Carcinógeno

Los cigarrillos han sido carcinógenos conocidos por lo menos 65 años.

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 rayos gamma y partículas alfa, que emiten. Los ejemplos comunes de carcinógenos no radiactivos son el asbesto inhalado, ciertas dioxinas y el humo del tabaco. Aunque el público generalmente asocia la carcinogenicidad con los productos químicos sintéticos, es igualmente probable que surja de sustancias tanto naturales como sintéticas. Los carcinógenos no son necesariamente tóxicos inmediatamente; por lo tanto, su efecto puede ser insidioso.

Los carcinógenos, como se mencionó, son agentes en el medio ambiente capaces de contribuir al crecimiento del cáncer. Los carcinógenos se pueden clasificar en dos tipos diferentes: dependientes de activación e independientes de activación, y cada naturaleza afecta su nivel y tipo de influencia cuando se trata de promover el crecimiento del cáncer. Estos pueden variar desde ciertos virus, como el VPH, hasta un consumo excesivo de alcohol, o incluso cantidades excesivas de carnes rojas y procesadas, lo que afecta la salud de una persona de maneras que no se pueden asociar inmediatamente con el cáncer. Los carcinógenos independientes de la activación, como los rayos ultravioleta o las nitrosaminas en los productos del tabaco, poseen características que les permiten interactuar directamente con el ADN y otros componentes celulares para causar daño. Estos incluyen no requerir acción metabólica o cambios moleculares para actuar, lo que complementa su capacidad de excitarse eléctricamente, permitiéndoles interactuar con átomos de oxígeno y nitrógeno en ambientes celulares cargados negativamente. Este tipo de interacción conduce a la alteración de las bases de nucleótidos del ADN, provocando el desorden de ese material genético. Este desorden también es responsable de la formación de aductos de ADN, segmentos de ADN que se unen a carcinógenos, lo que aumenta el daño. Eventualmente, la falla en los mecanismos de reparación del ADN conducirá a una acumulación de daño en el ADN y, potencialmente, al desarrollo de cáncer.

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 descontrolada, lo que en última instancia conduce a la formación de tumores. Por lo general, el daño severo del ADN conduce a la muerte celular programada, pero si la vía de la muerte celular programada está dañada, entonces la célula no puede evitar que se convierta en una célula cancerosa.

Hay muchos carcinógenos naturales. La aflatoxina B₁, que es producida por el hongo Aspergillus flavus que crece en granos almacenados, nueces y mantequilla de maní, es un ejemplo de un potente carcinógeno microbiano natural. Se ha descubierto que ciertos virus, como el de la hepatitis B y el del papiloma humano, causan cáncer en los seres humanos. El primero que se demostró que causa 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 (p. ej., Helicobacter pylori) y helmintos (p. ej., Opisthorchis viverrini y Clonorchis sinensis).

Las dioxinas y los compuestos similares a las dioxinas, el benceno, el kepone, el EDB y el asbesto se han clasificado como cancerígenos. 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, las nitrosaminas específicas del tabaco, como la nitrosonornicotina, y los aldehídos reactivos, como el formaldehído, que también es un peligro en el embalsamamiento. y fabricación de plásticos. El cloruro de vinilo, a partir del cual se fabrica el PVC, es un carcinógeno y, por lo tanto, un peligro en la producción de PVC.

Los co-carcinógenos son sustancias químicas que no necesariamente causan cáncer por sí mismas, 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 electrofílico. El ADN ataca al epóxido y se une permanentemente a él. Este es el mecanismo detrás de la carcinogenicidad del benzo[a]pireno en el humo del tabaco, otros compuestos aromáticos, aflatoxinas y gas mostaza.

Radiación

CERCLA identifica a todos los radionúclidos como cancerígenos, aunque la naturaleza de la radiación emitida (alfa, beta, gamma o neutrón y la fuerza radiactiva), su consecuente capacidad de causar ionización en los tejidos y la magnitud de la exposición a la radiación, determinan la 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 se ingieren. Por ejemplo, Thorotrast, una suspensión (por cierto radiactiva) utilizada anteriormente como medio de contraste en el diagnóstico por rayos X, es un carcinógeno humano potente conocido por su retención en varios órganos y la emisión persistente de partículas alfa. La radiación ionizante de bajo nivel puede inducir daños irreparables en el ADN (lo que provoca errores de replicación y transcripción necesarios para la neoplasia o puede desencadenar interacciones virales) que conducen al envejecimiento prematuro y al cáncer.

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 no tienen suficiente energía para romper los enlaces químicos. La evidencia de los efectos cancerígenos de la radiación no ionizante generalmente no es concluyente, aunque hay algunos casos documentados de técnicos de radar con alta exposición prolongada que experimentaron una incidencia de cáncer significativamente mayor.

La radiación de alta 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.

