Un carcinógeno es cualquier sustancia, radionúclido o radiación que promueve la carcinogénesis , la formación de cáncer . Esto puede deberse a la capacidad de dañar el genoma oa la interrupción de los procesos metabólicos celulares . Varias sustancias radiactivas se consideran cancerígenas, pero su actividad cancerígena se atribuye a la radiación, por ejemplo, los rayos gamma y las partículas alfa , que emiten. Ejemplos comunes de carcinógenos no radiactivos son el asbesto inhalado , ciertas dioxinas y el tabaco.humo. Aunque el público generalmente asocia la carcinogenicidad con productos químicos sintéticos, es igualmente probable que surja tanto en sustancias naturales como sintéticas. [1] Los carcinógenos no son necesariamente tóxicos de inmediato ; por tanto, su efecto puede ser insidioso.
El cáncer es cualquier enfermedad en la que las células normales se dañan y no sufren una muerte celular programada tan rápido como se dividen a través de la mitosis . Los carcinógenos pueden aumentar el riesgo de cáncer al alterar el metabolismo celular o dañar el ADN directamente en las células , lo que interfiere con los procesos biológicos e induce la división maligna incontrolada, lo que finalmente conduce a la formación de tumores. Por lo general, el daño severo del ADN conduce a la muerte celular programada, pero si se daña la vía de muerte celular programada, la célula no puede evitar convertirse en una célula cancerosa.
Hay muchos carcinógenos naturales. La aflatoxina B 1 , que es producida por el hongo Aspergillus flavus que crece en granos almacenados , nueces y mantequilla de maní , es un ejemplo de un carcinógeno microbiano potente y natural . Se ha descubierto que ciertos virus, como la hepatitis B y el virus del papiloma humano, provocan cáncer en los seres humanos. El primero que ha demostrado causar cáncer en animales es el virus del sarcoma de Rous , descubierto en 1910 por Peyton Rous . Otros organismos infecciosos que causan cáncer en humanos incluyen algunas bacterias (por ejemplo, Helicobacter pylori [2] [3] ) y helmintos (por ejemplo, Opisthorchis viverrini [4] y Clonorchis sinensis [5] ).
Las dioxinas y compuestos similares a las dioxinas , benceno , kepone , EDB y asbesto se han clasificado como cancerígenos. [6] Ya en la década de 1930, el humo industrial y el humo del tabaco se identificaron como fuentes de docenas de carcinógenos, incluido el benzo [ a ] pireno , nitrosaminas específicas del tabaco como la nitrosonornicotina y aldehídos reactivos como el formaldehído , que también es un peligro en el embalsamamiento y la fabricación de plásticos . El cloruro de vinilo , a partir del cual se fabrica el PVC , es carcinógeno y, por tanto, un peligro en la producción de PVC.
Los co-carcinógenos son sustancias químicas que no necesariamente causan cáncer por sí solas, pero promueven la actividad de otros carcinógenos para causar cáncer.
Después de que el carcinógeno ingresa al cuerpo, el cuerpo intenta eliminarlo a través de un proceso llamado biotransformación . El propósito de estas reacciones es hacer que el carcinógeno sea más soluble en agua para que pueda eliminarse del cuerpo. Sin embargo, en algunos casos, estas reacciones también pueden convertir un carcinógeno menos tóxico en un carcinógeno más tóxico.
