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Carcinógeno

Carcinógenos comunes; en el sentido de las agujas del reloj desde la parte superior izquierda: tabaquismo , alcohol , amianto , radiación ultravioleta B y C. Un carcinógeno ( / ...

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Carcinógenos comunes; en el sentido de las agujas del reloj desde la parte superior izquierda: tabaquismo , alcohol , amianto , radiación ultravioleta B y C.

Un carcinógeno ( / k ɑːr ˈ s ɪ n ə dʒ ən / ) es cualquier agente que promueve el desarrollo del cáncer . [ 1 ] Los carcinógenos pueden incluir sustancias químicas sintéticas , sustancias que ocurren naturalmente, agentes físicos como la radiación ionizante y no ionizante , y agentes biológicos como virus y bacterias . [ 2 ] La mayoría de los carcinógenos actúan creando mutaciones en el ADN que alteran los procesos normales de una célula para regular el crecimiento, lo que lleva a una proliferación celular descontrolada. [ 1 ] Esto ocurre cuando los procesos de reparación del ADN de la célula no logran identificar el daño en el ADN, lo que permite que el defecto se transmita a las células hijas . El daño se acumula con el tiempo. Este es típicamente un proceso de múltiples pasos durante el cual los mecanismos reguladores dentro de la célula se desmantelan gradualmente, lo que permite la división celular descontrolada . [ 2 ]

Los mecanismos específicos de la actividad carcinogénica son únicos para cada agente y tipo de célula. Sin embargo, los agentes carcinogénicos pueden clasificarse en términos generales como dependientes de la activación o independientes de la activación , lo que se relaciona con la capacidad del agente para interactuar directamente con el ADN. [ 3 ] Los agentes dependientes de la activación son relativamente inertes en su forma original, pero se bioactivan en el cuerpo en metabolitos o intermediarios capaces de dañar el ADN humano. [ 4 ] Estos también se conocen como carcinógenos de "acción indirecta". Ejemplos de carcinógenos dependientes de la activación incluyen hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), aminas aromáticas heterocíclicas y micotoxinas .

Los carcinógenos independientes de la activación , o carcinógenos de acción directa, son aquellos capaces de dañar directamente el ADN sin modificar su estructura molecular. Estos agentes suelen incluir grupos electrófilos que reaccionan fácilmente con la carga negativa neta de las moléculas de ADN. [ 3 ] Ejemplos de carcinógenos independientes de la activación incluyen la luz ultravioleta , la radiación ionizante y los agentes alquilantes . [ 4 ]

El tiempo transcurrido desde la exposición a un carcinógeno hasta el desarrollo del cáncer se conoce como período de latencia . Para la mayoría de los tumores sólidos en humanos, el período de latencia oscila entre 10 y 40 años, dependiendo del tipo de cáncer. [ 5 ] En el caso de los cánceres de la sangre, el período de latencia puede ser de tan solo dos años. [ 5 ] Debido a los prolongados períodos de latencia, la identificación de carcinógenos puede resultar compleja.

Varias organizaciones revisan y evalúan la evidencia científica acumulada sobre la posible carcinogenicidad de sustancias específicas. Entre ellas destaca la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC). La IARC publica periódicamente monografías en las que se evalúa la posible carcinogenicidad de sustancias específicas en humanos y posteriormente se clasifican en cuatro grupos: Grupo 1: Carcinógeno para humanos, Grupo 2A: Probablemente carcinógeno para humanos, Grupo 2B: Posiblemente carcinógeno para humanos y Grupo 3: No clasificable en cuanto a su carcinogenicidad en humanos. [ 6 ] Otras organizaciones que evalúan la carcinogenicidad de sustancias incluyen el Programa Nacional de Toxicología del Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos , el NIOSH , la Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales y otras. [ 7 ]