Las sustancias o alimentos irradiados con electrones o radiación electromagnética (como microondas, rayos X o gamma) no son cancerígenos. 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. Por ejemplo, los nitritos utilizados como conservantes de alimentos en la carne curada, como el tocino, también se han señalado como cancerígenos con vínculos demográficos, pero no causales, con el cáncer de colon. Cocinar alimentos a altas temperaturas, por ejemplo, asar carnes a la parrilla o a la parrilla, también puede conducir a la formación de pequeñas cantidades de muchos carcinógenos potentes que son comparables a los que se encuentran en el humo del cigarrillo (es decir, benzo[a]pireno). 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 las enzimas humanas convierten en epóxidos, que se adhieren permanentemente al ADN. Precocinar las carnes en un horno de microondas durante 2 a 3 minutos antes de asarlas a la parrilla acorta el tiempo en la sartén caliente y elimina los precursores de amina heterocíclica (HCA), lo que puede ayudar a minimizar la formación de estos carcinógenos.

Hornear, asar a la parrilla o asar alimentos, especialmente alimentos ricos en almidón, hasta que se forme una costra tostada genera concentraciones significativas de acrilamida. Este descubrimiento en 2002 condujo a preocupaciones de salud internacional. Sin embargo, investigaciones posteriores han encontrado que no es probable que las acrilamidas en los alimentos quemados o bien cocidos causen cáncer en humanos; Cancer Research UK clasifica la idea de que la comida quemada causa cáncer como un "mito".

En cigarrillos

Existe una fuerte asociación entre fumar y el cáncer de pulmón; el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón aumenta significativamente en los fumadores. 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 los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH, como el benzo(a)pireno), el benceno y la nitrosamina.

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 la 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 maneras para promover el crecimiento. Estos incluyen hormonas y algunos compuestos orgánicos.

Clasificación

Agencia Internacional para la Investigación del 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 Humanos que han tenido una gran influencia en la clasificación de posibles carcinógenos.

• Grupo 1: el agente (mixtura) definitivamente es carcinógeno para los humanos. La circunstancia de exposición implica exposiciones carcinógenas a humanos. (Más fuerte para evidencia de carcinogenidad)
• Grupo 2A: el agente (mixtura) es probablemente (producto más probableCarcinógeno para humanos. La circunstancia de exposición implica exposiciones que probablemente sean carcinógenas para los humanos. (Hay un montón de datos que le gusta a la carcinogenicidad, algunos pueden no vincularlo a la carcinogenicidad)
• Grupo 2B: el agente (mixture) es posiblemente (oportunidad de ser productoCarcinógeno para humanos. La circunstancia de exposición implica exposiciones posiblemente carcinógenas para los seres humanos. (Hay algunos datos que le gusta a la carcinogenicidad)
• Grupo 3: el agente (circunstancia de mezcla o exposición) no es clasificable en cuanto a su carcinogenicidad a los humanos. (Una falta de datos puede hacer que caiga en esta categoría). Podrían ser carginógenas o no. Esta categoría podría verse como la categoría "default (o inicial)"
• Grupo 4: el agente (mixtura) probablemente no es carcinógeno para los humanos. (Hay datos en su mayoría indicando que la mezcla es carcinógena).

Sistema Globalmente Armonizado

El Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos (GHS) es una iniciativa de las Naciones Unidas para intentar armonizar los diferentes sistemas de evaluación de riesgos químicos que existen actualmente (a partir de marzo de 2009) en todo el mundo. Clasifica los carcinógenos en dos categorías, de las cuales la primera puede dividirse nuevamente en subcategorías si así lo desea la autoridad reguladora competente:

• Categoría 1: conocido o presunto tener potencial carcinógeno para los seres humanos
  • Categoría 1A: la evaluación se basa principalmente en pruebas humanas
  • Categoría 1B: la evaluación se basa principalmente en evidencia animal
• Categoría 2: presuntos carcinógenos humanos

Estados Unidos Programa Nacional de Toxicología

El Programa Nacional de Toxicología del Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. tiene el mandato de producir un Informe sobre carcinógenos bienal. A partir de junio de 2011, la última edición fue el informe 12 (2011). Clasifica los carcinógenos en dos grupos:

• Se sabe que es un carcinógeno humano
• Se espera razonablemente ser 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 de 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: Carcinógeno humano sospechoso
• Grupo A3: Carcinógeno animal confirmado con relevancia desconocida para los seres humanos
• Grupo A4: No calificado como carcinógeno humano
• Grupo A5: No se sospecha que sea un 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:

• Categoría 1A: Carcinógeno
• Categoría 1B: Puede causar cáncer
• Categoría 2: Sospechoso de causar cáncer

La antigua clasificación de carcinógenos de la Unión Europea estaba contenida en la Directiva de Sustancias Peligrosas y la Directiva de Preparados Peligrosos. También constaba de tres categorías:

• Categoría 1: Sustancias conocidas como carcinógenas para los humanos.
• Categoría 2: Sustancias que deben considerarse carcinógenas para los seres humanos.
• Categoría 3: Sustancias que causan preocupación por los seres humanos, debido a posibles efectos carcinógenos, pero respecto de las cuales la información disponible no es adecuada para realizar una evaluación satisfactoria.