El ADN es nucleofílico ; por lo tanto, los electrófilos de carbono soluble son cancerígenos, porque el ADN los ataca . Por ejemplo, algunos alquenos son intoxicados por enzimas humanas para producir un epóxido electrófilo . El ADN ataca al epóxido y está unido permanentemente a él. Este es el mecanismo detrás de la carcinogenicidad del benzo [ a ] pireno en el humo del tabaco, otros aromáticos, aflatoxinas y gas mostaza.
sin embargo, los monómeros o aditivos residuales pueden causar mutaciones genéticas. [7]
Radiación
CERCLA identifica todos los radionúclidos como carcinógenos, aunque la naturaleza de la radiación emitida ( alfa , beta , gamma o neutrón y la fuerza radiactiva), su consiguiente capacidad de causar ionización en los tejidos y la magnitud de la exposición a la radiación, determinan el peligro potencial. La carcinogenicidad de la radiación depende del tipo de radiación, el tipo de exposición y la penetración. Por ejemplo, la radiación alfa tiene baja penetración y no es un peligro fuera del cuerpo, pero los emisores son cancerígenos cuando se inhalan o ingieren. Por ejemplo, Thorotrast , una suspensión (por cierto radioactiva) utilizada anteriormente como medio de contraste en el diagnóstico por rayos X , es un potente carcinógeno humano conocido por su retención dentro de varios órganos y la emisión persistente de partículas alfa. La radiación ionizante de bajo nivel puede inducir un daño irreparable del ADN (que conduce a errores de replicación y transcripción necesarios para la neoplasia o puede desencadenar interacciones virales) que conduce al envejecimiento prematuro y al cáncer . [8] [9] [10]
No todos los tipos de radiación electromagnética son cancerígenos. Se cree que las ondas de baja energía en el espectro electromagnético, incluidas las ondas de radio , las microondas , la radiación infrarroja y la luz visible, no lo son, porque tienen energía insuficiente para romper los enlaces químicos. La evidencia de los efectos carcinogénicos de la radiación no ionizante no es generalmente concluyente , aunque hay algunos casos documentados de técnicos de radar con exposición prolongada que experimentan una incidencia de cáncer significativamente mayor. [11]
La radiación de mayor energía, incluida la radiación ultravioleta (presente en la luz solar ), los rayos X y la radiación gamma , generalmente es cancerígena si se recibe en dosis suficientes. Para la mayoría de las personas, las radiaciones ultravioleta de la luz solar son la causa más común de cáncer de piel. En Australia, donde las personas con piel pálida a menudo están expuestas a la luz solar intensa , el melanoma es el cáncer más común diagnosticado en personas de 15 a 44 años. [12] [13]
Las sustancias o alimentos irradiados con electrones o radiación electromagnética (como microondas, rayos X o gamma) no son cancerígenos. [14] Por el contrario, la radiación de neutrones no electromagnéticos producida dentro de los reactores nucleares puede producir radiación secundaria a través de la transmutación nuclear .
En comida preparada
Los productos químicos utilizados en la carne procesada y curada, como algunas marcas de tocino, salchichas y jamón, pueden producir carcinógenos. [15] Por ejemplo, los nitritos utilizados como conservantes de alimentos en carnes curadas como el tocino también se han señalado como cancerígenos con vínculos demográficos, pero no causales, con el cáncer de colon. [16] Cocinar alimentos a altas temperaturas, por ejemplo, asar o asar carnes a la parrilla , también puede conducir a la formación de cantidades diminutas de muchos carcinógenos potentes que son comparables a los que se encuentran en el humo del cigarrillo (es decir, benzo [ a ] pireno ). [17] La carbonización de los alimentos se parece a la coquización y la pirólisis del tabaco , y produce carcinógenos. Existen varios productos de pirólisis cancerígenos, como los hidrocarburos aromáticos polinucleares, que son convertidos por enzimas humanas en epóxidos , que se adhieren permanentemente al ADN. Precocinar las carnes en un horno microondas durante 2 a 3 minutos antes de asar a la parrilla acorta el tiempo en la sartén caliente y elimina los precursores de amina heterocíclica (HCA), que pueden ayudar a minimizar la formación de estos carcinógenos. [18]
Los informes de la Agencia de Normas Alimentarias han encontrado que el carcinógeno animal conocido, acrilamida, se genera en alimentos con carbohidratos fritos o sobrecalentados (como las papas fritas y las papas fritas ). [19] Se están realizando estudios en las agencias reguladoras de la FDA y Europa para evaluar su riesgo potencial para los seres humanos.
