Symbol nebezpečnosti karcinogenních chemických látek v globálně harmonizovaném systému.
Termínem karcinogen se rozumí jakákoli látka, radionuklid nebo záření, které je činitelem přímo se podílejícím na podpoře rakoviny nebo na usnadnění jejího šíření. To může být způsobeno schopností poškodit genom nebo narušením buněčných metabolických procesů. Několik radioaktivních látek je považováno za karcinogeny, ale jejich karcinogenní aktivita je připisována záření, například gama záření a alfa částicím, které vyzařují. Běžnými příklady karcinogenů jsou vdechovaný azbest, některé dioxiny a tabákový kouř.
Rakovina je onemocnění, při kterém poškozené buňky těla pacienta neprocházejí programovanou buněčnou smrtí, ale jejich růst již není pod kontrolou a mění se jejich metabolismus. Karcinogeny mohou zvýšit riziko vzniku rakoviny změnou buněčného metabolismu nebo poškozením DNA přímo v buňkách, což narušuje biologické procesy a indukuje nekontrolované, maligní dělení, což v konečném důsledku vede ke vzniku nádorů. Obvykle poškození DNA, pokud je příliš závažné na nápravu, vede k programované buněčné smrti, ale pokud je programovaná cesta buněčné smrti poškozena, pak buňka nemůže sama zabránit tomu, aby se stala rakovinnou buňkou.
Přírodních karcinogenů je mnoho. Aflatoxin B1, který je produkován houbou Aspergillus flavus rostoucí na uskladněných zrnech, ořeších a arašídovém másle, je příkladem silného, přirozeně se vyskytujícího mikrobiálního karcinogenu. Bylo zjištěno, že některé viry, jako je hepatitida B a lidské papilomové viry, způsobují u lidí rakovinu. První, který prokazatelně způsobuje rakovinu u zvířat, je virus Rousova sarkomu, objevený v roce 1910 Peytonem Rousem.
Kokarcinogeny jsou chemické látky, které samostatně nezpůsobují rakovinu, ale ve specifických kombinacích.
Poté, co se karcinogen dostane do těla, tělo se ho pokusí eliminovat procesem zvaným biotransformace. Účelem těchto reakcí je, aby byl karcinogen více rozpustný ve vodě, aby mohl být z těla odstraněn. Tyto reakce však mohou také přeměňovat méně toxický karcinogen na více toxický.
DNA je nukleofilní, proto jsou rozpustné uhlíkové elektrofily karcinogenní, protože je DNA napadá. Například některé alkeny jsou lidskými enzymy toxické a vytvářejí elektrofilní epoxid. DNA napadá epoxid a je na něj trvale vázána. To je mechanismus, který stojí za karcinogenitou benzopyrenu v tabákovém kouři, jiných aromatických látkách, aflatoxinu a hořčičném plynu.
CERCLA označuje všechny radionuklidy za karcinogeny, ačkoli povaha vyzařovaného záření (alfa, beta nebo gama a energie), jeho následná schopnost způsobit ionizaci tkání a velikost radiační expozice určují potenciální nebezpečí. Karcinogenita záření závisí na typu záření, typu expozice a penetraci. Například záření alfa má nízkou penetraci a nepředstavuje nebezpečí mimo tělo, ale je karcinogenní při vdechnutí nebo požití.
Například Thorotrast (mimochodem radioaktivní) suspenze, která se dříve používala jako kontrastní médium v rentgenové diagnostice, je silný lidský karcinogen známý díky svému zadržování v různých orgánech a trvalému vyzařování alfa částic. Marie Curie, jedna z průkopnic radioaktivity, zemřela během svých experimentů na rakovinu způsobenou ozářením.
Ne všechny typy elektromagnetického záření jsou karcinogenní. Nízkoenergetické vlny v elektromagnetickém spektru obecně nejsou, včetně rádiových vln, mikrovlnného záření, infračerveného záření a viditelného světla. Vyšší energetické záření, včetně ultrafialového záření (přítomného na slunečním světle), rentgenového záření a záření gama, je obecně karcinogenní, pokud je přijímáno v dostatečných dávkách.
