Ilustre las causas y mecanismos de los carcinógenos químicos con ejemplos.
Algunos productos químicos no son ni iniciadores ni promotores del crecimiento. No son cancerígenos en sí mismos, pero pueden potenciar los efectos de los iniciadores y promotores del crecimiento, es decir, pueden acelerar el proceso de carcinogénesis. Esta sustancia se llama carcinógeno. Los carcinógenos comunes incluyen dióxido de azufre, etanol, catecol, pireno y dodecano. Diéster de alcohol crotílico, que puede promover el crecimiento y también es carcinógeno. Los carcinógenos no son lo mismo que los promotores del crecimiento. Los promotores del crecimiento sólo pueden promover la proliferación de células cancerosas y no tienen ningún efecto sobre los iniciadores, mientras que los carcinógenos pueden mejorar y promover los iniciadores y promotores del crecimiento en el cuerpo mientras están en contacto con carcinógenos. Estrictamente hablando, los carcinógenos no son carcinógenos, pero los carcinógenos a menudo inducen tumores bajo el efecto sinérgico de los carcinógenos. Al identificar la carcinogenicidad de las sustancias químicas y evaluar su daño al cuerpo, se deben considerar plenamente los efectos de varios carcinógenos.
Algunos carcinógenos químicos tienen efectos cancerígenos directos y pueden provocar cáncer sin transformación biológica en el organismo. Se denominan carcinógenos directos. Algunos carcinógenos químicos en sí no son directamente cancerígenos. Los derivados formados por transformación biológica en el cuerpo tienen efectos cancerígenos, que se denominan carcinógenos indirectos. El proceso de transformación se denomina activación metabólica de los carcinógenos. La mayoría de los carcinógenos químicos conocidos son carcinógenos indirectos.
Los derivados cancerígenos formados a partir de carcinógenos directos y carcinógenos indirectos se denominan colectivamente carcinógenos terminales. Los carcinógenos indirectos que deben sufrir una activación metabólica para tener efectos cancerígenos se denominan lesiones precancerosas. Entre una serie de metabolitos intermedios formados por la activación metabólica de procarcinógenos, algunos tienen ciertos efectos cancerígenos, pero no son carcinógenos finales. Estas sustancias se denominan casi cancerígenas o semicarcinógenas.
En función de sus diferentes efectos cancerígenos en humanos y mamíferos, los carcinógenos se pueden dividir en carcinógenos confirmados, carcinógenos sospechosos y carcinógenos potenciales. Se ha confirmado que los carcinógenos confirmados tienen efectos cancerígenos mediante experimentos con animales y estudios epidemiológicos poblacionales. Se sospecha que los carcinógenos causan cáncer en animales, pero también causan cáncer en muchos animales, especialmente en primates que están estrechamente relacionados con los humanos. Sin embargo, actualmente existen sólo unos pocos informes clínicos sobre efectos cancerígenos en humanos y no han sido confirmados en estudios epidemiológicos poblacionales. Los carcinógenos potenciales son cancerígenos para los animales, pero no hay datos que demuestren que sean cancerígenos para los humanos.
Desde 1971, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) dependiente de la Organización Mundial de la Salud ha recopilado información sobre carcinógenos químicos en varios países en un libro. Hasta 1980, se habían publicado 25 volúmenes. El libro informa que se han identificado más de 140 sustancias químicas como cancerígenas para los animales. Según estudios epidemiológicos, sólo 21 especies [como el benzo(a)pireno y algunos compuestos nitrosos] son cancerígenos para los seres humanos, y se sospecha que otras 18 especies son cancerígenas para los seres humanos.
Las sustancias químicas que la IARC ha estudiado se dividen en cuatro categorías: 1. Hay evidencia suficiente de carcinogenicidad en humanos. Tipo 2. El grupo A tiene evidencia limitada de carcinogénesis, pero hay evidencia suficiente de carcinogénesis en humanos; animales, y el Grupo B tiene evidencia limitada de carcinogenicidad, no hay evidencia suficiente de carcinogenicidad en animales, Categoría 3, la evidencia existente no puede clasificar y evaluar la carcinogenicidad en humanos, puede no ser cancerígeno para humanos;
A partir de 1981, Weisburger y Williams propusieron una tabla de clasificación de carcinógenos basada principalmente en sus características de acción, que posteriormente fue revisada muchas veces. Los carcinógenos ahora se pueden dividir en tres categorías.
