orixinar interaccións virais) o que pode dar lugar a un envellecemento prematuro ou cancro.

Os alimentos irradiados con electróns ou radiacións electromagnéticas (como microondas, raios X ou gamma) non son carcinóxenos. Pero, ao contrario, a radiación de neutróns non electromagnética producida dentro de reactores nucleares pode producir unha radiación secundaria por medio de transmutación nuclear.

Cociñar a comida a altas temperaturas, por exemplo carnes á grella ou en churrascada, pode levar á formación de pequenas cantidades de carcinóxenos moi potentes, que son comparables ás que se atopan no fume dos cigarros (por exemplo, benzo[a]pireno). O proceso no que se produce carne queimada lembra a pirólise do tabaco e do cociñado, e produce carcinóxenos similares. Hai varios produtos de pirólise carcinóxenos, como os hidrocarburos aromáticos policíclicos, que son convertidos por encimas humanos en epóxidos, que se unen permanentemente ao ADN. As carnes precociñadas nun forno de microondas durante de 2 a 3 minutos antes de poñelos á grella acortan o tempo que teñen que pasar na pota quente, e eliminan as aminas heterocíclicas precursoras, o que pode axudar a minimizar a formación destes carcinóxenos.

O coñecido carcinóxeno acrilamida pode xerarse en comidas con carbohidratos sobrequentados ou fritidos (como as patacas fritidas). Hai estudos en marcha para avaliar o seu risco potencial para os humanos realizados polas axencias regulatorias europeas e norteamericanas (FDA).

No fume dos cigarros están presentes polo menos 19 carcinóxenos. Os seguintes son algúns dos carcinóxenos máis potentes:

• Os hidrocarburos aromáticos policíclicos son compoñentes do alcatrán presente no tabaco producidos por pirólise na materia orgánica en combustión e emitidos no fume. Algúns destes compostos xa son canceríxenos de seu, pero moitos deles poden facerse máis tóxicos no fígado. Son hidrófobos, polo que non se disolven na auga e son difíciles de expulsar do corpo. No fígado, o encima citocromo P450 convérteos en epóxidos mutaxénicos, que son máis solubles pero tamén máis reactivos. O primeiro destes compostos identificado como carcinóxeno foi o benzopireno, que se transforma en produtos que se unen ao ADN. Se as mutacións producidas inhiben a morte celular programada, a célula sobrevive e convértese en cancerosa.
• A acroleína é outro produto pirolítico abundante no fume dos cigarros, de cheiro acre, irritante e carcinóxeno. Os seus metabolitos son axentes alquilantes electrofílicos e únense permanentemente á guanina do ADN. O aduto acroleína-guanina induce mutacións durante a replicación do ADN. A acroleína é 1000 veces máis abundante que os hidrocarburos aromáticos policíclcos no fume dos cigarros, e pode reaccionar de seu sen necesidade de activación metabólica. O crotonaldehido ten unha actuación similar á da acroleína e tamén se atopa no fume do tabaco.
• As nitrosaminas son un grupo de compostos carcinóxenos que se encontran no fume do tabaco pero non en follas de tabaco non curadas. Fórmanse durante o proceso de curado por medio dunha reacción química entre a nicotina e outros compostos da folla e varios óxidos de nitróxeno presentes en gases de combustión.
• Carcinóxenos radioactivos. Ademais dos carcinóxenos químicos, o tabaco e o fume do tabaco conteñen pequenas cantidades de radioisótopos como o chumbo-210 (²¹⁰Pb) e polonio-210 (²¹⁰Po), que se consideran perigosos carcinóxenos Non obstante, discútese se o nivel de polonio-210 é suficiente como para ter un impacto significativo na produción de cancros.

Os carcinóxenos poden clasificarse como xenotóxicos ou non xenotóxicos. As xenotoxinas causan danos xenéticos irreversibles ou mutacións ao unirse ao ADN. Entre as xenotoxinas están axentes químicos como N-nitroso-N-metilurea (NMU) ou axentes non químicos como a luz ultravioleta e a radiación ionizante. Certos virus poden tamén actuar como carcinóxenos ao interaccionaren co ADN.

Os que non son xenotoxinas non afectan directamente ao ADN pero actúan doutros modos promovendo o crecemento. Entre estes hai hormonas e algúns compostos orgánicos.

Axencia Internacional para a Investigación do Cancro (IARC)

A Axencia Internacional para a Investigación do Cancro (IARC, International Agency for Research on Cancer) é unha axencia intergubernamental creada en 1965, que forma parte da Organización Mundial da Saúde das Nacións Unidas con sede en Lión, Francia. Desde 1971 vén publicando unha serie de Monografías sobre a Avaliación dos Riscos Carcinoxénicos para os Humanos que exerceron grande influencia na clasificación de posibles carcinóxenos.

