Carcinogeni: cos'è e cosa sono?

L'aspetto dei tumori è il risultato dell'interazione di fattori cancerogeni e del corpo. Secondo le stime dell'Organizzazione mondiale (OMS), il cancro è associato all'80-90% con fattori ambientali. Gli agenti cancerogeni incidono costantemente sul corpo umano per tutta la sua vita.

Rappresentazioni di agenti specifici che causano tumori inizialmente hanno avuto origine nel campo della patologia occupazionale. Si sono sviluppati gradualmente e hanno subito un'evoluzione significativa. Inizialmente, durante il periodo della dominazione delle idee di R. Virkhov sul ruolo dell'irritazione nello sviluppo del cancro, a loro furono attribuiti vari fattori di danno cronico, sia meccanico che chimico. Tuttavia, dall'inizio del XX secolo. Con lo sviluppo di oncologia sperimentale, chimica, fisica, virologia e grazie a studi epidemiologici sistematici, sono emerse chiare idee concrete sugli agenti cancerogeni.

Il comitato di esperti dell'OMS ha fornito la seguente definizione del concetto di cancerogeno: "Gli agenti cancerogeni sono agenti che possono causare o accelerare lo sviluppo di una neoplasia, indipendentemente dal suo meccanismo d'azione o dal grado di specificità dell'effetto. Gli agenti cancerogeni sono agenti che, a causa delle loro proprietà fisiche o chimiche, possono causare cambiamenti irreversibili o danni in quelle parti dell'apparato genetico che svolgono il controllo omeostatico delle cellule somatiche "(WHO, 1979).

È ormai stabilito con fermezza che i tumori possono causare agenti cancerogeni chimici, fisici o biologici.

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Agenti cancerogeni chimici

Studi sperimentali sull'induzione sperimentale di tumori da parte di vari agenti negli animali, iniziati all'inizio del XX secolo. Yamagiwa e K. K. Ichikawa (K. Yamagiwa e K. Ichikawa, 1918), ha portato alla scoperta di un gran numero di composti chimici di varie strutture, indicati collettivamente sostanze blastomogenic o cancerogene.

Uno dei migliori ricercatori di questo problema fu E. Kennaway, che si distinse negli anni '30. Benz (a) pirene - il primo degli ormai noti agenti cancerogeni ambientali. Negli stessi anni, T. Yoshida e R. Kinosita scoprirono un gruppo di composti amminoazo cancerogeni, e W. Heuper per primo mostrò la cancerogenicità delle ammine aromatiche. Negli anni '50. P. Magee e J. Barnes, seguiti da G. Druckrey et al. Ha rivelato un gruppo di composti N-nitroso cancerogeni. Allo stesso tempo, è stata dimostrata la cancerogenicità di alcuni metalli, sono state rivelate proprietà cancerogene di singoli composti naturali (aflatossine) e farmaci. Questi studi sperimentali hanno confermato i risultati delle osservazioni epidemiologiche sulla presenza di tumori nell'uomo.

Allo stato attuale, tutti i noti agenti cancerogeni chimici sono suddivisi in classi in base alla struttura chimica.

1. Idrocarburi policiclici aromatici (IPA).
2. Composti azoici aromatici.
3. Composti amminici aromatici.
4. Nitroso composti e nitrati.
5. Metalli, metalloidi e sali inorganici.

A seconda della natura dell'azione sul corpo, i cancerogeni chimici sono suddivisi in tre gruppi:

1. agenti cancerogeni che causano tumori principalmente nel sito di applicazione;
2. agenti cancerogeni di azione selettiva distante, causando un tumore in uno o un altro organo;
3. agenti cancerogeni di azione multipla, provocando lo sviluppo di tumori di diversa struttura morfologica e in vari organi.

L'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (Lione, Francia), che è l'organismo specializzato dell'OMS, ha condotto una sintesi e un'analisi delle informazioni sui fattori cancerogeni. Più di 70 volumi pubblicati dall'agenzia contengono dati che indicano che circa 1 000 agenti sospetti per cancerogenicità, solo 75 sostanze, rischi di produzione e altri fattori hanno dimostrato di provocare il cancro negli esseri umani. La prova più attendibile è il risultato di molti anni di osservazioni epidemiologiche di ampi gruppi di persone condotte in molti paesi, che hanno dimostrato che il contatto con sostanze nell'ambiente di produzione ha causato la formazione di tumori maligni. Tuttavia, la prova della cancerogenicità di centinaia di altre sostanze nell'eventualità di cancro nell'uomo non è diretta, ma indiretta. Ad esempio, sostanze chimiche come nitrosammine o benz (a) pirene causano il cancro in molte specie di animali. Sotto la loro influenza, le normali cellule umane coltivate in un ambiente artificiale possono trasformarsi in cellule maligne. Sebbene questa evidenza non sia supportata da un numero statisticamente significativo di osservazioni di persone, il rischio cancerogeno di tali composti è fuori dubbio.

