Se de seneste artikler

Abstract

Kræft opstår ved ukontrolleret cellevækst eller unormal celledeling i forbindelse med DNA-skader. Kræftfremkaldende stoffer er de faktorer, der forårsager DNA-mutationer, og de er kendt for at forårsage kræft i vores krop ved at foretage ændringer i genniveauet. Genetisk modtagelighed er også vigtig for udviklingen af kræft sammen med faktorer som dårlige levevilkår. Derudover spiller alle disse miljøfaktorer såsom røntgenstråler, gammastråler, stråling fra radioaktive materialer, anilinfarvestoffer, cigaretter, frie radikaler, asbest, silikatstøv, luftforurening, tilsætningsstoffer i fødevarer, forskellige lægemidler, nogle af de kemikalier, der anvendes i parfume, onkogene vira og bakterier en vigtig rolle i kræftdannelsen og bidrager til at øge forekomsten af kræft. De miljøfaktorer, der forårsager kræft, findes i luften, vandet, jorden og de fødevarer, som vi har brug for for at leve. Derfor får mennesker kræft ved at blive udsat for kræftfremkaldende stoffer fra det miljø, hvor de lever. Kræft er en vanskelig sygdom at behandle og reducerer livskvaliteten for mennesker med kræft. Undersøgelse af virkningerne af miljøfaktorer i kræft og forebyggelse af kræftudvikling ved at bestemme de faktorer, der forårsager kræft, er meget vigtige i dette perspektiv.

Nøgleord

Miljø, kræftfremkaldende stoffer, kræft, DNA, mutation

Indledning

Kræft, som er den næsthøjeste dødsårsag, er en gruppe af sygdomme, der involverer unormal cellevækst med mulighed for at invadere eller sprede sig til andre dele af kroppen . Ifølge GLOBOCAN var der i 2012 på verdensplan ca. 14,1 mio. nye kræfttilfælde, 8,2 mio. kræftdødsfald og 32,6 mio. mennesker, der levede med kræft inden for 5 år efter diagnosen, på verdensplan. På den anden side anslås det, at der vil blive diagnosticeret 1 685 210 nye tilfælde af kræft i USA, og 595 690 mennesker vil dø af sygdommen i 2016. Der er således et presserende behov for en ny terapeutisk strategi for at reducere antallet af kræftrelaterede dødsfald .

Kræft er en multifaktoriel sygdom. De fleste genetiske faktorer og miljøfaktorer som f.eks. virus, bakterier, stråling og spisevaner og kemikalier øger risikoen for at udvikle kræft (figur 1). 10-15 % af alle kræftformer menes at være relateret til arvelighed, mens resten, 85-90 % af kræftformerne har deres rod i miljø og livsstil. Man ved, at ca. 25-30 % af kræftrelateret dødelighed skyldes tobak, 30-35 % kost, 15-20 % infektioner og den resterende procentdel skyldes andre faktorer som stråling, stress, fysisk aktivitet, miljøforurenende stoffer osv. Hvad angår genetiske faktorer, kan mutationer i flere gener, herunder onkogener, tumorsuppressorgener og DNA-reparationsgener, føre til kræftdannelse i stedet for et enkelt gen. Disse gener forårsager kræft gennem tre biologiske hovedveje , som normalt regulerer vævshomøostase og cellevækst . Med henblik herpå var formålet med denne undersøgelse at drøfte samspillet mellem genetiske faktorer og forskellige miljøfaktorer, herunder kost, livsstil, metaboliske ændringer og forskellige miljømæssige eksponeringer.

Figur 1. Genernes og miljøets rolle i udviklingen af kræft .

Forholdet mellem kræft og genetik

Arvelige genetiske faktorer spiller en vigtig rolle i udviklingen af kræft. Mutation af kritiske gener, herunder tumorundertrykkende gener, onkogener og gener, der er involveret i DNA-reparation, fører til genetisk ustabilitet og udvikling af kræft. Flere gener relateret til arvelige kræftformer er blevet identificeret på leukæmi, visse tumorer i barndommen, tyktarm og især bryst- og æggestokkræft. . F.eks. udgør kimliniemutationer i brystkræftgen 1 en disponerende genetisk faktor i 15-45 % af de arvelige brystkræfttilfælde. Kvindelige mutationsbærere har en risiko på 60-80 % for at udvikle brystkræft og en risiko på 20-40 % for at udvikle æggestokkræft i hele livet . Desuden fører mutationer i APC-genet eller mismatch-DNA-reparationsgener til to forskellige typer arvelig tarmkræft, henholdsvis familiær adenomatøs polypose og arvelig ikke-polyposisk colorectal cancer .