Edite este párrafo
Carcinógenos genotóxicos
La mayoría de los carcinógenos orgánicos "clásicos" básicamente entran en esta categoría.
(1) Los carcinógenos directos tienen actividad electrofílica (con raras excepciones) sin activación metabólica y pueden combinarse con moléculas nucleofílicas (incluido el ADN) para formar aductos.
La mayoría de estas sustancias son compuestos orgánicos sintéticos, que incluyen lactonas (tales como β-propenolida, propanosulfona y éster hexaciclopropílico α,β-insaturado); ; gas mostaza y mostaza nitrogenada; hidrocarburos halogenados activos (como diclorometil éter, cloruro de bencilo, yodometano y cloruro de dimetilcarbamoilo), de los cuales dos La actividad cancerígena de los homólogos de hidrocarburos halogenados superiores del clorometanol disminuye a medida que aumenta el número de átomos de carbono de alquilo. Además de los agentes alquilantes mencionados anteriormente, algunos complejos de coordinación de platino (como el dicloruro de platino, el dicloruro de platino (pirrolidina), el dioxo-1,2-diaminociclohexano de platino) también tienen actividad cancerígena directa; el isómero cis suele ser más activo que el isómero trans.
(2) Carcinógenos indirectos Estos carcinógenos a menudo no causan cáncer en las áreas de contacto locales, sino en los tejidos donde se produce la activación metabólica. Los precursores se pueden dividir en dos categorías: naturales y sintéticos. Hidrocarburos aromáticos policíclicos o heterocíclicos sintéticos [tales como benzo(a)pireno, benzo(a)antraceno, 3-metilcolantraceno, 7,12-H tolueno(a)antraceno, dibenzo(a,H)antraceno, etc. ] aminas aromáticas monocíclicas (tales como o-toluidina, o-anisidina); aminas aromáticas bicíclicas o policíclicas (tales como 2-naftilamina, bencidina, etc.); Los compuestos azo (como el dimetilaminoazobenceno, etc.); las nitrosaminas de cadena o cíclicas son casi cancerígenas. Sin embargo, con diferentes grupos alquilo, los órganos diana también son diferentes; la dimetilhidrazina en las alquilhidrazinas puede causar cáncer, y la hidrazina en sí es débilmente cancerígena; el formaldehído y el acetaldehído, el éster propílico y el éster butílico son todos cancerígenos, entre ellos el uretano; (también conocido como uretano) tiene la mayor capacidad cancerígena. El efecto cancerígeno del cloruro de vinilo entre los hidrocarburos halogenados ha recibido amplia atención en los últimos años. Se caracteriza por la inducción de angiosarcoma hepático.
Entre los 34 carcinógenos humanos anunciados por la Unión Internacional para el Control del Cáncer (IARC) en 1978, las sustancias naturales y sus productos procesados representaban 5, entre ellos la aflatoxina, la ciclosporina A, el tabaco y el humo, la nuez de betel y el humo. bebidas alcohólicas.
La aflatoxina B1 es uno de los carcinógenos más fuertes, mientras que la aflatoxina G1 es mucho menos cancerígena. Las aflatoxinas B2 y G2 en sí no son cancerígenas, pero se cree que una pequeña parte de B2 puede biotransformarse en B1 en el organismo, por lo que también tiene cierta carcinogenicidad. La aflatoxina B1 puede inducir cáncer de hígado en humanos y en varios animales de experimentación, excepto ratones, y también puede inducir cáncer de riñón y cáncer de colon en condiciones especiales. Puede ser que los ratones tengan niveles más altos de actividad GSH transferasa, que puede desintoxicarse eficazmente.