En cigarrillos
Existe una fuerte asociación entre el tabaquismo y el cáncer de pulmón; el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón aumenta significativamente en los fumadores. [20] Una gran cantidad de carcinógenos conocidos se encuentran en el humo del cigarrillo. Los carcinógenos potentes que se encuentran en el humo del cigarrillo incluyen hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH, como benzo (a) pireno), benceno y nitrosamina . [21] [22]
Mecanismos de carcinogenicidad
Los carcinógenos se pueden clasificar como genotóxicos o no genotóxicos. Las genotoxinas causan daños genéticos irreversibles o mutaciones al unirse al ADN . Las genotoxinas incluyen agentes químicos como N-nitroso-N-metilurea (NMU) o agentes no químicos como la luz ultravioleta y la radiación ionizante . Ciertos virus también pueden actuar como carcinógenos al interactuar con el ADN.
Las no genotoxinas no afectan directamente al ADN, pero actúan de otras formas para promover el crecimiento. Estos incluyen hormonas y algunos compuestos orgánicos. [23]
Clasificación
IARC | GHS | NTP | ACGIH | UE |
---|---|---|---|---|
Grupo 1 | Gato. 1A | Conocido | A1 | Gato. 1A |
Grupo 2A | Gato. 1B | Razonablemente sospechado | A2 | Gato. 1B |
Grupo 2B | ||||
Gato. 2 | A3 | Gato. 2 | ||
Grupo 3 | ||||
A4 | ||||
Grupo 4 | A5 |
Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer
La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) es una agencia intergubernamental establecida en 1965, que forma parte de la Organización Mundial de la Salud de las Naciones Unidas . Tiene su sede en Lyon , Francia . Desde 1971 ha publicado una serie de monografías sobre la evaluación de riesgos carcinógenos para los seres humanos [24] que han tenido una gran influencia en la clasificación de posibles carcinógenos.
- Grupo 1 : el agente (mezcla) es definitivamente cancerígeno para los seres humanos. La circunstancia de exposición implica exposiciones que son cancerígenas para los seres humanos.
- Grupo 2A : el agente (mezcla) es probablemente (es más probable que el producto sea ) carcinógeno para los seres humanos. La circunstancia de exposición implica exposiciones que probablemente sean cancerígenas para los seres humanos.
- Grupo 2B : el agente (mezcla) es posiblemente ( posibilidad de que el producto sea ) carcinógeno para los seres humanos. La circunstancia de exposición implica exposiciones que son posiblemente cancerígenas para los seres humanos.
- Grupo 3 : el agente (mezcla o circunstancia de exposición) no es clasificable en cuanto a su carcinogenicidad para los seres humanos.
- Grupo 4 : el agente (mezcla) probablemente no sea cancerígeno para los seres humanos.
Sistema Global Armonizado
El Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos (SGA) es una iniciativa de las Naciones Unidas para intentar armonizar los diferentes sistemas de evaluación del riesgo químico que existen actualmente (a marzo de 2009) en todo el mundo. Clasifica los carcinógenos en dos categorías, de las cuales la primera puede volver a dividirse en subcategorías si así lo desea la autoridad reguladora competente:
- Categoría 1: se sabe o se presume que tiene potencial carcinogénico para los seres humanos
- Categoría 1A: la evaluación se basa principalmente en evidencia humana
- Categoría 1B: la evaluación se basa principalmente en evidencia animal
- Categoría 2: carcinógenos humanos sospechosos
Programa Nacional de Toxicología de EE. UU.
El Programa Nacional de Toxicología del Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU . Tiene el mandato de producir un Informe bienal sobre carcinógenos . [25] En junio de 2011, la última edición era el duodécimo informe (2011). [6] Clasifica los carcinógenos en dos grupos:
- Conocido por ser un carcinógeno humano.
