Carcinogeni: ce este și ce sunt?

Apariția tumorilor este rezultatul interacțiunii factorilor carcinogeni și a corpului. Conform estimărilor Organizației Mondiale (OMS), cancerul este asociat cu factori de mediu de 80-90%. Carcinogenii afectează în mod constant corpul uman pe toată durata vieții sale.

Reprezentările agenților specifici care provoacă tumori inițial au provenit din domeniul patologiei ocupaționale. Ei s-au dezvoltat treptat și au trecut printr-o evoluție semnificativă. Inițial, în perioada dominației ideilor lui R.Virkhov despre rolul iritației în dezvoltarea cancerului, li s-au atribuit diferiți factori ai daunelor cronice, mecanice și chimice. Cu toate acestea, de la începutul secolului XX. Odată cu dezvoltarea oncologiei experimentale, a chimiei, a fizicii, a virologiei și datorită unor studii epidemiologice sistematice, au apărut idei concrete concrete despre agenții cancerigeni.

Comitetul de experți al OMS a dat următoarea definiție a conceptului de cancerigen: "Cancerogenii sunt agenți care pot provoca sau accelera dezvoltarea unui neoplasm, indiferent de mecanismul său de acțiune sau de gradul de specificitate al efectului. Carcinogenii sunt agenți care, datorită proprietăților lor fizice sau chimice, pot provoca modificări sau daune ireversibile în acele părți ale aparatului genetic care efectuează controlul homeostatic al celulelor somatice "(WHO, 1979).

În prezent, sa stabilit că tumorile pot provoca cancerigene chimice, fizice sau biologice.

[1], [2], [3], [4], [5],

Substanțe cancerigene chimice

Studii experimentale privind inducerea experimentală a tumorilor prin diferiți agenți la animale, începute la începutul secolului XX. Yamagiwa și K. K. Lchikawa (K. Yamagiwa și K. Ichikawa, 1918), a dus la descoperirea unui număr mare de compuși chimici din diferite structuri, denumite substanțe blastomogenic sau cancerigene.

Unul dintre cercetatorii remarcabili ai acestei probleme a fost E. Kennaway, care a evidentiat in anii 1930. Benz (a) pirenul - primul dintre cei mai cunoscuți agenți chimici de mediu chimici. În acei ani, T. Yoshida și R. Kinosita au descoperit un grup de compuși aminoazo carcinogeni, iar W. Heuper a arătat mai întâi carcinogenitatea aminei aromatice. În anii 1950. P. Magee și J. Barnes, urmate de G. Druckrey și colab. A arătat un grup de compuși N-nitrozo-carcinogeni. În același timp, a fost demonstrată carcinogenitatea unor metale, au fost evidențiate proprietățile carcinogene ale compușilor naturali (aflatoxine) și medicamentele. Aceste studii experimentale au confirmat rezultatele observațiilor epidemiologice ale apariției tumorilor la om.

În prezent, toți carcinogenii chimici cunoscuți sunt împărțiți în clase în funcție de structura chimică.

1. Hidrocarburi policiclice aromatice (HAP).
2. Compuși azo aromatici.
3. Compuși amino aromatici.
4. Compuși nitro și nitrați.
5. Metale, metaloide și săruri anorganice.

În funcție de natura acțiunii asupra corpului, substanțele cancerigene chimice sunt împărțite în trei grupe:

1. carcinogeni care produc tumori în primul rând la locul de aplicare;
2. agenți cancerigeni cu acțiune selectivă îndepărtată, care cauzează o tumoare în unul sau alt organ;
3. agenți cancerigeni de acțiune multiplă, provocând dezvoltarea de tumori cu structură morfologică diferită și în diferite organe.

Agenția Internațională pentru Cercetare în domeniul Cancerului (Lyon, Franța), organismul specializat al OMS, a realizat o sinteză și o analiză a informațiilor privind factorii cancerigeni. Mai mult de 70 de volume publicate de agenție conțin date care indică faptul că aproximativ 1 000 de agenți suspectați pentru cancerigenitate, numai 75 de substanțe, riscuri de producție și alți factori s-au dovedit a cauza cancer la om. Dovezile cele mai fiabile sunt rezultatele multor ani de observații epidemiologice ale grupurilor mari de persoane desfășurate în multe țări, care au arătat că contactul cu substanțele din mediul de producție a determinat formarea de tumori maligne. Cu toate acestea, dovezile privind carcinogenitatea a sute de alte substanțe în apariția cancerului la om nu sunt directe, ci indirecte. De exemplu, substanțele chimice cum ar fi nitrozaminele sau benz (a) pirenul cauzează cancer la multe specii de animale. Sub influența lor, celulele umane normale cultivate într-un mediu artificial se pot transforma în celule maligne. Deși aceste dovezi nu sunt susținute de un număr semnificativ statistic al observațiilor oamenilor, riscul carcinogen al acestor compuși este fără îndoială.