Algunos productos bacterianos tóxicos, como la ciclosporina A, la doxorrubicina, la daunorrubicina y la gentamicina, también son procarcinógenos. Estas sustancias se utilizan a menudo como medicamentos. Incluso si el tabaco no ha sido quemado ni pirolizado, contendrá carcinógenos como la nitrosnornicotina. El humo del tabaco contiene diversos carcinógenos, como hidrocarburos aromáticos policíclicos, compuestos heterocíclicos, derivados fenólicos y otros carcinógenos. El humo del tabaco también contiene una gran cantidad de sustancias cancerígenas, lo que es una de las razones por las que se recomienda dejar de fumar. Las nitrosaminas contenidas en las hojas de tabaco de mascar y en el consumo de rapé pueden inducir cáncer oral y cáncer del tracto respiratorio superior. La arecolina en la nuez de betel puede formar nitrosaminas, y masticar nuez de betel puede aumentar la incidencia y mortalidad del cáncer oral y del cáncer gastrointestinal superior.
(3) Los carcinógenos inorgánicos como el cobalto, el radio y el radón pueden causar cáncer debido a su radiactividad. El níquel, el cromo, el plomo, el berilio y algunas de sus sales pueden provocar cáncer en determinadas condiciones, entre las que el níquel y el titanio son los más cancerígenos.
Edite este párrafo
Carcinógenos no genotóxicos
Haga referencia a los carcinógenos que no pueden reaccionar con el ADN según las pruebas actuales.
(1) Aunque los factores que promueven el cáncer por sí solos no causan cáncer, pueden promover que los carcinógenos en dosis subcancerígenas causen cáncer después del contacto con el cuerpo. Por lo tanto, los factores que promueven el cáncer se consideran un. condición necesaria para la carcinogénesis.
El TPA es un factor promotor del cáncer típico en la prueba de inducción del cáncer de piel en ratones en dos etapas y tiene efectos promotores del cáncer en varios sistemas celulares in vitro. El fenobarbital promueve el cáncer de hígado en ratas o ratones. El triptófano y sus metabolitos y la sacarina también pueden promover el cáncer de vejiga. El butilhidroxitolueno (BHT) se ha utilizado ampliamente como carcinógeno para inducir tumores de pulmón en ratones en los últimos años. También tiene un efecto cancerígeno sobre el adenoma hepatocelular y el cáncer de vejiga. El DDT, los PCB, el clordano y el TCDD son promotores del cáncer de hígado.
Cabe destacar que el proceso de desintoxicación, especialmente la reacción de conjugación, puede verse potenciado debido a la inducción de enzimas metabólicas. Algunos promotores del cáncer, como el fenobarbital, el DDT y el BHT, pueden reducir el desarrollo de tumores cuando se ingieren al mismo tiempo que los iniciadores. Pero se ha descubierto que ayudan contra el cáncer.
(2) La teoría más antigua sobre los agentes citotóxicos es que la estimulación crónica puede provocar cáncer. Actualmente se cree que las sustancias que provocan la muerte celular pueden provocar una proliferación compensatoria y, por tanto, producir tumores. Se desconoce el mecanismo exacto, pero puede implicar una mayor susceptibilidad del cuerpo a la carcinogénesis causada por factores ambientales nocivos. El mecanismo de acción de algunos carcinógenos de hidrocarburos clorados puede estar relacionado con la citotoxicidad.
El ácido nitrilotriacético (NTA) puede provocar cáncer de riñón y vejiga en ratas y ratones. Se encontró que su mecanismo de acción es llevar el zinc de la sangre al ultrafiltrado tubular renal y ser reabsorbido por las células epiteliales tubulares renales. Debido a que el zinc es tóxico para estas células, puede causar daño y muerte celular, lo que lleva a la proliferación y la formación de tumores renales. En la orina, el NTA también forma complejos con el calcio, lo que hace que el calcio se escape del epitelio de transición de la pelvis renal y la vejiga, estimulando así la proliferación celular y formando tumores.
(3) Hace 40 años se descubrió que los estrógenos pueden provocar tumores en los animales. Más tarde se descubrió que la mayoría de las sustancias que interfieren con el funcionamiento de los órganos endocrinos pueden aumentar la cantidad de tumores en estos órganos. El mecanismo cancerígeno del estrógeno aún no está claro, pero es probable que esté relacionado con la promoción del cáncer; en general, se cree que las hormonas necesitan mucho tiempo para mantener niveles altos en el cuerpo para inducir tumores en órganos endocrinos sensibles.