Hay numerosas fuentes de exposición a carcinógenos, incluyendo la radiación ultravioleta del sol, el gas radón [ 8 ] emitido en sótanos residenciales, contaminantes ambientales como el clordecona , el humo del cigarrillo y la ingestión de algunos tipos de alimentos como el alcohol y las carnes procesadas . [ 9 ] Las exposiciones ocupacionales representan una fuente importante de carcinógenos con un estimado de 666,000 muertes anuales en todo el mundo atribuibles a cánceres relacionados con el trabajo. [ 10 ] Según NIOSH , 3-6% de los cánceres en todo el mundo se deben a exposiciones ocupacionales. [ 5 ] Los carcinógenos ocupacionales bien establecidos incluyen el cloruro de vinilo y el hemangiosarcoma del hígado, el benceno y la leucemia , los colorantes de anilina y el cáncer de vejiga , el asbesto y el mesotelioma , los hidrocarburos aromáticos policíclicos y el cáncer escrotal entre los deshollinadores, por nombrar algunos.

Radiación

Radiación ionizante

CERCLA identifica todos los radionúclidos como carcinógenos, aunque la naturaleza de la radiación emitida ( alfa , beta , gamma o neutrones y la intensidad radiactiva), su capacidad consecuente para causar ionización en los tejidos y la magnitud de la exposición a la radiación determinan el riesgo 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 representa un riesgo fuera del cuerpo, pero los emisores son carcinógenos cuando se inhalan o ingieren. Por ejemplo, Thorotrast , una suspensión (incidentalmente radiactiva) utilizada previamente como medio de contraste en diagnósticos por rayos X , es un potente carcinógeno humano conocido por su retención en diversos órganos y la emisión persistente de partículas alfa. La radiación ionizante de bajo nivel puede inducir daño irreparable en el ADN (lo que lleva a errores de replicación y transcripción necesarios para la neoplasia o puede desencadenar interacciones virales), lo que conduce al envejecimiento prematuro y al cáncer . [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

Radiación no ionizante

No todos los tipos de radiación electromagnética son cancerígenos. Se cree que las ondas de baja energía del espectro electromagnético, incluidas las ondas de radio , las microondas , la radiación infrarroja y la luz visible , no lo son, ya que tienen energía insuficiente para romper enlaces químicos. La evidencia sobre los efectos cancerígenos de la radiación no ionizante es generalmente inconclusa , aunque existen algunos casos documentados de técnicos de radar con exposición prolongada a altas dosis que presentan una incidencia de cáncer significativamente mayor. [ 14 ]

La radiación de alta energía, incluida la radiación ultravioleta (presente en la luz solar ), generalmente es cancerígena si se recibe en dosis suficientes. Para la mayoría de las personas, la radiación ultravioleta de la luz solar es la causa más común de cáncer de piel. En Australia, donde las personas de piel clara suelen estar expuestas a una luz solar intensa, el melanoma es el cáncer más común diagnosticado en personas de entre 15 y 44 años. [ 15 ] [ 16 ]

Las sustancias o alimentos irradiados con electrones o radiación electromagnética (como microondas, rayos X o rayos gamma) no son cancerígenos. [ 17 ] 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 .

Carcinógenos comunes asociados a los alimentos

Alcohol

El alcohol es un carcinógeno de cabeza y cuello, esófago, hígado, colon, recto y mama. Tiene un efecto sinérgico con el humo del tabaco en el desarrollo de cánceres de cabeza y cuello. En Estados Unidos, aproximadamente el 6% de los cánceres y el 4% de las muertes por cáncer son atribuibles al consumo de alcohol. [ 18 ]

Carnes procesadas

Los productos químicos utilizados en carnes procesadas y curadas, como algunas marcas de tocino, salchichas y jamón, pueden producir carcinógenos. [ 19 ] Por ejemplo, se ha observado que los nitritos utilizados como conservantes alimentarios en carnes curadas como el tocino también son carcinógenos y presentan vínculos demográficos, pero no causalidad, con el cáncer de colon. [ 20 ]