L'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro ha compilato una classificazione dettagliata dei fattori correlati alla cancerogenicità. In conformità con questa classificazione, tutti i prodotti chimici sono suddivisi in tre categorie. La prima categoria è costituita da sostanze cancerogene per l'uomo e gli animali (amianto, benzene, benzidina, cromo, cloruro di vinile, ecc.). La seconda categoria è probabile cancerogeni. Questa categoria, a sua volta suddivisa in un sottogruppo A (sostanze cancerogene essendo altamente probabile), fornito centinaia di sostanze, cancerogene per gli animali di due o più tipi di (aflatossina, benzo (a) pirene, berillio et al.) E sottogruppo B (cancerogene basso grado di probabilità ), caratterizzato da proprietà cancerogene per animali della stessa specie (adriamicina, clorofenoli, cadmio, ecc.). La terza categoria è cancerogeni, sostanze o gruppi di composti che non possono essere classificati a causa della mancanza di dati.

Questo elenco di sostanze è attualmente il documento internazionale più convincente contenente dati sugli agenti cancerogeni e il grado di evidenza del loro rischio cancerogeno per l'uomo.

Indipendentemente dalla struttura e dalle proprietà fisico-chimiche, tutti gli agenti cancerogeni chimici hanno una serie di caratteristiche comuni di azione. Prima di tutto, tutti gli agenti cancerogeni sono caratterizzati da un lungo periodo di azione latente. È necessario distinguere tra un periodo di latenza reale, o biologico e clinico. La malignità delle cellule non inizia con il momento del loro contatto con l'agente cancerogeno. Sostanze chimiche cancerogene nel corpo subisce processi di biotrasformazione, causando la formazione di metaboliti cancerogeni, che, penetrando nella cellula da causare danni profondi, fissato nella sua apparato genetico, causando malignità delle cellule.

Il periodo reale, o biologico, latente è un periodo di tempo dalla formazione di metaboliti cancerogeni nel corpo prima che inizi la moltiplicazione incontrollata di cellule maligne. Di solito si usa il concetto di periodo clinico latente, che è considerevolmente più lungo di quello biologico. Viene calcolata dal tempo dall'inizio del contatto con l'agente cancerogeno prima del rilevamento clinico del tumore.

La seconda regolarità significativa dell'azione degli agenti cancerogeni è la relazione dose-tempo-effetto: maggiore è la singola dose della sostanza, minore è il periodo di latenza e maggiore è l'incidenza di tumori.

Un'altra caratteristica di regolarità dell'azione dei carcinogeni è rappresentata dalle modifiche morfologiche messe in scena che precedono lo sviluppo del cancro. Queste fasi comprendono iperplasia diffusa non uniforme, proliferazione focale, tumori benigni e maligni.

Gli agenti cancerogeni chimici sono divisi in due gruppi, a seconda della loro natura. La stragrande maggioranza dei composti chimici cancerogeni ha origine antropogenica, il loro aspetto nell'ambiente è associato alle attività umane. Attualmente sono note numerose operazioni tecnologiche in cui, ad esempio, possono essere formati i più comuni agenti cancerogeni, idrocarburi policiclici aromatici. Questo è principalmente i processi associati alla combustione e al trattamento termico del combustibile e di altri materiali organici.

Il secondo gruppo - agenti cancerogeni naturali, non legati alla produzione o ad altre attività umane. Questi includono i prodotti dell'attività vitale di alcune piante (alcaloidi) o muffe (micotossine). Pertanto, le aflatossine sono metaboliti di corrispondenti muffe microscopiche che parassitano su vari prodotti alimentari e mangimi.

In precedenza si pensava che i funghi che producono aflatossine siano comuni solo nei paesi tropicali e subtropicali. Secondo le idee moderne, il potenziale pericolo dell'aspetto di questi funghi e, conseguentemente, della contaminazione alimentare con le aflatossine è quasi universale, ad eccezione dei paesi con un clima freddo, come il Nord Europa e il Canada.

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Agenti cancerogeni fisici

Questi includono i seguenti cancerogeni:

• vari tipi di radiazioni ionizzanti (raggi X, raggi gamma, particelle atomiche atomiche - protoni, neutroni, alfa, particelle beta, ecc.);
• radiazioni ultraviolette;
• lesioni meccaniche dei tessuti.

Va notato che anche prima della scoperta di agenti cancerogeni chimici, nel 1902 E. Frieben descriveva il cancro della pelle nell'uomo causato dai raggi X, e nel 1910 J. Clunet ricevette per la prima volta tumori negli animali con l'aiuto dell'irradiazione a raggi X. Negli anni successivi, gli sforzi di molti radiobiologia e dell'oncologia, compresi quelli domestici, si è constatato che gli effetti cancerogeni sono non solo i diversi tipi di artificialmente indotta da radiazioni ionizzanti, ma anche le fonti naturali, comprese le radiazioni ultraviolette del sole.