Látky nebo potraviny ozářené elektrony nebo elektromagnetickým zářením (například mikrovlnné, rentgenové nebo gama) nejsou karcinogenní. Žádné „záření“ nezůstává, stejně jako nezůstává v čočce žádné světlo. (Naopak neelektromagnetické neutronové záření produkované uvnitř jaderných reaktorů může látky učinit radioaktivními.)
Karcinogeny v připravených potravinách
Vaření potravin při vysokých teplotách, například při opékání nebo grilování masa, může vést ke vzniku nepatrného množství mnoha silných karcinogenů, které jsou srovnatelné s těmi, které se nacházejí v cigaretovém kouři (tj. benzopyrenu). Opékání potravin připomíná koksování a pyrolýzu tabáku a produkuje podobné karcinogeny. Existuje několik karcinogenních pyrolyzních produktů, jako jsou polyjaderné aromatické uhlovodíky, které jsou lidskými enzymy přeměněny na epoxidy, které se trvale vážou na DNA. Předvaření masa v mikrovlnné troubě po dobu 2-3 minut před opékáním zkracuje dobu na horké pánvi, což může pomoci minimalizovat tvorbu těchto karcinogenů.
Zprávy agentury Food Standards Agency zjistily, že známý živočišný karcinogen akrylamid vzniká ve smažených nebo přehřátých sacharidových potravinách (jako jsou hranolky a bramborové lupínky). V FDA a evropských regulačních agenturách probíhají studie k posouzení jeho potenciálního rizika pro člověka. Jako karcinogen byl spolu s mnoha dalšími dehty identifikován zuhelnatělý zbytek na grilovaném mase.
Skutečnost, že potravina obsahuje nepatrné množství, však nutně neznamená, že existuje významné nebezpečí. Gastrointestinální trakt se neustále zbavuje vnější vrstvy, aby se chránil před karcinomy, a má vysokou aktivitu detoxikačních enzymů.
Klasifikace karcinogenů
Karcinogeny mohou být klasifikovány jako genotoxické nebo negenotoxické. Genotoxiny způsobují nevratné genetické poškození nebo mutace vazbou na DNA. Genotoxiny zahrnují chemické látky jako N-Nitroso-N-Methylurea (MNU) nebo nechemické látky jako ultrafialové světlo a ionizující záření. Některé viry mohou také působit jako karcinogeny interakcí s DNA.
Nongenotoxiny přímo neovlivňují DNA, ale působí jiným způsobem na podporu růstu. Patří mezi ně hormony a některé organické sloučeniny.
Klasifikace karcinogenů IARC
Další podrobnosti lze nalézt v monografiích IARC.
Prokarcinogen je prekurzorem karcinogenu. Příkladem jsou dusitany, například pokud jsou přijímány v potravě. Samy o sobě nejsou karcinogenní, ale v těle se mění na nitrosaminy, které jsou karcinogenní.
Hyperplazie – cysta – pseudocysta – hamartom – benigní novotvar
Dysplazie – Karcinom in situ – Invazivní nádorové onemocnění – Metastázy
Anus – Bladder – Blood – Bile duct – Bone – Brain – Breast – Cervix – Colon/rectum – Endometrium – Esophagus – Eye – Gallbladder – Head/Neck – Liver – Ledviny – Larynx – Lung – Mediastinum (chest) – Mouth – Ovaries – Pancreas – Penis – Prostata – Skin – Small intestine – Žaludek – Tailbone – Testicles – Thyroid
Nádorové supresorové geny/onkogeny – Klasifikace/klasifikace – Karcinogeneze – Karcinogenita – Výzkum – Paraneoplastický syndrom – Přehled pojmů souvisejících s onkologií