Forholdet mellem kræft og kræftfremkaldende stoffer

Miljøfaktorer såsom røntgenstråler, gammastråler, stråling fra radioaktive materialer, anilinfarvestoffer, cigaretter, frie radikaler, asbest, silikatstøv, luftforurening, tilsætningsstoffer i fødevarer, forskellige lægemidler, nogle af de kemikalier, der anvendes i parfume, onkogene vira og bakterier spiller en vigtig rolle for risikoen for kræft. .

Stråling

Stråling er inddelt i to grundlæggende kategorier, nemlig ikke-ioniserende og ioniserende stråling. Ioniserende stråling identificeres som røntgenstråler, der danner elektrisk ladede partikler eller ioner . Røntgenstråler og gammastråler anvendes især til medicinsk billeddannelse . Computertomografi er en radiologisk metode, der genererer et tredimensionelt billede med henblik på diagnosticering af forskellige sygdomme . Det er blevet beskrevet i flere undersøgelser, at diagnostiske røntgenstråler fører til mutationer, og at op til 10 % af invasive kræftformer er relateret til strålingseksponering . Med hensyn til denne bekymring har man i årtier fulgt store kohorter af patienter, der er blevet behandlet med strålebehandling for livmoderhalskræft, brystkræft, Hodgkin-lymfom, testikelkræft og kræft i barndommen. Øgede niveauer af screening i en strålingseksponering er kendt for risikoen for kræftforekomst. I denne henseende kan den biologiske virkning ændre sig alt efter dosisækvivalent af stråling .

Sværmetaller

Bekæmpelse af forskellige kemikalier og tungmetaller afhængigt af udsat dosis, genetik, folks immunforsvar og generelle sundhedstilstand, alder, ernæringsniveauet har været forbundet med risiko for forskellige kræftformer, herunder brystkræft, bugspytkirtelkræft, lungekræft og galdeblærekræft osv. . Når metaller kommer ind i kroppen gennem luft, mad, vand eller hudpåvirkning, udøver de deres enzymatiske og genotoksiske virkninger på forskellige organer . Nogle tungmetaller som f.eks. arsen, cadmium, chrom, nikkel og zink er kendt for at udvikle kræft. De binder sig til vitale cellekomponenter som f.eks. strukturelle proteiner, enzymer og nukleinsyrer . F.eks. er cadmiums virkning på lunge- og prostatakræft blevet fastslået . De toksikologiske virkninger af zink er blevet fastlagt på forsøgsdyr . Desuden kan der være en sammenhæng mellem eksponering for visse metalforbindelser og risikoen for brystkræft . Der er imidlertid et presserende behov for forsøgsdyrsundersøgelser og epidemiologiske undersøgelser, der er forbundet med metaller og kræft.

Cigaret

Kemikalier i cigaretrøg forårsager DNA-skader og har været med til at øge risikoen for forskellige kræftformer, især primær lungekræft . Det er kendt, at næsten 9 ud af 10 lungekræftformer er forårsaget af cigaretrygning. Cigaretter forårsager omkring 1,5 millioner dødsfald som følge af lungekræft om året, og det anslås, at antallet vil stige til næsten 2 millioner om året i 2020’erne eller 2030’erne.

Fødevarer og ernæring

Diætfaktorer er blevet sat i forbindelse med 30 % af kræftformerne i de vestlige lande. Faktisk er det at lave kost en anden faktor efter tobak som en forebyggelig årsag til kræft efter tobak. Effekten af kosten på kræftrisikoen i udviklingslandene er blevet anset for at være omkring 20 % . På den anden side har nogle dele af tilsætningsstoffer kræftfremkaldende virkninger. F.eks. er dulce, cinnamyl anthranilat og thiourea som syntetiske tilsætningsstoffer, der forårsager leverkræft, blevet identificeret i nogle forsøg, og det er derfor forbudt at anvende disse stoffer i fødevarer . Nogle stoffer, herunder nitritsalte, natriumnitrit eller kaliumnitrit, er imidlertid blevet anvendt på trods af, at de øger risikoen for kræft. Kødprodukter som f.eks. pølser som antibakterielle stoffer og farvestoffer indeholder disse stoffer. Denne type forarbejdede kødprodukter øger risikoen for tarmkræft med 21 % . Desværre medfører et overforbrug af sukker og salt, som er de to vigtigste fødevarer, fedme og en stigning i insulinindholdet, og derfor øger et højere niveau af disse stoffer indirekte risikoen for kræft. Desuden findes aflatoksiner i jordnødder, bælgfrugter, oliefrø og korn, og de øger risikoen for hepatocellulært karcinom.

