Un carcinógeno ( / k ɑːr ˈ s ɪ n ə dʒ ən / ) es cualquier sustancia, radionúclido o radiación que promueve la carcinogénesis (la formación de cáncer ). Esto puede deberse a la capacidad de dañar el genoma o a la alteración 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 amianto inhalado , ciertas dioxinas y el humo del tabaco . Aunque el público generalmente asocia la carcinogenicidad con productos químicos sintéticos, es igualmente probable que surja de sustancias tanto naturales como sintéticas. [1] Los carcinógenos no son necesariamente tóxicos inmediatamente ; por tanto, su efecto puede ser insidioso.
Los carcinógenos son agentes en el medio ambiente capaces de contribuir al crecimiento del cáncer. Los carcinógenos se pueden clasificar en dos tipos diferentes: dependientes de la activación e independientes de la activación, y cada naturaleza influye en su nivel y tipo de influencia cuando se trata de promover el crecimiento del cáncer. [2] Los carcinógenos dependientes de la activación requieren activación o modificación metabólica para inducir cáncer, mientras que los carcinógenos independientes de la activación no. Los ejemplos de carcinógenos dependientes de la activación [ se necesita verificación ] van desde ciertos virus, como el VPH, [3] hasta el consumo de alcohol , [4] y cantidades excesivas de carnes rojas y procesadas, [5] que afectan la salud de una persona de maneras que quizás no asocia 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 ni 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 un desorden de ese material genético. Este desorden también es responsable de la formación de aductos de ADN, [6] segmentos de ADN que se unen a carcinógenos, lo que aumenta el daño. Con el tiempo, la falla en los mecanismos de reparación del ADN conducirá a una acumulación de daño en el ADN y potencialmente al desarrollo de cáncer. [6]
Hay muchos carcinógenos naturales. La aflatoxina B 1 , producida por el hongo Aspergillus flavus que crece en granos , nueces y mantequilla de maní almacenados , es un ejemplo de un potente carcinógeno microbiano de origen 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 ha demostrado 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 (por ejemplo, Helicobacter pylori [7] [8] ) y helmintos (por ejemplo, Opisthorchis viverrini [9] y Clonorchis sinensis [10] ).
Las dioxinas y los compuestos similares a las dioxinas , el benceno , la kepone , el EDB y el amianto han sido clasificados como cancerígenos. [11] Ya en la década de 1930, el humo industrial y el humo del tabaco fueron identificados 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 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.
CERCLA identifica a todos los radionucleidos como cancerígenos, aunque la naturaleza de la radiación emitida ( alfa , beta , gamma o neutrón y la fuerza radiactiva), su consiguiente capacidad de provocar 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, del tipo de exposición y de la penetración. Por ejemplo, la radiación alfa tiene baja penetración y no representa un peligro fuera del cuerpo, pero los emisores son cancerígenos cuando se inhalan o ingieren. Por ejemplo, Thorotrast , una suspensión (por cierto radiactiva) utilizada anteriormente como medio de contraste en diagnósticos por rayos X , es un potente carcinógeno humano conocido por su retención en varios órganos y su emisión persistente de partículas alfa. La radiación ionizante de bajo nivel puede inducir daños irreparables en el ADN (lo que lleva a errores de replicación y transcripción necesarios para la neoplasia o puede desencadenar interacciones virales) que conducen al envejecimiento prematuro y al cáncer . [12] [13] [14]
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 una exposición alta y prolongada que experimentaron una incidencia de cáncer significativamente mayor. [15]
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 de piel pálida suelen estar expuestas a la luz solar intensa, el melanoma es el cáncer más común diagnosticado en personas de entre 15 y 44 años. [16] [17]
Las sustancias o alimentos irradiados con electrones o radiación electromagnética (como microondas, rayos X o gamma) no son cancerígenos. [18] Por el contrario, la radiación de neutrones no electromagnética producida dentro de los reactores nucleares puede producir radiación secundaria a través de la transmutación nuclear .
Los productos químicos utilizados en la carne procesada y curada, como algunas marcas de tocino, salchichas y jamón, pueden producir carcinógenos. [19] Por ejemplo, también se ha observado que los nitritos utilizados como conservantes de alimentos en carnes curadas como el tocino son cancerígenos y tienen vínculos demográficos, pero no causales, con el cáncer de colon. [20] Cocinar alimentos a altas temperaturas, por ejemplo asar carnes a la parrilla o a la parrilla , también puede conducir a la formación de cantidades mínimas de muchos carcinógenos potentes que son comparables a los que se encuentran en el humo del cigarrillo (es decir, benzo[ a ]pireno ). [21] La carbonización de alimentos se parece a la coquización y a 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. Cocinar previamente las carnes en un horno microondas durante 2 a 3 minutos antes de asarlas acorta el tiempo en la sartén caliente y elimina los precursores de aminas heterocíclicas (HCA), lo que puede ayudar a minimizar la formación de estos carcinógenos. [22]
Hornear, asar o asar alimentos, especialmente alimentos con almidón, hasta que se forme una costra tostada genera concentraciones importantes de acrilamida . Este descubrimiento en 2002 generó preocupaciones de salud internacional. Sin embargo, investigaciones posteriores han descubierto que no es probable que las acrilamidas presentes en los alimentos quemados o bien cocidos causen cáncer en los seres humanos; Cancer Research UK clasifica la idea de que los alimentos quemados causan cáncer como un "mito". [23]
Existe una fuerte asociación entre fumar y el cáncer de pulmón; El riesgo de desarrollar cáncer de pulmón aumenta significativamente en los fumadores. [24] Un gran número de carcinógenos conocidos se encuentran en el humo del cigarrillo. Los potentes carcinógenos que se encuentran en el humo del cigarrillo incluyen los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH, como el benzo(a)pireno), el benceno y la nitrosamina . [25] [26]
Los carcinógenos se pueden clasificar en 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 las radiaciones ionizantes . 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. [27]
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 cancerígenos para los seres humanos [28] que han tenido gran influencia en la clasificación de posibles carcinógenos.
