Carcinogeno

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Un agente carcinogeno o cancerogeno, (rispettivamente dal greco Καρκίνος o dal latino Cancer, granchio, col suffissoide -geno, dal greco Γένεσις, genesi, che genera cancro) è un fattore chimico, fisico o biologico (molecola o miscela chimica, radiazione, agente virale, batterico, fungino, animale, condizione di esposizione) in grado di causare tumori o favorirne l'insorgenza e la propagazione. L'Organizzazione mondiale della sanità, tramite lo IARC, classifica questi fattori o agenti espositivi, valutandone il grado di rischio, secondo criteri generali condivisi dalla comunità scientifica internazionale[1].

Mutagenicità e cancerogenicità possono essere correlate, visti i meccanismi biomolecolari che sovraintendono a molte funzioni cellulari, ma molti mutageni sono cancerogeni e alcuni cancerogeni non sono mutageni.

Premessa ed esempi di cancerogeni e loro azione[modifica | modifica wikitesto]

Come accennato, mutageni e cancerogeni non sono sempre correlati. Ad esempio l'alcool e gli estrogeni sono o possono essere in determinate condizioni, cancerogeni ma non mutageni; essi stimolano la mitosi e l'aumento della velocità tra le divisioni cellulari riduce il tempo a disposizione per la riparazione del DNA, incrementando la possibilità di un errore genetico che sarà trasmesso alle cellule figlie.

Oltre a specifiche molecole di formula chimica ben definita, spesso molto note come il benzene (C6H6), il benzo[a]pirene (C20H12), l'amianto crocidolite ([Na2(Mg,Fe)6Si8O22(OH)2]), esiste una variegata tipologia di agenti in grado di indurre neoplasie. Tra i più nocivi, possiamo trovare esemplificativamente una estrema diversificazione di cancerogeni.

La diversificazione in classi di fattori è puramente formale; le uniche realtà scientifiche sono l'effetto e la classificazione internazionale.
Ad esempio il summenzionato amianto causa mesotelioma, viene classificato Gruppo 1: agente sicuramente cancerogeno per l'uomo, formalmente un cancerogeno chimico anche se esplica la sua azione anche per la sua struttura fisica (forma, resistenza, dimensioni) delle sue fibre, non intervenendo solo in reazioni chimiche (si ritrova chimicamente inalterato, a distanza di anni, nei tessuti biologici), anche se si ipotizzano meccanismi molto diversificati e fasi sequenziali di iniziazione e di promozione. Tra questi meccanismi si citano il mediare l'ingresso di DNA estraneo in cellule bersaglio, catalizzare la produzione di specie chimiche molto reattive, e agire direttamente attraverso interazioni fisiche con le cellule del mesotelio in congiunzione con effetti indiretti seguenti l'interazione con cellule infiammatorie quali i macrofagi.

L'analisi delle interazioni tra fibre di amianto e DNA ha mostrato che le fibre fagocitate sono in grado di entrare in contatto con i cromosomi, spesso aderendo alle fibre cromatiniche o rimanere "impigliati" all'interno del cromosoma. Questo contatto tra la fibra di amianto e cromosomi o proteine strutturali dell'apparato del fuso può indurre anomalie complesse, come la monosomia del cromosoma 22.

Esempi[modifica | modifica wikitesto]

Tra molteplici esempi di cancerogeni abbiamo agenti:

Tali agenti, spesso sono valutare nella tipologia di esposizione precisamente definita nella valutazione scientifica. Ad esempio l'esposizione ad amianto è cancerogena sia nelle attività estrattive che nell'utilizzo finale dei manufatti, l'attività da estrazione in miniera di ematite, espone allo sviluppo di tumori, l'uso dei manufatti in ematite no.

Classificazione[modifica | modifica wikitesto]

Le varie metodologie di classificazione degli agenti cancerogeni riguardano una vasta tipologia di fattori, ma generalmente per carcinogeno, se usato come sostantivo, si intende una molecola o una miscela che provochino il cancro (il fumo è carcinogeno, il benzene e carcinogeno, eccetera), non è comunque scorretto definire cancerogeno un fascio di neutroni, anche se è più in uso definire che abbiano effetti cancerogeni.

A livello internazionale, l'International Agency for Research on Cancer IARC, agenzia dell'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) classifica i carcinogeni noti in 4 gruppi:

  • Gruppo 1: l'agente (composto) è sicuramente cancerogeno per l'uomo. Le circostanze di esposizione danno luogo a esposizioni che sono cancerogene per l'uomo.
  • Gruppo 2A: l'agente (composto) è probabilmente cancerogeno per l'uomo. Le circostanze di esposizione danno luogo a esposizioni che sono probabilmente cancerogene per l'uomo.
  • Gruppo 2B: l'agente (composto) è forse cancerogeno per l'uomo. Le circostanze di esposizione danno luogo a esposizioni che forse sono cancerogene per l'uomo.
  • Gruppo 3: l'agente (composto o circostanza di esposizione) non è classificabile in base alla sua cancerogenicità per gli uomini.
  • Gruppo 4: l'agente (composto) è probabilmente non cancerogeno per l'uomo.