Agenția Internațională pentru Studiul Cancerului a elaborat o clasificare detaliată a factorilor studiați pentru carcinogenitate. În conformitate cu această clasificare, toate substanțele chimice sunt împărțite în trei categorii. Prima categorie sunt substanțele cancerigene pentru oameni și animale (azbest, benzen, benzidină, crom, clorură de vinil etc.). Cea de-a doua categorie este probabil carcinogeni. Această categorie la rândul ei subdivizată într-un subgrup A (carcinogeni fiind foarte probabil), cu condiția sute de substanțe cancerigene pentru animale din două sau mai multe tipuri de (Aflatoxina, benzo (a) piren, beriliu și colab.) Și subgrupului B (carcinogene grad scăzut de probabilitate ), caracterizată prin proprietăți carcinogene pentru animalele din aceeași specie (adriamicină, clorofenoli, cadmiu, etc.). A treia categorie sunt substanțele cancerigene, substanțele sau grupurile de compuși care nu pot fi clasificate din cauza lipsei de date.

Această listă de substanțe este în prezent cel mai convingător document internațional care conține date privind agenții cancerigeni și gradul de evidențiere a riscului lor carcinogen pentru oameni.

Indiferent de structura și proprietățile fizico-chimice, toți agenții cancerigeni chimici au o serie de trăsături comune de acțiune. În primul rând, toți agenții cancerigeni sunt caracterizați printr-o perioadă lungă de acțiune latentă. Este necesar să se facă distincția între o perioadă latentă reală sau biologică și o perioadă latentă clinică. Malignitatea celulelor nu începe cu momentul contactului lor cu carcinogenul. Carcinogeni chimice din organism suferă procese de biotransformare, având ca rezultat formarea de metaboliți cancerigeni, care, pătrunzând în celulă pentru a provoca daune profunde, fixate în aparatul său genetic, cauzand boli maligne de celule.

Perioada latentă reală sau biologică este o perioadă de timp de la formarea de metaboliți carcinogeni în organism înainte de începerea multiplicării necontrolate a celulelor maligne. De obicei se utilizează conceptul unei perioade clinice latente, care este considerabil mai lung decât cel biologic. Se calculează în funcție de timp de la începutul contactului cu agentul cancerigen înainte de detectarea clinică a tumorii.

Cea de-a doua regularitate semnificativă a acțiunii agenților cancerigeni este relația doză-timp-efect: cu cât este mai mare doza unică de substanță, cu atât este mai scurtă perioada latentă și cu atât este mai mare incidența tumorilor.

O altă caracteristică a regularității acțiunii agenților cancerigeni este modificările morfologice etapizate care preced evoluția cancerului. Aceste etape includ hiperplazia diformă neuniformă, proliferările focale, tumorile benigne și maligne.

Carcinogenii chimici sunt împărțiți în două grupe, în funcție de natura lor. Marea majoritate a compușilor chimici cancerigeni au origine antropogenă, aspectul lor în mediu este asociat cu activitățile umane. În prezent, sunt cunoscute numeroase operațiuni tehnologice în care, de exemplu, se pot forma cele mai comune carcinogene, hidrocarburi aromatice policiclice. Acestea sunt în principal procedeele asociate arderii și procesării termice a combustibilului și a altor materiale organice.

Al doilea grup - substanțe cancerigene naturale, care nu au legătură cu producția sau cu alte activități umane. Acestea includ produsele de activitate vitală a unor plante (alcaloizi) sau mucegaiuri (micotoxine). Astfel, aflatoxinele sunt metaboliți ai matrițelor microscopice corespunzătoare care parazitează pe diferite produse alimentare și hrană.

Sa presupus anterior ca ciupercile care produc aflatoxine sunt comune doar in tarile tropicale si subtropicale. Conform ideilor moderne, potențialul pericol al apariției acestor ciuperci și, în consecință, al contaminării alimentelor cu aflatoxine, este aproape universal, cu excepția țărilor cu un climat rece, cum ar fi Nordul Europei și Canada.

[6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13],

Carcinogeni fizici

Acestea includ următorii agenți cancerigeni:

• diverse tipuri de radiații ionizante (raze X, raze gamma, particule atomice atomice - protoni, neutroni, particule alfa, beta, etc.);
• radiații ultraviolete;
• leziuni mecanice ale țesuturilor.

Trebuie remarcat că, chiar înainte de descoperirea substanțelor cancerigene chimice, în 1902 E. Frieben a descris cancerul de piele la om cauzat de raze X, iar în 1910 J. Clunet a primit inițial tumori la animale cu ajutorul iradierii cu raze X. În anii următori, eforturile multor radiobiologie si oncologie, inclusiv interne, sa constatat că efectele oncogene au nu numai diferite tipuri de induse artificial prin radiații ionizante, dar și surse naturale, inclusiv radiații ultraviolete de la soare.