• Grupo 1: o axente (mestura) é claramente carcinóxeno para os humanos. A circunstancia de exposición implica exposicións que son carcinóxenas para os humanos.
• Grupo 2A: o axente (mestura) é probablemente carcinóxeno para os humanos. A circunstancia de exposición implica exposicións que son probablemente carcinóxenas para os humanos.
• Grupo 2B: o axente (mestura) é posiblemente carcinóxeno para os humanos. A circunstancia de exposición implica exposicións que son posiblemente carcinóxenas para os humanos.
• Grupo 3: o axente (mestura ou circunstancia de exposición) non é clasificable en canto á súa carcinoxenicidade para os humanos.
• Grupo 4: o axente (mestura) probablemente non é carcinóxeno para os humanos.

Sistema Harmonizado Globalmente (GHS)

O Sistema Harmonizado Globalmente de Clasificación e Etiquetado de Compostos Químicos (GHS, Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals) é unha iniciativa das Nacións Unidas para intentar harmonizar os diversos sistemas de avaliación do risco químico que existen actualmente (en 2009) en todo o mundo. Clasifica os carcinóxenos en dúas categorías, das cales a primeira pode subdividirse en subcategorías se así o desexa a autoridade reguladora competente:

• Categoría 1: sábese ou crese que ten un potencial carcinoxénico para os humanos.
  • Categoría 1A: a avaliación está baseada principalmente en evidencias en humanos.
  • Categoría 1B: a avaliación está baseada principalmente en evidencias en animais.
• Categoría 2: sospéitase que é un carcinóxeno para os humanos.

Unión Europea (UE)

A clasificación da Unión Europea dos carcinóxenos aparece na Directiva de Substancias Perigosas (67/548/EEC) e na Directiva de Preparacións Perigosas. Comprende tres categorías:

• Categoría 1: Substancias que se sabe que son carcinóxenas para os humanos.
• Categoría 2: Substancias que deberían regularse como se fosen carcinóxenas para os humanos.
• Categoría 3: Substancias que causan preocupación para os humanos debido aos seus posibles efectos carcinóxenos, pero sobre as que a información dispoñible non é adecuada para facer unha avaliación satisfactoria.

Este esquema de avaliación está a ser substituído gradualmente polo esquema GHS mencionado antes, ao cal é moi parecido en canto ás definicións das categorías.

Un procarcinóxeno é un precursor dun carcinóxeno. Un exemplo son os nitritos que se toman na dieta. Non son carcinóxenos de seu, pero convértense en nitrosaminas dentro do corpo, que son carcinóxenas.

Carcinóxenos laborais

Os carcinóxenos laborais son axentes que presentan un risco de producir cancros que están presentes en varios tipos de traballo específicos. Son os da táboa:

Outros

• Gasolina (contén compostos aromáticos)
• Chumbo e os seus compostos
• Axentes alquilantes antineoplásticos (por exemplo, mecloretamina)
• Outros axentes alquilantes (por exemplo dimetil sulfato)
• Radiación ultravioleta do sol e de lámpadas UV
• Alcohol (causante de cancros de pescozo e cabeza)
• Outras radiacións ionizantes (raios X, gamma etc.)

Neste capítulo describiranse brevemente os principais axentes causantes implicados nos catro tipos de cancro máis comúns en todo o mundo. estes catro cancros son o de pulmón, mama, colon, e estómago. En conxunto, estes catro cancros supoñen un 41% da incidencia de cancro en todo o mundo e un 42% das mortes por cancro (para máis detalles sobre estes carcinóxenos poden verse as seguintes referencias).

Cancro de pulmón

O cancro de pulmón é o cancro máis común no mundo, tanto en canto ao número de casos (1,6 millóns de casos; 12,7% do total de casos de cancro) coma de mortes (1,4 millóns de mortes; 18,2% das mortes totais por cancro). O cancro de pulmón é producido en gran medida polo fume do tabaco; nalgúns países, como EUA, esta causa considérase responsable do 90% dos cancros de pulmón. Outros factores que están implicados poden interaccionar de forma sinérxica co hábito de fumar, polo que o risco atribuíble total chegaría ao 100%. Entre estes factores están a exposición laboral a carcinóxenos (un 9-15%), ao radon (10%) e a polución ao aire libre (1-2%). O fume do tabaco é unha mestura complexa de máis de 5.300 compostos químicos identificados. A maioría dos carcinóxenos do fume de tabaco foron determinados por medio dun enfoque centrado na “Marxe de Exposición”. Usando este enfoque, os compostos tumorixénicos importantes do fume do tabaco son, en orde de importancia, a acroleína, formaldehido, acrilonitrilo, 1,3-butadieno, cadmio, acetaldehido, óxido de etileno e isopreno. A maioría deses compostos causan danos no ADN ao formar adutos do ADN ou inducen outras alteracións no ADN. Os danos no ADN están suxeitos a reparacións do ADN propensas a erros ou poden causar erros de replicación. Ditos erros na reparación ou replicación poden orixinar mutacións en xenes supresores de tumores e oncoxenes que causan cancro.

