Karcinogen

Karcinogen (z lat.  rakovina  - rakovina a další řecké γεννάω  - porodit ) - faktory prostředí , jejichž dopad na lidský nebo zvířecí organismus zvyšuje pravděpodobnost zhoubných nádorů . Tyto faktory mohou být chemické (různé chemikálie ) , fyzikální ( ionizující záření , ultrafialové paprsky ) a v některých případech biologické ( onkogenní viry , některé bakterie [1] ) povahy; podle onkologů je 80–90 % všech forem rakoviny u lidí výsledkem těchto faktorů [2] .

Podle odborníků ze Světové zdravotnické organizace „karcinogen je látka, která díky svým fyzikálním nebo chemickým vlastnostem může způsobit nevratné změny a poškození v těch částech genetického aparátu , které řídí somatické buňky “ [2] .

Klasifikace

Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny WHO identifikovala čtyři skupiny látek podle jejich karcinogenních vlastností [3] [4] :

1. karcinogenní pro člověka, je jich 120,
2. pravděpodobně a možná karcinogenní - 82 a 311,
3. není klasifikován jako lidské karcinogeny - 499,
4. nekarcinogenní - 1.

Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny zařadila do čtvrté skupiny jedinou látku s prokázanou nekarcinogenitou - kaprolaktam . [3] [5]

Chemické karcinogeny

Nejběžnější chemické karcinogeny jsou:

• Dusičnany a dusitany . Dusitany se dostávají do těla s potravou (v malém množství se nacházejí v obilovinách a okopaninách a také v masných výrobcích , kde jsou přidávány jako konzervanty ). Hlavním zdrojem dusičnanů v těle je zelenina pěstovaná v podmínkách nadměrného používání dusíkatých hnojiv . Část dusičnanů v procesu skladování potravin nebo přímo v trávicím traktu může být redukována na dusitany. Jakmile se dusitany dostanou do žaludku, jsou schopny se působením žaludeční šťávy přeměnit na nitrosaminy  – látky s širokým spektrem karcinogenních účinků [6] [7] .
• Doplňky stravy . Některé potravinářské přídatné látky (například: E123-Amarant (nezaměňovat s amarantem ), E121-Citrusová červeň 2 ) jsou prokázané karcinogeny a jsou v mnoha zemích zákonem zakázány.
• Polycyklické aromatické uhlovodíky a jejich deriváty vznikají při spalování domovního odpadu, nedokonalém spalování ropných produktů a jsou přítomny ve výfukových plynech automobilů a tabákovém kouři . Mezi nimi jsou extrémně karcinogenní látky, stokrát nebezpečnější než benzen . Některé mohou vznikat při smažení jídla, zahřívání rostlinných olejů [8] .
• Benzpyreny  – vznikají při smažení a při vaření na rožni. V tabákovém kouři je jich mnoho. Produkty pyrolýzy bílkovin vznikají při dlouhodobém zahřívání masa v peci. Nacházejí se také v produktech pyrolýzy dřeva a některých dalších organických produktech [9] .
• Peroxidy [10] - vznikají ve žluklých tucích a při silném zahřívání rostlinných olejů [11] .
• Aflatoxiny  jsou smrtící mykotoxiny (podtřída polyketidů ). Tyto toxiny produkují houby  - mikromycety několika druhů rodu Aspergillus ( Aspergillus ), zejména Aspergillus flavus (odtud pochází název aflatoxiny) a Aspergillus parasiticus , které rostou a infikují zrna, semena a plody rostlin s vysokým obsah rostlinných olejů a mastných kyselin (například na semenech arašídů, olejnatých semenech) a dalších substrátech. Mezi všemi biologicky produkovanými jedy jsou aflatoxiny nejúčinnějšími dosud objevenými hepatokarcinogeny [12] .
• Dioxiny  jsou organochlorové sloučeniny vznikající při spalování domovního odpadu [13] .
• Vinylchlorid  - látka je extrémně hořlavá a výbušná. Produkty jeho spalování jsou toxické. Na lidský organismus má karcinogenní, mutagenní a teratogenní účinek [12] [14] .