Carnes cocinadas a altas temperaturas

Cocinar alimentos a altas temperaturas, por ejemplo, asar carnes a la parrilla o a la barbacoa , también puede generar cantidades mínimas de muchos carcinógenos potentes, comparables a los que se encuentran en el humo del cigarrillo (por ejemplo, benzo[ a ]pireno ). [ 21 ] La carbonización de los alimentos se asemeja a la coquización y la pirólisis del tabaco , y produce carcinógenos. Existen varios productos de pirólisis carcinogénicos, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos, que las enzimas humanas convierten en epóxidos , los cuales se adhieren permanentemente al ADN. Precocinar las carnes en un horno microondas durante 2-3 minutos antes de asarlas a la parrilla reduce el tiempo de exposición a la sartén caliente y elimina los precursores de aminas heterocíclicas (AHC), lo que puede ayudar a minimizar la formación de estos carcinógenos. [ 22 ]

Acrilamida en los alimentos

Freír, asar a la parrilla o gratinar alimentos a altas temperaturas, especialmente alimentos ricos en almidón, hasta que se forme una costra tostada, genera acrilamidas . Este descubrimiento en 2002 generó preocupación internacional en materia de salud. Sin embargo, investigaciones posteriores han concluido que es poco probable que las acrilamidas presentes en los alimentos quemados o bien cocinados causen cáncer en humanos; Cancer Research UK clasifica la idea de que los alimentos quemados causan cáncer como un «mito». [ 23 ]

Agentes biológicos

Se sabe que varios agentes biológicos son carcinógenos.

La aflatoxina B1 , una toxina producida por el hongo Aspergillus flavus , un contaminante común de granos y frutos secos almacenados , es una causa conocida de cáncer hepatocelular . Se sabe que la bacteria H. pylori causa cáncer de estómago y linfoma MALT . [ 24 ] La hepatitis B y C están asociadas con el desarrollo de cáncer hepatocelular. El VPH es la causa principal del cáncer de cuello uterino .

humo de cigarrillo

El humo del tabaco contiene al menos 70 carcinógenos conocidos y está implicado en el desarrollo de numerosos tipos de cáncer, incluidos los de pulmón, laringe, esófago, estómago, riñón, páncreas, hígado, vejiga, cuello uterino, colon, recto y sangre. [ 25 ] Entre los carcinógenos potentes que se encuentran en el humo del cigarrillo se incluyen los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP, como el benzo(a)pireno), el benceno y las nitrosaminas . [ 26 ] [ 27 ]

Carcinógenos ocupacionales

Dado que las poblaciones de trabajadores tienen más probabilidades de estar expuestas de forma constante, a menudo en niveles elevados, a sustancias químicas que rara vez se encuentran en la vida cotidiana, gran parte de la evidencia sobre la carcinogenicidad de agentes específicos se deriva de estudios realizados en trabajadores. [ 10 ]

Carcinógenos seleccionados

Otros

Mecanismos de carcinogenicidad

Los carcinógenos se pueden clasificar como genotóxicos o no genotóxicos. Las genotoxinas causan daño genético irreversible o mutaciones al unirse al ADN . Entre las genotoxinas se incluyen agentes químicos como la N-nitroso-N-metilurea (NMU) y agentes no químicos como la luz ultravioleta y la radiación ionizante . Ciertos virus también pueden actuar como carcinógenos al interactuar con el ADN.

Las sustancias no genotóxicas no afectan directamente al ADN, sino que actúan de otras maneras para promover el crecimiento. Estas incluyen hormonas y algunos compuestos orgánicos. [ 35 ]

Clasificación

Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer

La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) es un organismo intergubernamental creado 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 los riesgos carcinogénicos para los seres humanos [ 36 ] que han tenido una gran influencia en la clasificación de posibles carcinógenos.

