IARC Ομάδα 2: Υποκατηγορίες και Επιδράσεις

Οι καρκινογόνες ουσίες προκαλούν μόνιμες αλλαγές στο DNA των σωματικών κυττάρων κατά τη διάρκεια της ζωής ενός οργανισμού.

Οι αλλαγές στο DNA που προκαλούνται από καρκινογόνες ουσίες στα γενετικά κύτταρα μπορούν να κληρονομηθούν στις επόμενες γενιές.

Αυτοί οι παράγοντες αλληλεπιδρούν άμεσα με το DNA, προκαλώντας μόνιμη βλάβη ή αλλαγή στη δομή του.

Μη γενοτοξικοί παράγοντες επηρεάζουν έμμεσα το DNA, δημιουργώντας έναν περιβάλλον που ευνοεί βλάβες στο DNA.

Φυσικοί παράγοντες, όπως η υπεριώδης και η ιονίζουσα ακτινοβολία, μπορούν να θεωρηθούν καρκινογόνες ουσίες.

Βιολογικοί παράγοντες, όπως οι μεταδιδόμενοι ιοί, μπορούν να προκαλέσουν καρκίνο.

Η τοξικολογία μελετά τις επιδράσεις των ουσών στον ζωτικό οργανισμό.

Η βιομετατροπή είναι η διαδικασία μεταβολής των ουσών μέσα στον οργανισμό.

Η καρκινογένεση είναι η διαδικασία ανάπτυξης του καρκίνου.

Η IARC (Διεθνής Οργανισμός για την Έρευνα για τον Καρκίνο) ταξινομεί τους καρκινογόνους παράγοντες σε τέσσερις κατηγορίες βάσει των διαθέσιμων δεδομένων για την πιθανότητά τους να προκαλέσουν καρκίνο στον άνθρωπο.

Οι πιθανοί (probable) καρκινογόνοι παράγοντες είναι αυτοί για τους οποίους τα διαθέσιμα δεδομένα δείχνουν ότι είναι πιθανόν να προκαλέσουν καρκίνο στον άνθρωπο, με μέτρια σιγουριά.

Οι δυνατοί (possible) καρκινογόνοι παράγοντες είναι αυτοί για τους οποίους τα διαθέσιμα δεδομένα δείχνουν ότι είναι πιθανόν να προκαλέσουν καρκίνο στον άνθρωπο, αλλά οι αποδείξεις δεν είναι αρκετά ισχυρές για να κατηγοριοποιήσουν σε 2Α.

Οι παράγοντες που δεν μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με βάση τα υπάρχοντα δεδομένα ως καρκινογόνοι ή μη-καρκινογόνοι στον άνθρωπο.

Με βάση τα υπάρχοντα δεδομένα έχει αποδειχθεί ότι αυτοί οι παράγοντες δεν είναι πιθανόν να προκαλέσουν καρκίνο στον άνθρωπο.

Οι τοξικές ουσίες μπορούν να επηρεάσουν το DNA με διάφορους τρόπους, επηρεάζοντας με αυτόν τον τρόπο τη λειτουργία των γονιδίων, την επιδιόρθωση του DNA, και τη μεταγωγή σημάτων.

Η έκθεση σε τοξικές ουσίες οδηγεί σε αύξηση του μεταβολισμού, αν όπως και σε έλλειψη μηχανισμών επιδιόρθωσης του DNA.

Η συσσώρευση μεταλλάξεων λόγω δυσλειτουργίας των μηχανισμών επιδιόρθωσης του DNA μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση του ρυθμού πολλαπλασιασμού των κυττάρων, κυτταρική υπερπλασία και τελικά κακοήθη μεταμόρφωση.

Η έκθεση σε αρσενικό συσχετίζεται με μια σειρά από αλλαγές στο DNA, προς ένα μείον ολοκληρωμένο γνώμα.

Η έκθεση σε τοξικές ουσίες προκαλεί αλλαγές στην επιγενετική διαμόρφωση και επηρεάζει πολλαπλά κυτταρικά δίκτυα με αντίκτυπο στο γνώμα.

Το αμορφο νικέλιο (NiS) δεν εισέρχεται στο κύτταρο λόγω του θετικού του φορτίου, αλλά αλλάζοντας το φορτίο του σε αρνητικό, θα οδηγήσει σε απορρόφηση και καρκινογένεση.

Το νικέλιο (Ni) αντικαθιστά το σίδηρο (Fe) στη προλυλ-υδροξυλάση και ενεργοποιεί την οδό σηματοδότησης HIF.

Η HIF μπορεί να υδροξυλιωθεί από μια κατηγορία προλυλ-υδροξυλάσης για να στοχευτεί για ενδοκυτταρική διάσπαση μέσω της VHL.

Το νικέλιο μπορεί να αντικαταστήσει το σίδηρο από το ένζυμο και να αναστείλει τη δραστηριότητά του, σταθεροποιώντας την HIF-1α και ενεργοποιώντας την οδό σηματοδότησης HIF.

Τα miRNA μπορούν να λειτουργήσουν ως μετατροπείς/διαμεσολαβητές μεταξύ ογκογονιδίων και γονιδίων καταστολέων όγκων, οδηγώντας σε σχηματισμό όγκων.