Fri radikaler og ROS

Fri radikaler og ROS er blevet forbundet med den øgede risiko for kræft . Især frie radikaler forårsager kræft og åreforkalkningssygdomme. De frie radikaler fører til initiering og fremme af kræft ved hjælp af kromosomfejl og onkogenaktivering. På den anden side spiller ROS, såsom superoxidanion, hydrogenperoxid, hydroxylradikal og nitrogenoxid og deres biologiske metabolitter også en vigtig rolle i kræftfremkaldelse. ROS inducerer DNA-skader, herunder dobbeltstrengsbrud, basemodifikation og DNA-proteinkrydsninger.

Luftforurening

Emissioner fra motorkøretøjer, industriprocesser, elproduktion, forbrænding af fast brændsel i husholdninger og andre kilder forurener luften på tværs af har global virkning i verden. De kemiske og fysiske egenskaber ved luftforurening kan variere alt efter forureningskilder, klima og meteorologi. De specifikke kemikalier i luftforureningen er imidlertid kendt for at være kræftfremkaldende for mennesker. I 1971 blev den amerikanske Clean Air Act vedtaget, og ozon, partikler, svovldioxid, nitrogendioxid, kulilte og bly blev defineret som luftforurenende stoffer. Desuden er der blevet identificeret 189 giftige og farlige luftforurenende stoffer . Eksponering for fine partikler i luften blev for nylig anslået til at have bidraget til 3,2 millioner for tidlige dødsfald på verdensplan i 2010, hovedsagelig på grund af hjerte-kar-sygdomme, og 223 000 dødsfald som følge af lungekræft.

Disse luftforurenende stoffer forårsager akutte sygdomme som opkastninger, kroniske sygdomme som kræft samt immunologiske, neurologiske, reproduktive, udviklingsmæssige og respiratoriske sygdomme. Eksponering for disse kemikalier øger risikoen for pleurale og peritoneale tumorer og forekomsten af lungekræft .

Onkogene vira

Onkovirus eller tumorvirus er en generel betegnelse for vira. Denne betegnelse begyndte at blive brugt i 1950-60 år for at vise akut omdannelse. I dag betyder det enhver virus, der indeholder DNA- eller RNA-genom, og det er således synonymt med “tumorvirus” eller “cancervirus”. De fleste vira forårsager dog ikke kræft hos mennesker eller dyr . Oncovirus såsom hepatitisvirus , humane papillomavirus , Kaposi sarkoma-associeret herpesvirus , humant T-lymfotropisk virus og Epstein-Barr-virus er blevet forbundet med risikoen for kræft . Det anslås, at virusinfektioner bidrager til 15-20 % af alle kræfttilfælde hos mennesker . Disse kræftformer kan således forebygges ved vaccination og kan påvises med en simpel blodprøve og kan behandles med antivirale stoffer.

Diskussion

Nye områder inden for kræftforskning fokuserer på forurenende stoffers muligheder for at interagere med hinanden og med genetiske faktorer. Den eller de nøjagtige årsager til kræft har ikke været kendt præcist. Men visse gener, der har tendens til kræft, interagerer med nogle miljøfaktorer som f.eks. virus, udsættelse for stråling, forskellige kemikalier og forurenende stoffer er relateret til at øge risikoen for kræft. Kræftfremkaldende stoffer har en virkning ved at beskadige DNA, forstyrre hormoner, betændelse af væv eller ved at tænde eller slukke for gener . På den anden side er der betydelige beviser for, at synergi mellem to forskellige eksponeringer kan forårsage visse kræftformer. Asbest øger f.eks. tobaksrøgs kræftfremkaldende virkning, og derfor var antallet af lungekræfttilfælde særlig højt blandt mennesker, der røg og blev udsat for asbest på deres arbejdspladser . Derfor anvendes miljøet ofte med et bredt anvendelsesområde i den medicinske litteratur, og det er kendt, at miljøfaktorer har øget risikoen for kræft . Der er således behov for flere detaljerede undersøgelser for at fastslå de nøjagtige virkninger af miljøfaktorer på udviklingen af kræft.

Slutning

Mennesker kan undgå nogle kræftfremkaldende eksponeringer, såsom tobaksrøg og solstråler. Andre miljømæssige risikofaktorer, herunder luft-, vand- og fødevareforurenende stoffer, kan imidlertid ikke forhindres, fordi de består af et normalt liv. Det er kendt, at miljøfaktorer kan forårsage eller bidrage til udviklingen af kræft. Der er dog behov for mere detaljerede undersøgelser for at fastslå den nøjagtige årsag til en sundhedsmæssig virkning. Når der er gennemført et stort antal undersøgelser, kan forbindelsen mellem den faktiske risiko for kræft og de miljømæssige risikofaktorer derfor være mere klar.