• Benzen  je toxická a karcinogenní látka [12] . Benzenové páry mohou proniknout neporušenou pokožkou. Pokud je lidské tělo dlouhodobě vystaveno nízkým koncentracím benzenu, mohou být následky také velmi vážné. V tomto případě může chronická otrava benzenem způsobit leukémii (rakovinu krve) a anémii (nedostatek hemoglobinu v krvi) [15] .
• Formaldehyd  je toxický a má silný negativní vliv na centrální nervový systém . Formaldehyd je zařazen v seznamu karcinogenních látek GN 1.1.725-98 v sekci „pravděpodobně karcinogenní pro člověka“, přičemž jeho karcinogenita pro zvířata byla prokázána [16] [17] [18] .
• Kadmium  je kumulativní jed (schopný se hromadit v těle na nebezpečnou úroveň). Karcinogenní [19] . Mnoho sloučenin kadmia je jedovatých [20] a způsobuje obecné toxické účinky [21] .
• Arsen  je toxická a karcinogenní látka [12] . Všechny anorganické sloučeniny arsenu jsou také jedovaté (s výjimkou arsenobetainu ) [22] .
• Šestimocný chrom  je uznávaným inhalačním karcinogenem [23] .
• Nikl  – mnohé sloučeniny niklu jsou toxické, karcinogenní, alergenní , mutagenní a mají obecnou toxicitu [24] .
• Azbest  stojí sám mezi karcinogeny [12] . Je těžké to připsat chemickým karcinogenům, které jsou zpravidla chemicky aktivními látkami. Karcinogenita azbestu je naopak vyjádřena v tom, že živý organismus se nedokáže zbavit mikroskopických, chemicky extrémně inertních částic této látky.

Mechanismus účinku chemických karcinogenů

Většina chemických karcinogenů jsou organické sloučeniny , pouze malý počet anorganických látek má tuto schopnost. Podle Millera jsou všechny karcinogeny v té či oné míře elektrofily , které snadno interagují s nukleofilními skupinami dusíkatých bází nukleových kyselin, zejména DNA , a vytvářejí s nimi silné kovalentní vazby [25] . Negativní účinky karcinogenů se projevují v chemické modifikaci nukleové kyseliny. Důsledky takové modifikace se projevují v nemožnosti správného průběhu procesů transkripce a replikace DNA , jejímž důvodem je tvorba tzv. DNA aduktů s ní kovalentně spojených . Například během replikace modifikované DNA, jejíž nukleotidy jsou spojeny s karcinogenem, mohou být nesprávně přečteny DNA polymerázou , což vede k mutacím . Akumulace velkého množství mutací v genomu vede k přeměně normální buňky na buňku nádorovou, což je základem karcinogeneze .

Chemické karcinogeny lze rozdělit do dvou velkých skupin:

• Genotoxický
• Negenotoxický

Genotoxické karcinogeny jsou chemické sloučeniny, které při interakci se složkami DNA mohou způsobit poškození a mutaci buněčného genomu. Mutace zase mohou vést k buněčným transformačním procesům, tedy ke vzniku nádorových buněk.

Negenotoxické karcinogeny jsou chemikálie, které mohou způsobit poškození genomu pouze ve vysokých koncentracích, při velmi dlouhé a téměř nepřetržité expozici. Způsobují nekontrolovanou buněčnou proliferaci , inhibují apoptózu , narušují interakci mezi buňkami ( buněčnou adhezi ). Většina negenotoxických karcinogenů podporuje karcinogenezi, jako jsou: organochlorové pesticidy , hormony , vláknité materiály, azbest , zejména jeho prach.

Podle způsobu účinku lze genotoxické karcinogeny rozdělit na:

• přímé - vysoce reaktivní látky, které přímo tvoří kovalentně vázané adukty s DNA (jedná se o alkylační a acetylační látky - N-nitrosylalkylmočovina (NAM), epoxidy (zejména PAH ), ethylenimin a jeho deriváty, chlorethylamin aj.).
• nepřímé - málo aktivní látky, které tvoří kovalentně vázané adukty DNA až po enzymatické aktivaci, ke které dochází za vzniku vysoce aktivních elektrofilních metabolitů schopných interakce s nukleofilními skupinami DNA ( PAH a jejich deriváty).

• Chemické karcinogeny

• Aflatoxin B1 je nejsilnější hepatokarcinogen a smrtící mykotoxin [26] .

• Benzen je silný karcinogen, má výrazný myelotoxický účinek (ovlivňuje kostní dřeň), čímž způsobuje aplastickou anémii , leukémii a další onemocnění systému krvetvorby (hematopoézu) [27] [28] .

• Methylcholantren je nejsilnější karcinogen, který se tvoří v lidském těle v důsledku narušení metabolismu cholesterolu . Způsobuje adenokarcinom prostaty.

• Ethylenoxid – má silný alkylační účinek na nukleofilní skupiny molekuly DNA, způsobuje mutace.

• Vinylchlorid je toxický a karcinogenní. Postihuje játra (způsobuje angiosarkom ), plíce, centrální nervový systém, hematopoetický systém a imunitní systém.

• Dimethylnitrosamin , jeden z nejběžnějších nitrosaminů, je vysoce toxický (pro všechny savce) [29] , způsobuje rakovinu žaludku , hepatocelulární karcinom a nevratné poškození jater.