Η δυσλειτουργία των miRNA έχει βρεθεί σε μοντέλα καρκινογένεσης που προκαλούνται από αρσενικό.

Η χρόνια φλεγμονή προωθεί τον καρκίνο και μπορεί να προληφθεί με αντιφλεγμονώδη φάρμακα.

Η 2-ακετυλαμινοφλουορένς (FAA) είναι ένα γνωστό καρκινογόνο.

Η διμεθυλαρσυνική όξινο (DMAv) είναι μια χημική ένωση που έχει συνδεθεί με καρκίνο σε ζώα.

Η επίδραση της DMAv στον καρκίνο εξαρτάται από τη δοσολογία της ουσίας και τον χρόνο εκτεθείς.

Η διμεθυλαρσυνική όξινο (DMAv) μπορεί να μετατραπεί σε μονομεθυλαρσυνικό όξινο (MMAv).

Η μονομεθυλαρσυνική όξινο (MMAv) έχει δεσμευτεί με τον συνδετικό ιστό του ουροθήλιου σε πειράματα ζώων.

Η N-μεθυλ-N’-νιτρο-N-νιτρογουανιδίνη (MNNG) είναι μια χημική ένωση που έχει συνδεθεί με καρκίνο του στομάχου.

Η MNNG μπορεί να επηρεάσει την έκφραση του γονιδίου του πεψινογόνου 1 (Pg1).

Η MNNG μπορεί να αυξήσει την κυτταρική διαίρεση.

Η MNNG μπορεί να αυξήσει τα επίπεδα της β-κατενίνης.

Η αρσενική, γνωστή και ως αρσενικό, είναι μια τοξική ουσία που επηρεάζει την παραγωγή πρωτεϊνης και οδηγεί σε καρκίνο.

Το κάδμιο (Cd) είναι ένα τοξικό μέταλλο που επηρεάζει τη λειτουργία των πρωτεϊνών αντικαθιστώντας το ψευδάργυρο (Zn) στις δομές 'δάχτυλου ψευδαργύρου'.

Το χρώμιο (Cr) διεισδύει στα κύτταρα και μετατρέπεται σε μια τοξική μορφή, η οποία σχηματίζει δεσμούς με το DNA και προκαλεί βλάβη.

Το νικέλιο (Ni) εισέρχεται στα κύτταρα, μετακινείται στον πυρήνα και επηρεάζει τη λειτουργία του DNA.

Η SLBP είναι μια πρωτεΐνη που ρυθμίζει την ωρίμανση των mRNA των ιστονών. Η αρσενική μειώνει την SLBP, διαταράσσοντας τη διαδικασία και οδηγώντας σε καρκίνο.

Το Cd μπορεί να αντικαταστήσει το Zn στις δομές 'δάχτυλου ψευδαργύρου' των πρωτεϊνών λόγω της ομοιότητας στις ιδιότητες τους.

Η αντικατάσταση του Zn από Cd στις δομές 'δάχτυλου ψευδαργύρου' αλλάζει τη μορφή και τη λειτουργία των πρωτεϊνών.

Το Cr(VI) μετατρέπεται σε μια τοξική μορφή (Cr(III)) μέσα στα κύτταρα, η οποία σχηματίζει δεσμούς με το DNA και προκαλεί βλάβη.

Η μείωση του Cr(VI) σε Cr(III) δημιουργεί κίνδυνο για το DNA. Η Cr(III) μπορεί να συνδεθεί με το DNA, με τη βοήθεια GSH, κυστέίνης και ασκορβικού οξέος.

Τα Ni ένυτρα είναι τοξικά για τα κύτταρα και μπορούν να εισέλθουν μέσω ενεργητικής μεταφοράς. Το Ni δυναμώνει τη δράση του αυτό όταν βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων.

Η έκθεση σε πιθανώς καρκινογόνες ουσίες μπορεί να οδηγήσει σε ανάπτυξη καρκίνου.

Η ανάλυση δεδομένων από επιδημιολογικές μελέτες, in vitro δοκιμές, in vivo μοντέλα ζώων και μελέτες μεταγραφόματος μπορούν να βοηθήσουν στην κατανόηση της καρκινογένεσης.

Η αξιολόγηση της πιθανότητας καρκινογόνου δράσης γίνεται με πειραματικά μοντέλα, Omics τεχνολογίες, υπολογιστικά μοντέλα QSAR, επιδημιολογικές προσεγγίσεις και βιοδείκτες.

Η κλασική κυτταρογενετική, η μοριακή κυτταρογενετική, in situ υβριδίωση, η κυτταρομετρία ροής, η ανάλυση εικόνας και το chromosome microdissection χρησιμοποιούνται για την ανάλυση του DNA.

Η μοριακή γενετική και η πρωτεϊνομική περιλαμβάνουν techniques όπως βόρεια, νότια και δυτική τεχνική , restriction fragment length polymorphism, ανάλυση DNA και ανάλυση πρωτεϊνών

Η ιστολογία, η υλτραδομή, η ανοσοϊστοχημεία, η ιστοχημεία, η κυτταρομετρία ροής και in situ υβριδίωση είναι βασικές τεχνικές για την ανάλυση υλικού από δείγματα.

Η κλασική κυτταρογενετική και η μοριακή κυτταρογενετική είναι δύο κύριες προσεγγίσεις για την ανάλυση του γενετικού υλικού των κυττάρων.