Altri sistemi classificatori[modifica | modifica wikitesto]

Altri sistemi classificatori sono:

  • Classificazione della UE (direttiva 93/21/UE)
  • Classificazione della Commissione Consultiva Tossicologica Nazionale (CCTN) del Ministero della Salute italiano
  • Classificazione dell'Environmental Protection Agency (EPA), negli Stati Uniti d'America
  • Classificazione del National Toxycological Program (NTP), negli Stati Uniti d'America
  • Classificazione dell'American Conference of Governmental Industrial hygienists (ACGIH) negli Stati Uniti d'America

Carcinogeni fisici[modifica | modifica wikitesto]

Secondo il modello prevalente, qualsiasi esposizione alle radiazioni può aumentare il rischio di cancro. Contributori tipici di tale rischio includono radiazioni naturali di fondo, le procedure mediche, le esposizioni professionali, incidenti nucleari, e molti altri. Fino al 10% dei tumori invasivi sono legati all'esposizione alle radiazioni, che comprende sia le radiazioni ionizzanti che radiazioni non ionizzanti[2]. Inoltre, la stragrande maggioranza dei cancri non invasivi sono non-melanomi, tumori della pelle causati dalle radiazioni ultraviolette non ionizzanti. La posizione dell'ultravioletto nello spettro elettromagnetico è sul confine tra radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Radiazioni non ionizzanti di radiofrequenza dei telefoni cellulari, la trasmissione di energia elettrica e altre fonti simili sono stati descritti come un possibile cancerogeno dallo IARC.

L'esposizione a radiazioni ionizzanti è noto aumentare l'incidenza futura del cancro, in particolare la leucemia. Il meccanismo con cui ciò si verifica è ben compreso, ma modelli quantitativi che predicono il livello di rischio rimangono controversi. Le postula più ampiamente accettata del modello è che l'incidenza di tumori dovuti alle radiazioni ionizzanti aumenta linearmente con la dose efficace di radiazione ad un tasso del 5,5% per sievert[3].

Se il modello lineare è corretto, allora la radiazione di fondo naturale è la fonte più pericolosa di radiazioni per la salute pubblica in generale, seguita dalla diagnostica medica per immagini.

Il Radon è il responsabile per la maggior esposizione pubblica media mondiale a radiazioni ionizzanti. Spesso è il singolo più grande contributore alla dose di radiazione di fondo naturale di un individuo, ed è il più variabile da luogo a luogo. I gas di radon da fonti naturali possono accumularsi negli edifici, specialmente in zone chiuse, come soffitte e cantine. Si può trovare anche in alcune acque di sorgente e nelle sorgenti calde.

L'evidenza epidemiologica mostra un chiaro legame tra il cancro del polmone e alte concentrazioni di radon, seconda solo al fumo di sigaretta, secondo la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti. Così, in aree geografiche in cui radon è presente in concentrazioni alte, il radon è considerato un importante inquinante dell'aria interna.

Esposizione residenziale al radon ha rischi di cancro simili al fumo passivo. La radiazione è una potente fonte di cancro quando è combinata con altri agenti che causano il cancro, come il fumo di tabacco.

Nei paesi industrializzati, l'imaging medico contribuisce a una dose di radiazioni quasi quanto la radiazione di fondo naturale.

Carcinogeni biologici[modifica | modifica wikitesto]

Carcinogeni da attività e modalità di esposizione[modifica | modifica wikitesto]

Carcinogeni chimici[modifica | modifica wikitesto]

I carcinogeni chimici possono essere divisi in due gruppi: carcinogeni primari (reagiscono direttamente con il DNA); carcinogeni secondari (hanno prima bisogno di essere attivati). L'attivazione dei carcinogeni secondari può avvenire spontaneamente o essere mediata da un catalizzatore enzimatico. Un carcinogeno può subire anche una inattivazione con conseguente escrezione.

Nella successiva sezione sugli agenti alchilanti si vedrà quale importante ruolo abbiano i citocromi P450 nei processi di detossificazione. A tale proposito va fatta chiarezza, in quanto questi enzimi sono comunemente definiti come una lama a doppio taglio. Tanto è vero che abbiano capacità detossificanti, tanto è vero che possono attivare un processo radicalico su una molecola non tossica rendendola dunque propensa ad avviare il processo di carcinogenesi. Un esempio è la dimetilnitrosurea (N,N'-dimethylnitrosourea o DMNU) che, causa l'ossidazione da parte del citocromo P450, si trasforma nella sua specie radicalica. Questa molecola instabile (i radicali sono molecole reattive per definizione) può essere inoltrata verso una via di attivazione dellacarcinogenesi, oppure per una via di detossificazione.