• 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzodioxin [30] neboli TCDD je jedna z nejextrémněji toxických sloučenin antropogenního původu, má silnou karcinogenitu, mutagenní , teratogenní , snižuje aktivitu krvetvorného, ​​endokrinního, reprodukčního systému, imunosupresivum . Způsobuje zhoubné novotvary jater, krve a prsu.

• Ethanol neboli etylalkohol, v běžném životě „alkohol“ , vykazuje karcinogenní vlastnosti (ve vysokých koncentracích) [31] a má mutagenní vlastnosti, je omamnou látkou, tlumí činnost centrálního nervového systému. Chronické užívání alkoholu obsahujícího vysoké koncentrace etanolu zvyšuje riziko maligních onemocnění trávicího traktu, krevního systému, nervového systému a mozku.

Fyzikální karcinogeny

Nejznámějšími fyzikálními karcinogeny jsou různé druhy ionizujícího záření ( α , β , γ záření , rentgenové záření , neutronové záření , protonové záření , klastrová radioaktivita , iontové toky , štěpné fragmenty ), i když se používají i k léčbě onkologických onemocnění . Ultrafialové záření je zcela absorbováno kůží, a proto může způsobit pouze melanom . Zatímco ionizující záření , volně pronikající dovnitř těla, může způsobit radiogenní nádory všech tkání a orgánů těla (dost často hematopoetické, kvůli vysoké citlivosti).

Biologické karcinogeny

Role biologických faktorů v karcinogenezi není tak velká jako u chemických a fyzikálních faktorů, ale v etiologii některých zhoubných nádorů je velmi významná. Až 25 % případů primární rakoviny jater v Asii a Africe je tedy spojeno s infekcí virem hepatitidy B. Asi 300 000 případů rakoviny děložního čípku ročně a významný podíl případů rakoviny penisu je spojeno se sexuálně přenosnými papilomaviry (především HPV-16 , HPV-18 , HPV-33 ) [32] . Přibližně 30–50 % případů Hodgkinova lymfomu je spojeno s porážkou lidského těla virem Epstein-Barrové [33] .

V 90. letech byly získány přesvědčivé údaje o závislosti většiny typů rakoviny žaludku na infekci bakterií Helicobacter pylori [1] .

Viz také

• Seznam karcinogenů IARC. Kategorie 1
• Chemická karcinogeneze
• Výpary z dopravy
• adukt DNA

