Cosa sono gli agenti cancerogeni?

Un cancerogeno è definito come qualsiasi sostanza o radiazione che promuove la formazione del cancro o la cancerogenesi. Gli agenti chimici cancerogeni possono essere naturali o sintetici, tossici o non tossici. Molti agenti cancerogeni sono di natura organica, come il benzo [a] pirene e i 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 si traduce in un tumore. Se il tumore sviluppa la capacità di diffondersi o metastatizzare (diventa maligno), ne risulta il 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, facendo sì che le cellule colpite diventino meno specializzate e le mascherino dal sistema immunitario oppure impediscano al sistema immunitario di ucciderle.

Tutti sono esposti ad agenti cancerogeni ogni giorno, ma non tutte le esposizioni portano al cancro. Il corpo utilizza diversi meccanismi per rimuovere gli 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 cancerogeno in acqua, facilitando il lavaggio 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 essere riparato dal sistema.
  • I geni soppressori del tumore assicurano che la crescita e la divisione cellulare si comportino normalmente. Se un 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 giocano un ruolo nell’attività cancerogena.

Esempi di cancerogeni

I radionuclidi sono cancerogeni, tossici o meno, perché emettono radiazioni alfa, beta, gamma o neutroni che possono ionizzare i tessuti. Molti tipi di radiazioni sono cancerogene, come la luce ultravioletta (inclusa la luce solare), i raggi X ei raggi gamma. Di solito, le microonde, le onde radio, la luce infrarossa e la luce visibile non sono considerate cancerogene perché i fotoni non hanno energia sufficiente per rompere i legami chimici. Tuttavia, ci sono casi documentati di forme di radiazioni solitamente “sicure” associate a 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 es. Raggi X, raggi gamma) non sono cancerogeni. L’irradiazione con neutroni, al contrario, può rendere cancerogene le sostanze attraverso la radiazione secondaria.

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

Gli agenti cancerogeni naturali includono le aflatossine (presenti nei cereali e nelle arachidi), l’epatite B e i papillomavirus umani, i batteri Helicobacter pylori e i trematodi epatici Clonorchis sinensis e Oposthorchis veverrini.

Come vengono classificati gli agenti cancerogeni

Esistono molti sistemi diversi di classificazione degli agenti cancerogeni, generalmente basati sul fatto che una sostanza sia nota per essere cancerogena negli esseri umani, un sospetto cancerogeno o un cancerogeno negli animali. Alcuni sistemi di classificazione consentono anche di etichettare una sostanza chimica come improbabile che sia cancerogena 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 per l’uomo noto, suscettibile di provocare il cancro in circostanze di esposizione tipiche
  • Gruppo 2A: probabilmente cancerogeno per l’uomo
  • Gruppo 2B: possibilmente cancerogeno per l’uomo
  • Gruppo 3: non classificabile
  • Gruppo 4: probabilmente non cancerogeno per l’uomo

Gli agenti cancerogeni possono essere classificati in base al tipo di danno che provocano. 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 degli agenti cancerogeni 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 simile a un noto cancerogeno. Altri studi sono condotti su colture cellulari e animali da laboratorio, utilizzando concentrazioni molto più elevate di sostanze chimiche / virus / radiazioni rispetto a quelle che una persona incontrerebbe. Questi studi identificano “sospetti 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 Co-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 co-cancerogeno o un promotore è una sostanza chimica che non causa il cancro da sola ma promuove l’attività cancerogena. La presenza di entrambe le sostanze chimiche insieme aumenta la probabilità di cancerogenesi. L’etanolo (alcol di cereali) è un esempio di un promotore.