Agenti alchilanti[modifica | modifica wikitesto]

In questa categoria sono compresi circa 1/5 dei carcinogeni conosciuti. Sono così chiamati in quanto in grado di aggiungere catene alchiliche al DNA. Possono essere discriminati in due gruppi: elettrofili diretti (carcinogeni primari); precarcinogeni (2°). Oltretutto, i carcinogeni primari (1°) possono essere suddivisi in mono- o di-funzionali. Questa discriminazione è fatta sulla base di una loro possibile propensione; cioè riuscire o non riuscire a legare due molecole contemporaneamente, siano esse due proteine, due acidi nucleici oppure una proteina con un acido nucleico. Grossa importanza va data al ruolo degli enzimi facenti capo alla famiglia dei citocromi P450. Questi catalizzatori, abitanti del nostro fegato, sono una famiglia di 50 enzimi. Sono delle monossigenasi, dunque in grado di portare avanti reazioni di ossidazione a carico delle catene alchiliche. I citocromi P450 hanno una tasca idrofobica che funge da sito reattivo in cui vengono racchiuse le catene alchiliche delle molecole tossiche. Ossidandole permettono una loro solubilizzazione ed una conseguente espulsione.

Esempio di ossidazione da parte del cit-P450[modifica | modifica wikitesto]

L'idrocarburo aromatico toluene (CH3-Ph) è una molecola tossica, anche se meno del benzene (H-Ph), chimicamente molto affine e che inoltre possiede attività cancerogena. Questa sua minor tossicità è data proprio dall'azione che il cit-P450 ha su di essa. Accade infatti che il toluene CH3-Ph viene ossidato ad alcol, di qui ad aldeide, ad acido carbossilico e dunque liberato, azione che non può avvenire sul benzene a causa della maggior stabilità dello stesso; il gruppo metilico del toluene induce una polarizzazione elettronica sull'anello aromatico e sul sostituente CH3 stesso, favorendo così alcune possibili reazioni chimiche, e la sua degradazione (sia biologica che ambientale), azione impedita dalla maggiore uniformità nella distribuzione della nube elettronica nell'anello benzenico non sostituito.

Alcuni esempi di carcinogeni chimici, molecole e miscele[modifica | modifica wikitesto]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ IARC - General principles and procedures- Gli agenti sono selezionati per la revisione in base a due criteri principali:
    (a) vi è evidenza di esposizione umana e (b) vi è qualche evidenza o sospetto di cancerogenicità.
    Esposizioni miste possono verificarsi in contesti occupazionali e ambientali e come risultato di abitudini individuali e culturali (come fumo di tabacco e pratiche alimentari). Analoghi chimici e composti con caratteristiche biologiche o fisiche simili a quelle di sospetti cancerogeni possono essere considerati, anche in assenza di dati, per un possibile effetto cancerogeno nell'uomo o negli animali sperimentali.
    La letteratura scientifica è rilevata per i dati pubblicati relativi alla valutazione di cancerogenicità. Ad hoc gruppi consultivi convocati dalla IARC nel 1984, 1989, 1991, 1993, 1998 e 2003 hanno dato raccomandazioni su quali agenti devono essere valutati nella serie Monografie. Recenti raccomandazioni sono disponibili sul sito web del programma Monografie (http://monographs.iarc.fr). IARC può programmare altri agenti per la revisione se a conoscenza di nuove informazioni scientifiche o, tramite agenzie sanitarie nazionali identificare un bisogno urgente di salute pubblica legato al cancro.
    Appena disponibili dati su un agente per il quale esiste una monografia significativa di nuovi dati, una ri-valutazione può essere fatta in una riunione successiva, e una nuova monografia pubblicata. In alcuni casi può essere opportuno esaminare solo i dati pubblicati dopo una valutazione preliminare. Ciò può essere utile per aggiornare un database, rivedendo nuovi dati per risolvere una questione precedentemente aperta o identificare nuovi siti tumorali associati con un agente cancerogeno. Importanti cambiamenti in una valutazione (ad esempio, un nuovo inquadramento nel gruppo 1 o di una determinazione che un meccanismo ipotizzato non funzioni negli esseri umani, si veda la parte B, sezione 6) sono più adeguatamente affrontati da una recensione completa.
  2. ^ Anand P, Kunnumakkara AB, Kunnumakara AB, Sundaram C, Harikumar KB, Tharakan ST, Lai OS, Sung B, Aggarwal BB, Cancer is a preventable disease that requires major lifestyle changes in Pharm. Res., vol. 25, nº 9, settembre 2008, pp. 2097–116, DOI:10.1007/s11095-008-9661-9, PMC 2515569, PMID 18626751.
  3. ^ The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection in Annals of the ICRP, ICRP publication 103, vol. 37, 2-4, 2007, ISBN 978-0-7020-3048-2. URL consultato il 17 maggio 2012.

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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