Poznámky

1. ↑ 1 2 Hatakeyama M. Helicobacter pylori CagA: nové paradigma pro bakteriální karcinogenezi  : pdf / Hatakeyama M., Higashi H. // Cancer Science : J. - Japanese Cancer Association, 2005. - Vol. 96, č.p. 12 (9. prosince). - S. 835-843. - doi : 10.1111/j.1349-7006.2005.00130.x . — PMID 16367902 .
2. ↑ 1 2 Čerenkov, 2010 , s. 21.
3. ↑ 1 2 Alexej Vodovozov. Co je nebezpečnější: cigareta nebo klobása? Přednáška na YouTube
4. ↑ Agenti klasifikovaní monografiemi IARC . Svazky 1–123  (anglicky) . Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (9. listopadu 2018) . Staženo 26. ledna 2019. Archivováno z originálu 6. září 2019.
5. ↑ Seznam klasifikací, svazky 1–123  : [ ang. ]  : pdf // Monografie IARC o identifikaci karcinogenních rizik pro člověka. - WHO , 2018. - září. - str. 4. - 17 str.
6. ↑ Dusičnany a dusitany – co to je? . // Stránka prodobavki.com . Získáno 13. února 2015. Archivováno z originálu 13. února 2015. (neurčitý)
7. ↑ Galachiev S. M., Makoeva L. M., Dzhioev F. K., Khaeva L. Kh.  Možnosti endogenní tvorby nitrosaminů v žaludeční šťávě in vitro  . Izvestiya Samara Nauchn. centrum Ruské akademie věd. - 2011. - T. 13, č. 1 (7) . - S. 1678-1680 .
8. ↑ název= https://docs.cntd.ru_Polycyklické aromatické uhlovodíky
9. ↑ název= https://docs.cntd.ru_Benzoapyren
10. ↑ název= https://docs.cntd.ru_Karcinogenní účinky peroxidů na malá zvířata a lidi
11. ↑ název= https://docs.cntd.ru_Peroxides
12. ↑ 1 2 3 4 5 Kutsenko S. A.  Základy toxikologie. - Petrohrad. : Folio, 2004. - 720 s. — ISBN 5-93929-092-2 .
13. ↑ název= https://docs.cntd.ru_Dioxins
14. ↑ Chlorderiváty nenasycených alifatických uhlovodíků . Nová příručka chemika a technologa. radioaktivní látky. Škodlivé látky. Hygienické normy . ChemAnalytica.com. Získáno 5. listopadu 2009. Archivováno z originálu 4. června 2012. (neurčitý)
15. ↑ name= https://docs.cntd.ru_Impact  (nepřístupný odkaz) benzenových par na lidské tělo
16. ↑ „Seznam látek, produktů, výrobních procesů, domácností a přírodních faktorů, které jsou pro člověka karcinogenní“ Archivní kopie z 16. října 2011 na Wayback Machine , Dodatek 2 k normám GN 1.1.725-98 z 23. prosince 1998 č. 32]
17. ↑ Stejný seznam Archivní kopie ze dne 22. ledna 2008 na Wayback Machine , Laboratoř analytické ekotoxikologie Ústavu ekologie a evoluce. A. N. Severtsov RAS
18. ↑ Územní správa Rospotrebnadzor pro region Tula . Datum přístupu: 16. prosince 2010. Archivováno z originálu 11. ledna 2012. (neurčitý)
19. ↑ McDonald's stahuje 12 milionů kelímků kvůli nečistotám kadmia . Interfax (4. června 2010). Získáno 4. června 2010. Archivováno z originálu 8. června 2010. (neurčitý)
20. ↑ name=www.safework.ru_Vliv kadmia na lidský organismus
21. ↑ název= https://docs.cntd.ru_Cadmium
22. ↑ název= https://docs.cntd.ru_Karcinogenní účinky arsenu na živé organismy
23. ↑ „U lidí existuje dostatek důkazů o karcinogenitě sloučenin chrómu[VI], jak se s nimi setkáváme při výrobě chromátů, výrobě chromátových pigmentů a chromování“ // Volume 49: Chromium, Nickel, and Welding . - Lyon: Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny , 5. listopadu 1999. - ISBN 92-832-1249-5 . Archivováno z originálu 24. prosince 2008.
24. ↑ jméno= https://docs.cntd.ru_Nickel
25. ↑ Miller EC Některé současné pohledy na chemickou karcinogenezi u lidí a pokusných zvířat: prezidentská adresa.. - C. p. 1479 - 1496. - (1978).
26. ↑ Ilic Z. , Crawford D. , Vakharia D. , Egner PA , Sell S. Knokautované myši s glutathion-S-transferázou A3 jsou citlivé na akutní cytotoxické a genotoxické účinky aflatoxinu B1.  (anglicky)  // Toxikologie a aplikovaná farmakologie. - 2010. - Sv. 242, č.p. 3 . - S. 241-246. - doi : 10.1016/j.taap.2009.10.008 . — PMID 19850059 .
27. ↑ Kasper, Dennis L. a kol. (2004) Harrison's Principles of Internal Medicine , 16. vydání, McGraw-Hill Professional, str. 618, ISBN 0071402357 .
28. ↑ Smith, Martyn T. Pokroky v porozumění účinkům benzenu na zdraví a citlivosti  //  Ann Rev Pub Health: journal. - 2010. - Sv. 31 . — S. 133–48 . - doi : 10.1146/annurev.publhealth.012809.103646 .
29. ↑ název= https://docs.cntd.ru_Dimethylnitrosamine
30. ↑ název= https://docs.cntd.ru_Dioxins
31. ↑ název= https://docs.cntd.ru_Ethanol
32. ↑ Čerenkov, 2010 , s. 22.
33. ↑ Gándhí M. K., Tellam J. T., Khanna R. . Hodgkinův lymfom spojený s virem Epstein-Barrové // British Journal of Hematology , 2004, 125 (3).  - S. 267-281. - doi : 10.1111/j.1365-2141.2004.04902.x . — PMID 15086409 .

Literatura

• Cherenkov V. G.  Klinická onkologie. 3. vyd. - M . : Lékařská kniha, 2010. - 434 s. - ISBN 978-5-91894-002-0 .

Odkazy

• GN 1.1.725-98 "Seznam látek, produktů, výrobních procesů, domácností a přírodních faktorů, které jsou pro člověka karcinogenní"  (nepřístupný odkaz) (platnost vypršela 28.06.2008)
• SanPiN 1.2.2353-08 "Karcinogenní faktory a základní požadavky na prevenci karcinogenních rizik" Archivní kopie ze dne 2. června 2008 na Wayback Machine (vstoupila v platnost 28. června 2008)

Slovníky a encyklopedie	Velká Katalánština Velký Rus Britannica (online)
V bibliografických katalozích	BNF : 11937725f J9U : 987007283481905171 LCCN : sh85020157