- Se anticipa razonablemente que es un carcinógeno humano
Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales
La Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) es una organización privada mejor conocida por su publicación de valores límite umbral (TLV) para exposición ocupacional y monografías sobre peligros químicos en el lugar de trabajo. Evalúa la carcinogenicidad como parte de una evaluación más amplia de los riesgos laborales de los productos químicos.
- Grupo A1: carcinógeno humano confirmado
- Grupo A2: Sospecha de carcinógeno humano
- Grupo A3: Carcinógeno animal confirmado con relevancia desconocida para los seres humanos
- Grupo A4: No clasificable como carcinógeno humano.
- Grupo A5: No se sospecha que sea carcinógeno humano.
Unión Europea
La clasificación de carcinógenos de la Unión Europea está contenida en el Reglamento (CE) No 1272/2008. Consta de tres categorías: [26]
- Categoría 1A: cancerígeno
- Categoría 1B: Puede provocar cáncer.
- Categoría 2: Se sospecha que provoca cáncer.
La antigua clasificación de carcinógenos de la Unión Europea estaba contenida en la Directiva de Sustancias Peligrosas y la Directiva de Preparaciones Peligrosas . También constaba de tres categorías:
- Categoría 1: Sustancias que se sabe que son cancerígenas para los seres humanos.
- Categoría 2: Sustancias que deben considerarse cancerígenas para los seres humanos.
- Categoría 3: Sustancias preocupantes para los seres humanos, debido a posibles efectos cancerígenos, pero respecto de las cuales la información disponible no es adecuada para realizar una evaluación satisfactoria.
Este esquema de evaluación se está eliminando gradualmente en favor del esquema GHS (ver arriba), al cual se acerca mucho en las definiciones de categorías.
Trabajo seguro Australia
Bajo un nombre anterior, la NOHSC, en 1999 Safe Work Australia publicó los Criterios aprobados para clasificar sustancias peligrosas [NOHSC: 1008 (1999)]. [27] La sección 4.76 de este documento describe los criterios para clasificar carcinógenos aprobados por el gobierno australiano. Esta clasificación consta de tres categorías:
- Categoría 1: Sustancias que se sabe que son cancerígenas para los seres humanos.
- Categoría 2: Sustancias que deben considerarse cancerígenas para los seres humanos.
- Categoría 3: Sustancias que tienen posibles efectos cancerígenos en los seres humanos pero sobre las que no se dispone de información suficiente para realizar una evaluación.
Carcinógenos comunes
Carcinógenos ocupacionales
Los carcinógenos ocupacionales son agentes que presentan un riesgo de cáncer en varios lugares de trabajo específicos:
Carcinógeno | Sitios o tipos de cáncer asociados | Usos o fuentes ocupacionales |
---|---|---|
Arsénico y sus compuestos |
|
|
Amianto |
| No es de uso generalizado, pero se encuentra en:
|
Benceno |
|
|
Berilio y sus compuestos [28] |
|
|
Cadmio y sus compuestos [29] |
|
|
Compuestos de cromo hexavalente (VI) |
|
|
Nitrosaminas [30] |
|
|
Óxido de etileno |
|
|
Níquel |
|
|
Radón y sus productos de descomposición |
|
|
Cloruro de vinilo |
|
|
Trabajo por turnos que implica alteración circadiana [31] |
| |
Tabaquismo involuntario (tabaquismo pasivo ) [32] |
| |
Radio-226 , Radio-224 , Plutonio-238 , Plutonio-239 [33] y otros emisores de partículas alfa con alto peso atómico |
|
|
A menos que se especifique lo contrario, la referencia es: [34] |
Otros
- Gasolina (contiene aromáticos)
- Plomo y sus compuestos
- Agentes antineoplásicos alquilantes (p . Ej., Mecloretamina )
- Estireno
- Otros agentes alquilantes (por ejemplo, sulfato de dimetilo )
- Radiación ultravioleta del sol y lámparas UV
- Alcohol (que causa cánceres de cabeza y cuello)
- Otras radiaciones ionizantes (rayos X, rayos gamma, etc.)