  • Grupo 1 : el agente (mezcla) es cancerígeno para los humanos. La circunstancia de exposición implica exposiciones que son cancerígenas para los humanos.
  • Grupo 2A : el agente (mezcla) es muy probablemente ( el producto es más probable que sea ) cancerígeno para los humanos. La circunstancia de exposición implica exposiciones que probablemente sean cancerígenas para los humanos.
  • Grupo 2B : el agente (mezcla) es posiblemente ( probabilidad de que el producto sea ) carcinógeno para los humanos. La circunstancia de exposición implica exposiciones que son posiblemente carcinógenas para los humanos.
  • Grupo 3 : el agente (mezcla o circunstancia de exposición) no es clasificable en cuanto a su carcinogenicidad para los seres humanos.
  • Grupo 4 : es muy probable que el agente (mezcla) no sea cancerígeno para los humanos.

Sistema Globalmente Armonizado

El Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos (SGA) es una iniciativa de las Naciones Unidas que busca armonizar los diferentes sistemas de evaluación del riesgo químico existentes en todo el mundo (a marzo de 2009). Clasifica los carcinógenos en dos categorías, la primera de las cuales puede subdividirse 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: presuntos carcinógenos para los seres humanos

Programa Nacional de Toxicología de EE. UU.

El Programa Nacional de Toxicología del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos tiene el mandato de elaborar un Informe bienal sobre carcinógenos . [ 37 ] Hasta agosto de 2024, la última edición fue el 15.º informe (2021). [ 38 ] Este clasifica los carcinógenos en dos grupos:

  • Se sabe que es un carcinógeno humano.
  • Se prevé razonablemente que sea un carcinógeno humano.

Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales

La Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH, por sus siglas en inglés) es una organización privada conocida principalmente por la publicación de valores límite umbral (TLV, por sus siglas en inglés) 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.

  • Grupo A1: Carcinógeno humano confirmado
  • Grupo A2: Sospechoso de ser carcinógeno humano.
  • Grupo A3: Carcinógeno animal confirmado con relevancia desconocida para los humanos.
  • Grupo A4: No se clasifica como carcinógeno humano.
  • Grupo A5: No se sospecha que sea un carcinógeno humano.

unión Europea

La clasificación de carcinógenos de la Unión Europea figura en el Reglamento (CE) n.º 1272/2008. Consta de tres categorías: [ 39 ]

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

La antigua clasificación de carcinógenos de la Unión Europea figuraba en la Directiva sobre sustancias peligrosas y en la Directiva sobre preparados peligrosos . También constaba de tres categorías:

  • Categoría 1: Sustancias conocidas por ser cancerígenas para los seres humanos.
  • Categoría 2: Sustancias que deben considerarse como si fueran cancerígenas para los seres humanos.
  • Categoría 3: Sustancias que suscitan preocupación en los seres humanos debido a sus posibles efectos cancerígenos, pero respecto de las cuales la información disponible no es suficiente para realizar una evaluación satisfactoria.

Este sistema de evaluación se está eliminando gradualmente en favor del sistema GHS (véase más arriba), al que se asemeja mucho en las definiciones de las categorías.

Trabajo seguro en Australia

Bajo el nombre anterior de NOHSC, en 1999 Safe Work Australia publicó los Criterios Aprobados para la Clasificación de Sustancias Peligrosas [NOHSC:1008(1999)]. [ 40 ] 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 por ser cancerígenas para los seres humanos.
  • Categoría 2: Sustancias que deben considerarse como si fueran cancerígenas para los seres humanos.
  • Categoría 3: Sustancias que pueden tener efectos cancerígenos en humanos, pero sobre las que no existe información suficiente para realizar una evaluación.

Principales carcinógenos implicados en los cuatro tipos de cáncer más comunes a nivel mundial.

En esta sección, se describen brevemente los carcinógenos implicados como principales agentes causantes de los cuatro cánceres más comunes a nivel mundial. Estos cuatro cánceres son el de pulmón, mama, colon y estómago. En conjunto, 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 [ 41 ] ).