Este esquema de evaluación se está eliminando gradualmente a favor del esquema GHS (ver arriba), al cual es muy similar en definiciones de categoría.

Trabajo seguro en Australia

Con un nombre anterior, NOHSC, en 1999 Safe Work Australia publicó los Criterios aprobados para clasificar sustancias peligrosas [NOHSC:1008(1999)]. La sección 4.76 de este documento describe los criterios para clasificar los carcinógenos aprobados por el gobierno australiano. Esta clasificación consta de tres categorías:

• Categoría 1: Sustancias conocidas como carcinógenas para los humanos.
• Categoría 2: Sustancias que deben considerarse como si fueran carcinógenos para los seres humanos.
• Categoría 3: Sustancias que pueden tener efectos carcinógenos en humanos pero sobre las cuales no hay suficiente información para hacer una evaluación.

Carcinógenos comunes

Carcinógenos ocupacionales

Los carcinógenos ocupacionales son agentes que presentan un riesgo de cáncer en varios lugares de trabajo específicos:

Descargo de responsabilidad: La siguiente lista está lejos de ser exhaustiva.

Otros

• Gasolina (contiene aromática)
• Liderazgo y sus compuestos
• Agentes antineoplásicos alquilantes (por ejemplo, mecloretamina)
• Styrene
• Otros agentes alquilantes (por ejemplo, sulfato de dimetil)
• Radiación ultravioleta del sol y lámparas UV
• Alcohol (cánceres de cabeza y cuello)
• Otras radiaciones ionizantes (rayos X, rayos gamma, etc.)
• Aceites minerales poco refinados o no refinados
• Etc

Principales carcinógenos implicados en los cuatro tipos de cáncer 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 tipos de cáncer son los 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 tipos de cáncer, consulte las referencias).

Cáncer de pulmón

El cáncer de pulmón (carcinoma pulmonar) 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). El cáncer de pulmón es causado en gran parte 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 total atribuible sume más del 100 %. Estos factores incluyen la exposición ocupacional a carcinógenos (alrededor de 9 a 15 %), radón (10 %) y contaminación del aire exterior (1 a 2 %). 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 "Margen de exposición" Acercarse. 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 daños en el ADN al formar aductos de ADN o al inducir otras alteraciones en el ADN. Los daños en el ADN están sujetos a una reparación del 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 %)]. El aumento del riesgo de cáncer de mama se asocia con niveles persistentemente elevados de estrógeno en la sangre. El estrógeno parece contribuir a la carcinogénesis mamaria mediante tres procesos; (1) el metabolismo de los estrógenos a carcinógenos genotóxicos y mutagénicos, (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 mayor daño oxidativo del ADN. El principal estrógeno en humanos, el estradiol, puede metabolizarse a derivados de quinona que forman aductos con el ADN. Estos derivados pueden causar dupurinación, la eliminación de bases del esqueleto de fosfodiéster del ADN, seguida de una reparación o replicación inexacta del sitio apurínico que conduce a una mutación y, finalmente, al cáncer. Este mecanismo genotóxico puede interactuar en sinergia con la proliferación celular persistente mediada por el receptor de estrógeno para causar finalmente cáncer de mama. Es probable que los antecedentes genéticos, las prácticas dietéticas y los factores ambientales también contribuyan a la incidencia del daño 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 %)]. El humo del tabaco puede ser responsable de hasta el 20 % de los cánceres colorrectales en los Estados Unidos. Además, evidencia sustancial implica a los ácidos biliares como un factor importante en el cáncer de colon. Doce estudios (resumidos en Bernstein et al.) indican que los ácidos biliares ácido desoxicólico (DCA) o ácido litocólico (LCA) inducen la producción de especies reactivas de oxígeno o especies reactivas de nitrógeno que dañan el ADN en células de colon humanas o animales. Además, 14 estudios demostraron que DCA y LCA inducen daño en el ADN de las células del colon. También 27 estudios informaron que los ácidos biliares causan muerte celular programada (apoptosis). El aumento de la apoptosis puede dar como resultado la supervivencia selectiva de células que son resistentes a la inducción de la apoptosis. 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. 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 en la dieta de grasas totales o grasas saturadas dan como resultado niveles elevados de DCA y LCA 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 ratones de tipo salvaje, se indujo cáncer de colon invasivo en el 56% de los ratones después de 8 a 10 meses. 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%)]. La infección por Helicobacter pylori es el principal factor causante del cáncer de estómago. Gastritis crónica (inflamación) causada por H. pylori es a menudo de larga duración si no se trata. Infección de células epiteliales gástricas con H. pylori da como resultado una mayor producción de especies reactivas de oxígeno (ROS). 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. Así H. Las ROS inducidas por pylori parecen ser los principales carcinógenos en el cáncer de estómago porque causan daño oxidativo en el 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 encurtidos 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.