Principales carcinógenos implicados en los cuatro cánceres más comunes en todo el mundo
En esta sección, se describen brevemente los carcinógenos implicados como los principales agentes causantes de los cuatro cánceres más comunes en todo el mundo. Estos cuatro cánceres son los cánceres de pulmón, mama, colon y estómago. Juntos representan alrededor del 41% de la incidencia mundial de cáncer y el 42% de las muertes por cáncer (para obtener información más detallada sobre los carcinógenos implicados en estos y otros cánceres, consulte las referencias [35] ).
Cáncer de pulmón
El cáncer de pulmón (carcinoma de pulmón) es el cáncer más común en el mundo, tanto en términos de casos (1,6 millones de casos; 12,7% del total de casos de cáncer) como de muertes (1,4 millones de muertes; 18,2% del total de muertes por cáncer). [36] El cáncer de pulmón es causado principalmente por el humo del tabaco. Las estimaciones de riesgo de cáncer de pulmón en los Estados Unidos indican que el humo del tabaco es responsable del 90% de los cánceres de pulmón. Otros factores están implicados en el cáncer de pulmón, y estos factores pueden interactuar sinérgicamente con el tabaquismo, de modo que el riesgo atribuible total asciende a más del 100%. Estos factores incluyen la exposición ocupacional a carcinógenos (alrededor del 9-15%), el radón (10%) y la contaminación del aire exterior (1-2%). [37] El humo del tabaco es una mezcla compleja de más de 5.300 sustancias químicas identificadas. Los carcinógenos más importantes en el humo del tabaco se han determinado mediante un enfoque de "margen de exposición". [38] Usando este enfoque, los compuestos tumorigénicos más importantes en el humo del tabaco fueron, en orden de importancia, acroleína, formaldehído, acrilonitrilo, 1,3-butadieno, cadmio, acetaldehído, óxido de etileno e isopreno. La mayoría de estos compuestos causan daño al ADN al formar aductos de ADN o al inducir otras alteraciones en el ADN. [ cita requerida ] Los daños en el ADN están sujetos a reparación de ADN propensa a errores o pueden causar errores de replicación. Tales errores en la reparación o replicación pueden resultar en mutaciones en genes supresores de tumores u oncogenes que conducen al cáncer.
Cáncer de mama
El cáncer de mama es el segundo cáncer más común [(1,4 millones de casos, 10,9%), pero ocupa el quinto lugar como causa de muerte (458.000, 6,1%)]. [36] El aumento del riesgo de cáncer de mama se relaciona con niveles sanguíneos elevados de estrógeno de forma persistente . [39] El estrógeno parece contribuir a la carcinogénesis mamaria mediante tres procesos; (1) el metabolismo de los estrógenos en carcinógenos mutagénicos genotóxicos, (2) la estimulación del crecimiento tisular y (3) la represión de las enzimas de desintoxicación de fase II que metabolizan las ROS, lo que conduce a un aumento del daño oxidativo del ADN. [40] [41] [42] El principal estrógeno en los seres humanos, el estradiol, se puede metabolizar en derivados de quinona que forman aductos con el ADN. [43] Estos derivados pueden causar dupurinación, la eliminación de bases del esqueleto fosfodiéster del ADN, seguida de una reparación o replicación inexacta del sitio apurínico que conduce a la mutación y finalmente al cáncer. Este mecanismo genotóxico puede interactuar en sinergia con la proliferación celular persistente mediada por receptores de estrógeno para finalmente causar cáncer de mama. [43] Es probable que los antecedentes genéticos, las prácticas dietéticas y los factores ambientales también contribuyan a la incidencia de daños en el ADN y al riesgo de cáncer de mama.