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 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 dividirse nuevamente en subcategorías si así lo desea la autoridad reguladora competente:
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 . [29] En junio de 2011, la última edición era el duodécimo informe (2011). [11] Clasifica los carcinógenos en dos grupos:
La Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) es una organización privada mejor conocida por su publicación de valores límite umbral (TLV) para la exposición ocupacional y monografías sobre riesgos químicos en el lugar de trabajo. Evalúa la carcinogenicidad como parte de una evaluación más amplia de los riesgos laborales de los productos químicos.
La clasificación de carcinógenos de la Unión Europea está contenida en el Reglamento (CE) nº 1272/2008. Consta de tres categorías: [30]
La antigua clasificación de carcinógenos de la Unión Europea estaba contenida en la Directiva sobre sustancias peligrosas y la Directiva sobre preparados peligrosos . También constaba de tres categorías:
Este esquema de evaluación se está eliminando gradualmente en favor del esquema GHS (ver arriba), al que se acerca mucho en las definiciones de categorías.
Bajo el nombre anterior, NOHSC, en 1999 Safe Work Australia publicó los Criterios aprobados para clasificar sustancias peligrosas [NOHSC:1008(1999)]. [31] 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:
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.
En esta sección se describen brevemente los carcinógenos implicados como principales agentes causantes de los cuatro cánceres más comunes en todo el mundo. Estos cuatro cánceres son el cáncer de pulmón, mama, colon y estómago. Juntos representan aproximadamente el 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 [39] ).
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). [40] El cáncer de pulmón es causado en gran medida 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 del 9-15%), radón (10%) y la contaminación del aire exterior (1-2%). [41] El humo del tabaco es una mezcla compleja de más de 5.300 sustancias químicas identificadas. Los carcinógenos más importantes del humo del tabaco se han determinado mediante un enfoque de "margen de exposición". [42] Utilizando 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 necesaria ] Los daños en el ADN están sujetos a una reparación del ADN propensa a errores o pueden causar errores de replicación. Estos errores en la reparación o replicación pueden provocar mutaciones en genes supresores de tumores u oncogenes que provoquen cáncer.
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%)]. [40] El mayor riesgo de cáncer de mama se asocia con niveles persistentemente elevados de estrógeno en la sangre . [43] El estrógeno parece contribuir a la carcinogénesis mamaria mediante tres procesos; (1) el metabolismo del estrógeno a carcinógenos mutagénicos y 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. [44] [45] [46] El principal estrógeno en humanos, el estradiol, puede metabolizarse en derivados de quinona que forman aductos con el ADN. [47] Estos derivados pueden causar depurinación, la eliminación de bases de la columna vertebral 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 receptores de estrógenos para causar en última instancia cáncer de mama. [47] Los antecedentes genéticos, las prácticas dietéticas y los factores ambientales también probablemente contribuyan a la incidencia de daños en el ADN y al riesgo de cáncer de mama.
El consumo de alcohol también se ha relacionado con un mayor riesgo de cáncer de mama. [48]
El cáncer colorrectal es el tercer cáncer más común [1,2 millones de casos (9,4%), 608.000 muertes (8,0%)]. [40] El humo del tabaco puede ser responsable de hasta el 20% de los cánceres colorrectales en los Estados Unidos. [49] Además, hay pruebas sustanciales que implican a los ácidos biliares como un factor importante en el cáncer de colon. Doce estudios (resumidos en Bernstein et al. [50] ) 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 del colon humano o animal. Además, 14 estudios demostraron que DCA y LCA inducen daño al ADN en las células del colon. También 27 estudios informaron que los ácidos biliares causan la muerte celular programada ( apoptosis ). El aumento de la apoptosis puede dar como resultado la supervivencia selectiva de células resistentes a la inducción de la apoptosis. [50] Las células del colon con capacidad reducida para sufrir apoptosis en respuesta al daño del ADN tenderían a acumular mutaciones, y dichas células pueden dar lugar al cáncer de colon. [50] 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. [51] En general, la evidencia disponible indica que el DCA y el LCA son carcinógenos que dañan el ADN de importancia central en el cáncer de colon.
El cáncer de estómago es el cuarto cáncer más común [990.000 casos (7,8%), 738.000 muertes (9,7%)]. [40] La infección por Helicobacter pylori es el principal factor causante del cáncer de estómago. La gastritis crónica (inflamación) causada por H. pylori suele durar mucho tiempo si no se trata. La infección de las células epiteliales gástricas con H. pylori produce una mayor producción de especies reactivas de oxígeno (ROS). [52] [53] Las ROS causan daño oxidativo al ADN, incluida la principal alteración de la base 8-hidroxidesoxiguanosina (8-OHdG). La 8-OHdG resultante de las ROS aumenta en la gastritis crónica. La base del ADN alterada puede provocar 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 cancerígenas. 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 reducirlo. El riesgo también aumenta con la edad. [54]
Tabla 6-2