1. Futreal PA, Kasprzyk A, Birney E, Mullikin JC, Wooster R, et al. (2001) Cancer and genomics. Nature 409: 850-852.
2. Stratton MR, Campbell PJ, Futreal PA (2009) The cancer genome. Nature 458: 719-724.
3. Williams GM (2001) Mechanisms of chemical carcinogenesis and application to human cancer risk assessment. Toxicology 166: 3-10.
4. Williams G M (1979) Review of in vitro testsystemer, der anvender DNA-skader og reparation til screening af kemiske kræftfremkaldende stoffer. J Assoc Official Anal Chemists 62: 857-863.
5. Williams G M (1985) Genotoksiske og epigenetiske kræftfremkaldende stoffer, In: F. Homburger (red.), Safety Evaluation and Regulation of Chemicals 2. Impact of Regulations-Improvement of Methods, Basel: Karger: 251-256.
6. Williams G M (1987) DNA reactive and epigenetic carcinogens, In: J.C. Barrett, (ed.), Mechanisms of Environmental Carcinogenesis, Vol. 1: Role of Genetic and Epigenetic Changes, Boca Raton, FL: CRC Press, Inc:113-127.
7. Williams GM (1987) Definition of a human cancer hazard. In: Nongenotoxic Mechanisms in Carcinogenesis. New York: Banbury Report 25, Cold Spring Harbor Laboratory: 367-380.
8. Williams GM (1992) DNA-reaktive og epigenetiske kræftfremkaldende stoffer. Exp Toxicol Pathol 44: 457-464.
9. “Tag: Tidlig diagnose af kræft”, https://sanjivharibhakti.wordpress.com/tag/early-diagnosis-of-cancer/ (Tilgået: 11. marts 2017).
10. Yokus B, Ülker DU (2012) Kanser Biyokimyyasi. Dicle Üniv Vet Fak Derg 1: 7-18.
11. Aksoy U, Eltem R, Meyvaci KB, Altindisli A, Karabat S (2007) Five-year survey of ochratoxin A in processed sultanas from Turkey. Food Addit Contam 24: 292-296.
12. Lobo V, Patil A, Phatak A, Chandra N (2010) Frie radikaler, antioxidanter og funktionelle fødevarer: Indflydelse på menneskers sundhed. Pharmacogn Rev 4: 118-126.
13. Bougie O, Weberpals JI (2011) Clinical Considerations of BRCA1 – and BRCA2 -Mutation Carriers: A Review. Int J Surg Oncol 2011: 374012.
14. King MC, Marks JH, Mandell JB (2003) Breast and ovarian cancer risks due to inherited mutations in BRCA1 and BRCA2. Science 302: 643-646.
15. Antoniou A, Pharoah PD, Narod S, Risch HA, Eyfjord JE, et al. (2003) Gennemsnitlige risici for bryst- og æggestokkræft i forbindelse med BRCA1- eller BRCA2-mutationer opdaget i case-serier, der ikke er selekteret for familiehistorie: en kombineret analyse af 22 undersøgelser. Am J Hum Genet 72: 1117-1130.
16. Vogelstein B, Kinzler KW (1993) The multistep nature of cancer. Trends Genet 9: 138-141.
17. Dauda S (2011) Dicle Üniversitesi Tip Fakültesi Biyofizik Anabilim Dalinda “Iyonlastirmayan Elektromanyetik Alanlar Ve Ihsan Sagligi” Üzerine Yapilmis Arastirma Sonuçlarininin Degerlendirilmesi ÇEVRE ve Halk Sagligi Için Emanet 2011, Elektromanyetik Alanlar ve Etkileri Sempozyumu 7 – 8 Ekim, Istanbul: 233-237.
18. Elektromanyetik Kirlilik ve Saglik. Kent ve Elektromanyetik Dalga Kirliligi Sempozyumu Bildiri Kitabi, Antalya, 2010; 15-22.
19. 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection (Users Edition)” ICRP Publication 103. Ann ICRP 37: 1-332.
20. Radiation protection in Medicine ICRP Publication 105. Ann ICRP 37: 1-63.
21. Strålebeskyttelse, røntgenstråler. http://www.arpansa.gov.au/radiationprotection/ Basics/xrays.cfm (Tilgået: 29. maj 2016).
22. Huang BS, Law MWM, Khong PL (2009) Whole-Body PET/CT Scanning: Estimation af strålingsdosis og kræftrisiko. Radiology 251: 166-174.