În literatura modernă, se obișnuiește referirea la agenții carcinogeni fizici ai mediului înconjurător numai a factorilor de radiație - radiații ionizante de toate tipurile și tipurile și radiațiile ultraviolete ale soarelui.

Considerând carcinogenezei ca un proces în mai multe etape constând în inițierea, promovarea și progresul constatat că radiația ionizantă este un mutagen slab în activarea proto-oncogene, care pot fi importante în stadiile timpurii ale carcinogenezei. În același timp, radiațiile ionizante sunt foarte eficiente în dezactivarea genelor supresoare tumorale, ceea ce este important pentru progresia tumorilor.

Carcinogeni biologici

Rolul virușilor în etiologia tumorilor a apărut la începutul secolului al XX-lea. În 1910, pentru prima dată, P. Rous a transformat un filtrat fără celule într-o tumoare la păsări și a explicat acest lucru prin prezența unui virus tumoral, ceea ce a confirmat poziția lui A. Borrel și chiar a autorilor mai devreme despre viruși ca o cauză a cancerului.

Se știe acum că 30% din toate cazurile de cancer provoacă viruși, inclusiv papilomavirusuri umane. Papilomavirusul uman este definit în 75 până la 95% din cazurile de carcinom cu celule scuamoase ale colului uterin. Mai multe tipuri de papilomavirus uman se găsesc în tumori cu cancer invaziv al cavității orale, orofaringe, laringe și cavitatea nazală. Papillomavirusurile umane de tip 16 și 18 joacă un rol important în carcinogeneza cancerului capului și gâtului, în special în cancerul orofaringian (54%) și laringe (38%). Oamenii de știință studiază relația virusului herpes cu limfoamele, sarcomul Kaposi, virusul hepatitei B și C cu cancer hepatic.

Cu toate acestea, incidența cancerului este de un ordin de mărime mai mică decât frecvența infecțiilor virale. Acest lucru sugerează că pentru dezvoltarea procesului tumoral, o singură prezență de virusuri nu este suficientă. De asemenea, este necesar să se producă schimbări sau modificări celulare în sistemul imunitar al gazdei. Prin urmare, în stadiul actual al oncologiei și al dezvoltării oncovirusului, trebuie să ne gândim că din punct de vedere clinic, virusii oncogeni nu sunt infecțioși. Virușii, precum și carcinogeni chimici și fizici, servesc doar ca semnale exogene care afectează genele oncogene endogene care controlează divizarea și diferențierea celulară. Analiza moleculară a virusurilor asociate cu dezvoltarea cancerului a arătat că funcția lor este, cel puțin parțial, asociată cu o schimbare în codificarea proteinelor supresoare care reglează creșterea celulară și apoptoza.

Din punct de vedere al oncogenității, virușii pot fi împărțiți condițional în "cu adevărat oncogeni" și "potențial oncogeni". Primul, indiferent de condițiile de interacțiune cu celulă, determină transformarea celulelor normale în celule tumorale, adică sunt agenți patogeni naturali ai neoplasmelor maligne. Acestea includ virusi oncogeni care conțin ARN. Al doilea grup, care include viruși care conțin ADN, este capabil să provoace transformarea celulelor și formarea de tumori maligne numai în condiții de laborator și la animale care nu sunt purtători naturali ("gazde") ai acestor virusuri.

Până la începutul anilor 1960. LA Zilber, în forma finală, a formulat ipoteza virusogenetică, al cărei postulat principal este ideea integrării fizice a genomului virusului și a celulei normale, adică când a lovit virusul oncogen în celula infectată prima injectează materialul genetic în cromozomul celulei gazdă, devenind o parte integrantă a acesteia - „gene“ sau „gene baterie“, inducând astfel transformarea unei celule normale într-o tumoare.

Schema actuală de carcinogeneză virală este după cum urmează:

1. virusul intră în celulă; materialul său genetic este fixat în celulă prin integrarea fizică cu ADN-ul celular;
2. în genomul viral există gene specifice - oncogene, ale căror produse sunt direct responsabile pentru transformarea unei celule normale într-o celulă tumorală; astfel de gene din genomul viral integrat ar trebui să înceapă să funcționeze cu formarea de ARN și oncoproteine specifice;
3. oncoproteinele - produse de oncogene - acționează asupra celulei astfel încât să piardă sensibilitatea la influențele care reglementează diviziunea ei și devine tumorală în funcție de alte semne fenotipice (morfologice, biochimice etc.).

[14], [15], [16], [17], [18]