Nella letteratura moderna, è consuetudine riferirsi agli agenti cancerogeni fisici dell'ambiente solo fattori di radiazione - radiazioni ionizzanti di tutti i tipi e tipi e radiazioni ultraviolette del sole.

Considerando carcinogenesi come un processo a più stadi che consiste di iniziazione, promozione e progressione trovato che le radiazioni ionizzanti è un mutageno debole nell'attivazione dei proto-oncogeni, che può essere importante nei primi stadi della carcinogenesi. Allo stesso tempo, la radiazione ionizzante è altamente efficace nella disattivazione dei geni oncosoppressori, che è importante per la progressione dei tumori.

Cancerogeni biologici

Il ruolo dei virus nell'eziologia dei tumori è sorto all'inizio del XX secolo. Nel 1910, P. Rous, per la prima volta, trasformò un filtrato esente da cellule in un tumore negli uccelli e lo spiegò con la presenza di un virus tumorale, che confermò la posizione di A. Borrel e persino degli autori precedenti sui virus come causa del cancro.

È ormai noto che il 30% di tutti i tumori causa virus, compresi i papillomavirus umani. Il papillomavirus umano è definito nel 75-95% dei casi di carcinoma a cellule squamose della cervice. Diversi tipi di papillomavirus umano si trovano in tumori con cancro invasivo della cavità orale, orofaringe, laringe e cavità nasale. I papillomavirus umani del XVI e XVIII tipo svolgono un ruolo importante nella carcinogenesi del carcinoma della testa e del collo, in particolare nel cancro orofaringeo (54%) e nella laringe (38%). Gli scienziati stanno studiando la relazione del virus dell'herpes con linfomi, sarcoma di Kaposi, virus dell'epatite B e C con cancro del fegato.

Tuttavia, l'incidenza del cancro è di un ordine di grandezza inferiore alla frequenza delle infezioni virali. Ciò suggerisce che per lo sviluppo del processo tumorale una singola presenza di virus non è sufficiente. È anche necessario avere alcuni cambiamenti cellulari o cambiamenti nel sistema immunitario dell'ospite. Pertanto, nella fase attuale dello sviluppo oncologico e oncovirus, si dovrebbe pensare che dal punto di vista clinico, i virus oncogeni non siano infettivi. I virus, così come i cancerogeni chimici e fisici, servono solo come segnali esogeni che influenzano i geni oncogeni endogeni che controllano la divisione cellulare e la differenziazione. L'analisi molecolare dei virus associati allo sviluppo del cancro ha dimostrato che la loro funzione è, almeno in parte, associata a un cambiamento nella codifica delle proteine soppressorie che regolano la crescita cellulare e l'apoptosi.

Dal punto di vista dell'oncogeneità, i virus possono essere suddivisi condizionatamente in "veramente oncogeni" e "potenzialmente oncogeni". Il primo, indipendentemente dalle condizioni di interazione con la cellula, causa la trasformazione di cellule normali in cellule tumorali, vale a dire sono patogeni naturali e naturali di neoplasie maligne. Questi includono virus oncogeni contenenti RNA. Il secondo gruppo, che include virus contenenti DNA, è in grado di provocare la trasformazione cellulare e la formazione di tumori maligni solo in condizioni di laboratorio e in animali che non sono portatori naturali ("ospiti") naturali di questi virus.

Dai primi anni '60. LA Zilber nella forma finale ha formulato l'ipotesi della virusogenetica, il cui postulato principale è l'idea dell'integrazione fisica dei genomi del virus e della cellula normale, vale a dire. Quando viene colpito virus oncogeno nella cellula infetta il primo inietta il suo materiale genetico nel cromosoma della cellula ospite, diventando parte integrante di esso - "gene" o "geni della batteria", inducendo in tal modo la trasformazione di una cellula normale in un tumore.

L'attuale schema di carcinogenesi virale è il seguente:

1. il virus entra nella cellula; il suo materiale genetico è fissato nella cellula mediante integrazione fisica con il DNA cellulare;
2. nel genoma virale ci sono geni specifici - oncogeni, i cui prodotti sono direttamente responsabili della trasformazione di una cellula normale in una cellula tumorale; tali geni nel genoma virale integrato dovrebbero iniziare a funzionare con la formazione di specifici RNA e oncoproteine;
3. le oncoproteine - i prodotti degli oncogeni - agiscono sulla cellula in modo tale da perdere la sensibilità alle influenze che regolano la sua divisione e diventano tumultive secondo altri segni fenotipici (morfologici, biochimici, ecc.).

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