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). [ 42 ] El cáncer de pulmón es causado principalmente por el humo del tabaco. Las estimaciones de riesgo para el cáncer de pulmón en los Estados Unidos indican que el humo del tabaco es responsable del 90 % de los casos de cáncer de pulmón. Otros factores están implicados en el cáncer de pulmón, y estos factores pueden interactuar sinérgicamente con el tabaquismo de manera que el riesgo atribuible total suma 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 %). [ 43 ]

El humo del tabaco es una mezcla compleja de más de 5300 sustancias químicas identificadas. Los carcinógenos más importantes en el humo del tabaco se han determinado mediante un enfoque de "Margen de Exposición". [ 44 ] 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. [ 45 ] Los daños en el ADN están sujetos a una reparación del ADN propensa a errores o pueden causar errores de replicación. Dichos 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%)]. [ 42 ] El mayor riesgo de cáncer de mama se asocia con niveles persistentemente elevados de estrógeno en sangre . [ 46 ] El estrógeno parece contribuir a la carcinogénesis mamaria mediante tres procesos: (1) el metabolismo del estrógeno 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. [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]

El principal estrógeno en los humanos, el estradiol , puede metabolizarse en derivados de quinona que forman aductos con el ADN. [ 50 ] Estos derivados pueden causar despurinación, la eliminación de bases del esqueleto fosfodiéster del ADN, seguida de una reparación o replicación inexacta del sitio apurínico que conduce a mutaciones y, finalmente, al cáncer. Este mecanismo genotóxico puede interactuar en sinergia con la proliferación celular persistente mediada por el receptor de estrógeno para causar, en última instancia, cáncer de mama. [ 50 ] Los antecedentes genéticos, las prácticas dietéticas y los factores ambientales también probablemente contribuyen a la incidencia del daño del ADN y al riesgo de cáncer de mama.

El consumo de alcohol también se ha relacionado con un mayor riesgo de cáncer de mama. [ 51 ]

cáncer de colon

El cáncer colorrectal es el tercer cáncer más común [1,2 millones de casos (9,4%), 608.000 muertes (8,0%)]. [ 42 ] El humo del tabaco puede ser responsable de hasta el 20% de los cánceres colorrectales en los Estados Unidos. [ 52 ] Además, evidencia sustancial implica a los ácidos biliares como un factor importante en el cáncer de colon. Doce estudios (resumidos en Bernstein et al. [ 53 ] ) 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 mostraron que DCA y LCA inducen daño en el ADN en células de colon. También 27 estudios informaron que los ácidos biliares causan apoptosis .

El aumento de la apoptosis puede resultar en la supervivencia selectiva de células que son resistentes a la inducción de la apoptosis. [ 53 ] 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 a cáncer de colon. [ 53 ] Estudios epidemiológicos han encontrado que las concentraciones de ácidos biliares fecales están aumentadas en poblaciones con una alta incidencia de cáncer de colon. Los aumentos dietéticos en grasa total o grasa saturada resultan en niveles elevados de DCA y LCA en las heces y una mayor exposición del epitelio del colon a estos ácidos biliares. Cuando se agregó 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. [ 54 ] En general, la evidencia disponible indica que el DCA y el LCA son carcinógenos de daño del 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%)]. [ 42 ] La infección por Helicobacter pylori es el principal factor causal en el 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 produce un aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS). [ 55 ] [ 56 ] Las ROS causan daño oxidativo al ADN, incluyendo la alteración principal de la base 8-hidroxidesoxiguanosina (8-OHdG). El 8-OHdG resultante de las ROS aumenta en la gastritis crónica. La base de ADN alterada puede causar errores durante la replicación del ADN que tienen potencial mutagénico y carcinogénico. 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.

También se cree que la dieta es un factor que contribuye al cáncer de estómago: en Japón, donde son populares los encurtidos muy salados, la incidencia de cáncer de estómago es alta. La carne procesada, como el tocino, las salchichas y el jamón, aumenta el riesgo, mientras que una dieta rica en frutas frescas, verduras, guisantes, frijoles, cereales, frutos secos, semillas, hierbas y especias lo reduce. El riesgo también aumenta con la edad. [ 57 ]

Véase también

Referencias

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