Cáncer de colon
El cáncer colorrectal es el tercer cáncer más común [1,2 millones de casos (9,4%), 608 000 muertes (8,0%)]. [36] El humo del tabaco puede ser responsable de hasta el 20% de los cánceres colorrectales en los Estados Unidos. [44] Además, evidencia sustancial implica a los ácidos biliares como un factor importante en el cáncer de colon. Doce estudios (resumidos en Bernstein et al. [45] ) indican que los ácidos biliares ácido desoxicólico (DCA) o ácido litocólico (LCA) inducen la producción de especies reactivas de oxígeno que dañan el ADN o especies reactivas de nitrógeno en células de colon humano o animal. Además, 14 estudios mostraron que DCA y LCA inducen daño al ADN en las células del colon. También 27 estudios informaron que los ácidos biliares causan muerte celular programada ( apoptosis ). El aumento de la apoptosis puede resultar en la supervivencia selectiva de células que son resistentes a la inducción de apoptosis. [45] Las células de colon con capacidad reducida para sufrir apoptosis en respuesta al daño del ADN tenderían a acumular mutaciones, y tales células pueden dar lugar a cáncer de colon. [45] Los estudios epidemiológicos han encontrado que las concentraciones de ácidos biliares fecales aumentan en poblaciones con una alta incidencia de cáncer de colon. Los aumentos dietéticos en grasas totales o grasas saturadas dan como resultado un DCA y LCA elevados en las heces y una exposición elevada del epitelio del colon a estos ácidos biliares. Cuando se añadió el ácido biliar DCA a la dieta estándar de los ratones de tipo salvaje, se indujo cáncer de colon invasivo en el 56% de los ratones después de 8 a 10 meses. [46] En general, la evidencia disponible indica que DCA y LCA son carcinógenos que dañan el ADN de importancia central en el cáncer de colon.
Cáncer de estómago
El cáncer de estómago es el cuarto cáncer más común [990.000 casos (7,8%), 738.000 muertes (9,7%)]. [36] La infección por Helicobacter pylori es el principal factor causante del cáncer de estómago. La gastritis crónica (inflamación) causada por H. pylori suele ser de larga duración si no se trata. La infección de las células epiteliales gástricas con H. pylori aumenta la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS). [47] [48] Las ROS causan daño oxidativo en el ADN, incluida la principal alteración de la base 8-hidroxidesoxiguanosina (8-OHdG). La 8-OHdG resultante de ROS aumenta en la gastritis crónica. La base de ADN alterada puede causar errores durante la replicación del ADN que tienen potencial mutagénico y cancerígeno. Por lo tanto, las ROS inducidas por H. pylori parecen ser los principales carcinógenos en el cáncer de estómago porque causan daño oxidativo al ADN que conduce a mutaciones carcinogénicas. Se cree que la dieta es un factor que contribuye al cáncer de estómago: en Japón, donde los alimentos en escabeche muy salados son populares, la incidencia de cáncer de estómago es alta. La carne en conserva, como el tocino, las salchichas y el jamón, aumenta el riesgo, mientras que una dieta rica en frutas y verduras frescas puede reducir el riesgo. El riesgo también aumenta con la edad. [49]
Ver también
- Historia de cáncer
- Mutageno
- Posible carcinógeno
- Manejo seguro de carcinógenos
- Teratógeno
Referencias
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enlaces externos
- Informe sobre carcinógenos del Programa Nacional de Toxicología de EE. UU.
- CDC - Cáncer ocupacional - Lista de carcinógenos - Tema de seguridad y salud de NIOSH
- Carcinógenos reconocidos
- Sociedad Americana del Cáncer
- Base de datos de carcinógenos de roedores
- Comparación de los posibles riesgos de cáncer de la exposición humana a carcinógenos de roedores