Cuando las mujeres embarazadas utilizan estrógeno sintético (DES) para proteger al feto, puede causar cáncer vaginal de células claras en mujeres adolescentes. Su mecanismo es bastante complejo.
(4) El proceso inmunosupresor de los inmunosupresores afecta la formación de tumores de muchas maneras. Los inmunosupresores como la azatioprina y la 6-mercaptopurina o el suero inmunológico pueden causar leucemia o linfoma en animales y humanos, pero rara vez tumores sólidos. La ciclosporina A es un inmunosupresor utilizado en los trasplantes de órganos en los últimos años y alguna vez se consideró que no causaba cáncer. Sin embargo, los estudios han encontrado una mayor incidencia de linfoma en pacientes que han usado este medicamento.
(5) Los sarcomas pueden formarse después de un largo período de incubación después de que se incrusta plástico debajo de la piel de los roedores. Su composición química no importa, siempre que sea fino, incluso el metal puede provocar tumores como varios plásticos. La clave es el tamaño y la forma, los lisos son más efectivos que los rugosos, los porosos son peores que los no porosos. El mecanismo puede ser que la materia sólida pueda proporcionar una base para la proliferación de fibroblastos epiteliales. El amianto y otros polvos minerales, como el uranio o el polvo de hematita, pueden potenciar el efecto del tabaquismo en el cáncer de pulmón.
(6) Proliferadores de peroxisomas Hay muchas sustancias en el hígado de los roedores que pueden hacer proliferar los peroxisomas y pueden inducir tumores hepáticos. Se han identificado proliferadores de peroxisomas, incluidos isobutirato de clorofluoroetilo, fenofibrato, gemfibronato, ácido tíbrico, el plastificante ftalato de di(2-etilhexilo) y el disolvente orgánico 1,1,2-tricloroetileno. Antoine y el ftalato de di(2-etilhexilo) pueden promover tumores hepáticos, pero el mecanismo cancerígeno de estas sustancias no puede resumirse como promoción del cáncer. Actualmente se cree que los aumentos de peroxisomas hepáticos y H2O2 pueden provocar un aumento de especies reactivas de oxígeno, transducción de señales, daños en el ADN y carcinogénesis.
Editar este párrafo
Carcinógenos genotóxicos no identificados
Como se mencionó anteriormente, algunos hidrocarburos halogenados son carcinógenos genotóxicos, mientras que otros son promotores del cáncer. Otros, como el tetracloruro de carbono, el cloroformo y algunos alcanos y alquenos policlorados, no se comprenden completamente. Estas sustancias son negativas o cuestionables en las pruebas de mutagenicidad, y ni los estudios in vivo ni in vitro han demostrado una conversión a metabolitos electrófilos activos. La tiourea, la tioacetamida, el tiouracilo y tioamidas similares son cancerígenos. El órgano diana es la glándula tiroides y, a veces, el hígado. Posteriormente se descubrió que el antihistamínico metapirona, ampliamente utilizado como pastilla para dormir en los Estados Unidos, inducía cáncer de hígado en ratas.
Además, algunos académicos e instituciones de investigación también dividen los carcinógenos en carcinógenos confirmados, carcinógenos sospechosos y carcinógenos potenciales. Además, también se clasifica según su estructura química, como alquilación, hidrocarburos aromáticos policíclicos, nitrosaminas, fitotoxinas, metales, etc.
Principales carcinógenos
Existen cuatro carcinógenos principales: aflatoxinas, nitrosaminas, dioxinas y nicotina.
Nota: En ocasiones los nitritos como el nitrito de sodio (-NO2, compuestos orgánicos que contienen "grupo azo (n=n)") también pueden considerarse como carcinógenos de primer nivel.
Fuentes de los principales carcinógenos
Aflatoxina: se encuentra más comúnmente en el maní podrido, el aceite de maní, el maíz, el arroz y las semillas de algodón.
Nitrosaminas: proceden de cereales podridos, verduras, pescado y huevos.
Dioxinas: provienen del alquitrán, del asfalto (así que no camines por caminos recién asfaltados) y del plástico quemado (muy dañino).
Nicotina: proviene del tabaco
Nitrito de sodio: vegetales encurtidos en sal industrial.
Grupo azo: como falso cerdo, etc.