Cosa sono gli agenti cancerogeni?

Un agente cancerogeno è definito come qualsiasi sostanza o radiazione che promuove la formazione del cancro o la carcinogenesi. Gli agenti cancerogeni chimici possono essere naturali o sintetici, tossici o non tossici. Molti agenti cancerogeni sono di natura organica, come benzo [a] pirene e virus. Un esempio di radiazione cancerogena è la luce ultravioletta. 

Come funzionano gli agenti cancerogeni

Gli agenti cancerogeni prevengono la normale morte cellulare (apoptosi), quindi la divisione cellulare è incontrollata. Ciò provoca un tumore. Se il tumore sviluppa la capacità di diffondersi o metastatizzare (diventa maligno), i risultati del cancro. Alcuni agenti cancerogeni danneggiano il DNA, tuttavia, se si verifica un danno genetico significativo, di solito una cellula muore semplicemente. Gli agenti cancerogeni alterano il metabolismo cellulare in altri modi, rendendo le cellule interessate meno specializzate e mascherandole dal sistema immunitario o impedendo al sistema immunitario di ucciderle.

Tutti sono esposti alle sostanze cancerogene ogni giorno, ma non tutte le esposizioni portano al cancro. Il corpo utilizza diversi meccanismi per rimuovere agenti cancerogeni o riparare / rimuovere le cellule danneggiate:

• Le cellule riconoscono molti agenti cancerogeni e tentano di renderli innocui attraverso la biotrasformazione. La biotrasformazione aumenta la solubilità di un agente cancerogeno in acqua, facilitando il risciacquo dal corpo. Tuttavia, a volte la biotrasformazione aumenta la cancerogenicità di una sostanza chimica.
• I geni di riparazione del DNA riparano il DNA danneggiato prima che possa replicarsi. Di solito, il meccanismo funziona, ma a volte il danno non è riparato o è troppo esteso per la riparazione del sistema.
• I geni soppressori del tumore assicurano che la crescita e la divisione cellulare si comportino normalmente. Se un agente cancerogeno colpisce un proto-oncogene (gene coinvolto nella normale crescita cellulare), il cambiamento può consentire alle cellule di dividersi e vivere quando normalmente non lo farebbero. I cambiamenti genetici o la predisposizione ereditaria svolgono un ruolo nell'attività cancerogena.

Esempi di agenti cancerogeni

I radionuclidi sono agenti cancerogeni, che siano o meno tossici, perché emettono radiazioni alfa, beta, gamma o neutrone che possono ionizzare i tessuti. Molti tipi di radiazioni sono cancerogeni, come la luce ultravioletta (compresa la luce solare), i raggi X e i raggi gamma. Di solito, microonde, onde radio, luce infrarossa e luce visibile non sono considerate cancerogene perché i fotoni non hanno abbastanza energia per rompere i legami chimici. Tuttavia, ci sono casi documentati di forme solitamente "sicure" di radiazioni associate ad un aumento del tasso di cancro con un'esposizione prolungata ad alta intensità. Gli alimenti e altri materiali che sono stati irradiati con radiazioni elettromagnetiche (ad esempio raggi X, raggi gamma) non sono cancerogeni. L'irradiazione di neutroni, al contrario, può rendere le sostanze cancerogene attraverso radiazioni secondarie.

Le sostanze cancerogene chimiche includono elettrofili di carbonio, che attaccano il DNA. Esempi di elettrofili di carbonio sono il gas mostarda, alcuni alcheni, aflatossina e benzo [a] pirene. La cottura e la lavorazione degli alimenti possono produrre agenti cancerogeni. Grigliare o friggere alimenti, in particolare, può produrre agenti cancerogeni come l'acrilamide (nelle patatine fritte e patatine fritte) e gli idrocarburi polinucleari aromatici (nelle carni grigliate). Alcuni dei principali agenti cancerogeni nel fumo di sigaretta sono benzene, nitrosamina e idrocarburi policiclici aromatici (IPA). Molti di questi composti si trovano anche in altri fumi. Altri importanti agenti cancerogeni chimici sono formaldeide, amianto e cloruro di vinile.

Le sostanze cancerogene naturali includono le aflatossine (presenti nei cereali e nelle arachidi), l'epatite B e i papillomavirus umani, i batteri Helicobacter pylori, e il fegato ha un colpo di fortuna Clonorchis sinensis e Oposthorchis veverrini.

Come sono classificati gli agenti cancerogeni

Esistono molti sistemi diversi di classificazione degli agenti cancerogeni, generalmente basati sul fatto che una sostanza sia cancerogena negli esseri umani, un sospetto cancerogeno o un agente cancerogeno negli animali. Alcuni sistemi di classificazione consentono anche di etichettare un prodotto chimico come improbabile essere cancerogeno per l'uomo.

Un sistema è quello utilizzato dall'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC), che fa parte dell'Organizzazione mondiale della sanità (OMS).

• Gruppo 1: cancerogeno umano noto, che può causare il cancro in circostanze di esposizione tipiche
• Gruppo 2A: probabilmente un agente cancerogeno per l'uomo
• Gruppo 2B: possibilmente cancerogeno per l'uomo
• Gruppo 3: non classificabile
• Gruppo 4: probabilmente non è un agente cancerogeno per l'uomo

Gli agenti cancerogeni possono essere classificati in base al tipo di danno che causano. Le genotossine sono agenti cancerogeni che si legano al DNA, lo mutano o causano danni irreversibili. Esempi di genotossine includono la luce ultravioletta, altre radiazioni ionizzanti, alcuni virus e sostanze chimiche come N-nitroso-N-metilurea (NMU). Le nongenotossine non danneggiano il DNA, ma promuovono la crescita cellulare e / o prevengono la morte cellulare programmata. Esempi di agenti cancerogeni non genotossici sono alcuni ormoni e altri composti organici.

Come gli scienziati identificano gli agenti cancerogeni

L'unico modo certo per sapere se una sostanza è cancerogena è esporre le persone ad essa e vedere se sviluppano il cancro. Ovviamente, questo non è né etico né pratico, quindi la maggior parte delle sostanze cancerogene viene identificata in altri modi. A volte si prevede che un agente causi il cancro perché ha una struttura chimica o un effetto sulle cellule simili a quelli di un noto cancerogeno. Altri studi sono condotti su colture cellulari e animali da laboratorio, usando concentrazioni molto più elevate di sostanze chimiche / virus / radiazioni di quelle che una persona incontrerebbe. Questi studi identificano "sospetti agenti cancerogeni" perché l'azione negli animali può essere diversa nell'uomo. Alcuni studi utilizzano dati epidemiologici per trovare tendenze nell'esposizione umana e nel cancro.

Procarcinogeni e cancerogeni

I prodotti chimici che non sono cancerogeni, ma diventano cancerogeni quando vengono metabolizzati nel corpo sono chiamati procarcinogeni. Un esempio di procarcinogeno è il nitrito, che viene metabolizzato per formare nitrosammine cancerogene.

Un agente cancerogeno o un promotore è una sostanza chimica che non causa il cancro da solo ma promuove l'attività cancerogena. La presenza di entrambe le sostanze chimiche insieme aumenta la probabilità di carcinogenesi. L'etanolo (alcool di grano) è un esempio di promotore.