Cancro de mama

O cancro de mama é o segundo cancro máis común [(1,4 millóns de casos, 10,9%), pero está no 5º posto como causa de morte (458.000, 6,1%)]. O incremento do risco de cancro de mama está asociado con niveis persistentemente elevados en sangue de estróxenos. Os estróxenos parecen contribuír á carcinoxénese na mama por medio de tres procesos: (1) o metabolismo dos estróxenos no que se forman carcinóxenos mutaxénicos e xenotóxicos, (2) a estimulación do crecemento dos tecidos, e (3) a represión de encimas de detoxificación de fase II que metabolizan especies reactivas do oxíxeno que orixinan un incremento de danos oxidativos no ADN. O principal estróxeno en humanos é o estradiol, que pode metabolizarse dando derivados de quinonas que forman adutos co ADN. Estes derivados poden causar despurinación, a eliminación de bases da cadea de enlaces fosfodiéster do ADN, seguida de reparacións inexactas ou a replicación do sitio apurínico que orixina mutacións e finalmente cancro. Este mecanismo xenotóxico pode interaccionar sinerxicamente coa proliferación celular persistente mediada polo receptor de estróxenos para finalmente causar cancro de mama. O fondo xenético, as prácticas dietéticas e factores ambientais probablemente contribúen tamén á incidencia dos danos no ADN e ao risco de aparición do cancro de mama.

Cancro de colon

O cancro colorrectal é o terceiro cancro máis común [1,2 millóns de casos (9,4%), 608.000 mortes (8,0%)]. Nalgúns países, como EUA, estímase que o fume do tabaco pode ser responsable de ata o 20% dos cancros colorrectais. Ademais, hai probas substanciais que implican aos ácidos biliares como factores importantes no cancro de colon. Doce estudos (resumidos por Bernstein et al.) indican que os ácidos biliares ácido desoxicólico e o ácido litocólico inducen a produción de especies reactivas do oxíxeno que danan o ADN e especies reactivas do nitróxeno en células do colon humanas e animais. Ademais, 14 estudos mostraron que os ácidos desoxicólico e litocólico inducen danos no ADN en células de colon. Ademais, outros 27 estudos informaron que os ácidos biliares causan unha morte celular programada (apoptose). Un incremento da apoptose pode ter como resultado a supervivencia selectiva das células que son resistentes á indución da apoptose. As células do colon con capacidade reducida de sufrir apoptose en resposta aos danos no ADN tenderían a acumular mutacións, e ditas células poden orixinar un cancro de colon. Varios estudos epidemiolóxicos atoparon que as concentracións de ácido biliar nas feces increméntanse en poboacións cunha alta incidencia de cancro de colon. Os incrementos dietarios en graxas totais ou graxas saturadas dan lugar a unha elevación dos niveis de ácidos desoxicólico e litocólico nas feces e unha exposición maior do epitelio do colon a eses ácidos biliares. Cando o ácido desoxicólico se engadiu a unha dieta estándar de ratos de tipo silvestre induciuse un cancro de colon invasivo no 56% dos animais pasados de 8 a 10 meses. En conxunto, as probas dispoñibles indican que os ácidos desoxicólico e litocólico teñen unha importancia central como carcinóxenos que danan o ADN no cancro de colon.

Cancro de estómago

O cancro de estómago é o cuarto cancro máis común [990.000 casos (7,8%), 738.000 mortes (9,7%)]. A infección pola bacteria Helicobacter pylori é o principal factor causante do cancro de estómago. A gastrite crónica (inflamación) causada por H. pylori é de longa duración se non se trata. A infección de células epiteliais gástricas por H. pylori incrementa a produción de especies reactivas do oxíxeno. Ditos compostos causan danos oxidativos no ADN entre os que están a alteración de bases na que se forma 8-hidroxidesoxiguanosina (8-OHdG). A 8-OHdG resultante da acción das especies reactivas do oxíxeno increméntase na gastrite crónica. Estas bases do ADN alteradas poden causar erros durante a replicación do ADN que teñen potencial carcinoxénico e mutaxénico. Deste modo, as especies reactivas do oxíxeno inducidas por H. pylori parecen ser os maiores carcinóxenos no cancro de estómago polos mencionados danos oxidativos que causan ao ADN que dan lugar a mutacións carcinoxénicas.

Outros artigos

• Acrilamida
• Carcinoxénese
• International Agency for Research on Cancer
• Mutáxeno
• Teratóxeno
• Hipótese de Warburg

Ligazóns externas

• U.S. National Toxicology Program's Report on Carcinogens
• CDC – Occupational Cancer – Carcinogen List – NIOSH Safety and Health Topic
• Recognized CarcinogensArquivado 17 de decembro de 2007 en Wayback Machine.
• American Cancer Society Arquivado 17 de marzo de 2008 en Wayback Machine.
• Database of Rodent Carcinogens Arquivado 10 de xuño de 2010 en Wayback Machine.
• Comparing Possible Cancer Hazards from Human Exposures to Rodent Carcinogens Arquivado 03 de setembro de 2012 en Wayback Machine.