Vad är cancerframkallande ämnen?

En karcinogen definieras som varje substans eller strålning som främjar cancerbildning eller karcinogenes. Kemiska cancerframkallande ämnen kan vara naturliga eller syntetiska, giftiga eller icke-toxiska. Många cancerframkallande ämnen är organiska till sin natur, såsom benso [a] pyren och virus. Ett exempel på cancerframkallande strålning är ultraviolett ljus. 

Hur cancerframkallande ämnen fungerar

Karcinogener förhindrar normal celldöd (apoptos) från att inträffa så att celldelningen är okontrollerad. Detta resulterar i en tumör. Om tumören utvecklar förmågan att sprida eller metastasera (blir malign), resulterar cancer. Vissa cancerframkallande ämnen skadar DNA, men om betydande genetisk skada inträffar dör vanligtvis en cell helt enkelt. Karcinogener förändrar cellulär ämnesomsättning på andra sätt, vilket gör att drabbade celler blir mindre specialiserade och antingen maskerar dem från immunsystemet eller annars förhindrar immunsystemet från att döda dem.

Alla utsätts för cancerframkallande ämnen varje dag, men inte varje exponering leder till cancer. Kroppen använder flera mekanismer för att ta bort cancerframkallande ämnen eller reparera / ta bort skadade celler:

• Celler känner igen många cancerframkallande ämnen och försöker göra dem ofarliga genom biotransformation. Biotransformation ökar lösligheten för en karcinogen i vatten, vilket gör det lättare att spola från kroppen. Ibland ökar emellertid biotransformation kemikaliens cancerframkallande egenskaper.
• DNA-reparationsgener fixar skadat DNA innan det kan replikeras. Vanligtvis fungerar mekanismen, men ibland är inte skadan fixad eller är för omfattande för att systemet ska kunna repareras.
• Tumördämpande gener säkerställer celltillväxt och uppdelning fungerar normalt. Om en karcinogen påverkar en proto-onkogen (gen som är involverad i normal celltillväxt), kan förändringen tillåta celler att delas och leva när de vanligtvis inte skulle göra det. Genetiska förändringar eller ärftlig predisposition spelar en roll i cancerframkallande aktivitet.

Exempel på cancerframkallande ämnen

Radionuklider är cancerframkallande, oavsett om de är giftiga eller inte, eftersom de avger alfa-, beta-, gamma- eller neutronstrålning som kan jonisera vävnader. Många typer av strålning är cancerframkallande, såsom ultraviolett ljus (inklusive solljus), röntgenstrålar och gammastrålar. Vanligtvis anses mikrovågor, radiovågor, infrarött ljus och synligt ljus inte vara cancerframkallande eftersom fotonerna inte har tillräckligt med energi för att bryta kemiska bindningar. Det finns dock dokumenterade fall av vanligtvis "säkra" strålningsformer som är förknippade med ökad cancerfrekvens med långvarig exponering med hög intensitet. Livsmedel och andra material som har bestrålats med elektromagnetisk strålning (t.ex. röntgenstrålar, gammastrålar) är inte cancerframkallande. Neutronbestrålning kan däremot göra ämnen cancerframkallande genom sekundär strålning.

Kemiska karcinogener inkluderar kolelektrofiler, som attackerar DNA. Exempel på kolelektrofiler är senapsgas, vissa alkener, aflatoxin och benso [a] pyren. Matlagning och bearbetning av livsmedel kan producera cancerframkallande ämnen. Grilla eller stek mat, i synnerhet, kan producera cancerframkallande ämnen som akrylamid (i pommes frites och potatischips) och polynukleära aromatiska kolväten (i grillad kött). Några av de viktigaste karcinogenerna i cigarettrök är bensen, nitrosamin och polycykliska aromatiska kolväten (PAH). Många av dessa föreningar finns också i annan rök. Andra viktiga kemiska cancerframkallande ämnen är formaldehyd, asbest och vinylklorid.

Naturliga karcinogener inkluderar aflatoxiner (finns i korn och jordnötter), hepatit B och humana papillomavirus, bakterierna Helicobacter pylori, och leverflussorna Clonorchis sinensis och Oposthorchis veverrini.

Hur cancerframkallande ämnen klassificeras

Det finns många olika system för klassificering av cancerframkallande ämnen, generellt baserat på om ett ämne är känt för att vara cancerframkallande hos människor, ett misstänkt cancerframkallande ämne eller ett cancerframkallande ämne hos djur. Vissa klassificeringssystem möjliggör också märkning av en kemikalie som osannolik att vara ett humant cancerframkallande.

Ett system är det som används av International Agency for Cancer Research (IARC), som är en del av Världshälsoorganisationen (WHO).

• Grupp 1: känd cancerframkallande människa, sannolikt orsakar cancer under typiska exponeringsförhållanden
• Grupp 2A: förmodligen ett humant cancerframkallande ämne
• Grupp 2B: möjligen ett humant cancerframkallande ämne
• Grupp 3: inte klassificerbar
• Grupp 4: förmodligen inte en människa cancerframkallande

Karcinogener kan kategoriseras beroende på vilken typ av skada de orsakar. Genotoxiner är cancerframkallande medel som binder till DNA, muterar det eller orsakar irreversibel skada. Exempel på genotoxiner inkluderar ultraviolett ljus, annan joniserande strålning, vissa virus och kemikalier såsom N-nitroso-N-metylurea (NMU). Nongenotoxiner skadar inte DNA, men de främjar celltillväxt och / eller förhindrar programmerad celldöd. Exempel på nongenotoxiska karcinogener är vissa hormoner och andra organiska föreningar.

Hur forskare identifierar cancerframkallande ämnen

Det enda säkra sättet att veta om ett ämne är ett cancerframkallande är att utsätta människor för det och se om de utvecklar cancer. Uppenbarligen är detta varken etiskt eller praktiskt, så de flesta cancerframkallande ämnen identifieras på andra sätt. Ibland förutsägs ett medel orsaka cancer eftersom det har en liknande kemisk struktur eller effekt på celler som en känd karcinogen. Andra studier utförs på cellkulturer och labbdjur med mycket högre koncentrationer av kemikalier / virus / strålning än en person skulle stöta på. Dessa studier identifierar "misstänkta cancerframkallande ämnen" eftersom verkan hos djur kan vara annorlunda hos människor. Vissa studier använder epidemiologiska data för att hitta trender i människors exponering och cancer.

Procarcinogener och co-cancerframkallande ämnen

Kemikalier som inte är cancerframkallande men som blir cancerframkallande när de metaboliseras i kroppen kallas prokarcinogener. Ett exempel på en prokarcinogen är nitrit, som metaboliseras för att bilda cancerframkallande nitrosaminer.

En co-cancerframkallande eller promotor är en kemikalie som inte orsakar cancer ensam men främjar cancerframkallande aktivitet. Närvaron av båda kemikalierna tillsammans ökar sannolikheten för karcinogenes. Etanol (kornalkohol) är ett exempel på en promotor.