23. National Toxicology Program, U.S. Department of Health and Human Services, Eleventh Edition of the Report on Carcinogens, January 31, 2005.
24. Dedic S, Pranjic N (2009) Lung cancer risk from exposure to diagnostic x- rays. Health Med 3: 307-313.
25. Herfarth H, Palmer L (2009) Risk of Radiation and Choice of Imaging. Dig Dis 27: 278-284.
26. Heyes GJ, Mill AJ, Charles MW (2009) Mammography-oncogenecity at low doses. J Radiol Protect 29: A123-A132.
27. Gilbert ES (2009) Strålerelateret risiko for solide kræftformer synes at bestå gennem hele livet. Int J Radiation Biol 85: 467-482.
28. Dawson P, Punwani S (2009) The thyroid dose burden in medical imaging: A re-examination. Eur J Radiol 69: 74-79.
29. Wakeford R (2008) Childhood leukemia following medical diagnostic exposure to ionizing radiation in utero or after birth. Radiat Prot Dosimetry 132: 166-174.
30. Myles P, Evans S, Lophatananon A, Dimitropoulou P, Easton D, et al. (2008) Diagnostic radiation procedures and risk of prostate cancer. Br J Cancer 98: 1852-1856.
31. Gilbert ES (2009) Ioniserende stråling og kræftrisici: Hvad har vi lært af epidemiologien? Int J Radiat Biol 85: 467-482.
32. Chhabra D, Oda K, Jagannath P, Utsunomiya H, Takekoshi S, et al. (2012) Chronic Heavy Metal Exposure and Gallbladder Cancer Risk in India, a Comparative Study with Japan (Kronisk tungmetaleksponering og galdeblærekræftrisiko i Indien, en sammenlignende undersøgelse med Japan). Asian Pac J Cancer Prev 13: 187-190.
33. Antwi SO, Eckert EC, Sabaque CV, Leof ER, Hawthorne KM, et al. (2015) Exposure to environmental chemicals and heavy metals, and risk of pancreatic cancer. Cancer Causes Control 26: 1583-1591.
34. Verougstraete V, Lison D, Hotz P (2003) Cadmium, lunge- og prostatakræft: A Systematic Review of Recent Epidemiological Data. J Toxicol Environ Health B Crit Rev 6: 227-256.
35. Vural H (1993) Agir metal iyonlarinin gidalarda olusturdugu kirlilikler. Çevre Dergisi 8: 3-8.
36. Florea M, Büsselberg D (2011) Metals and Breast Cancer: Risikofaktorer eller helbredende midler? J Toxicol 8: 1-8.
37. Proctor NR (2012) Historien om opdagelsen af forbindelsen mellem cigaretter og lungekræft: bevistraditioner, virksomheders benægtelse, globale omkostninger. Tob Control 21: 87-91.
38. Key TJ, Schatzkin A, Willett WC, Allen NE, Spencer EA, et al. (2004) Diet, nutrition and the prevention of cancer. Public Health Nut 7: 187-200.
39. Czene K, Lichtenstein P, Hemminki K (2002) Environmental and heritable causes of cancer among 9.6 million individuals in the Swedish Family-Cancer Database. Int J Cancer 99: 260-266.
40. Anand P, Kunnumakara AB, Sundaram C, Harikumar KB, Tharakan ST, et al. (2008) Cancer er en sygdom, der kan forebygges, og som kræver store livsstilsændringer. Pharm Res 25: 2097-2116.
41. Boffetta P, Nyberg F (2003) Bidrag fra miljøfaktorer til kræftrisiko. Br Med Bull 68: 71-94.
42. Irigaray P, Newby JA, Clapp R, Hardell L, Howard V, et al. (2007) Livsstilsrelaterede faktorer og miljøagenser, der forårsager kræft: en oversigt. Biomed Pharmacother 61: 640-658.
43. Kushi LH, Doyle C, McCullough M, Rock CL, Demark-Wahnefried W, et al. (2006) American Cancer Society Guidelines on Nutrition and Physical Activity for Cancer Prevention: Reducing the Risk of Cancer with Healthy Food Choices and Physical Activity. CA Cancer J Clin 56: 254-281.
44. Hussain SP, Hofseth LJ, Harris CC (2003) Radical causes of cancer. Nat Rev Cancer 3: 276-285.
45. Burrows M (2009) The Clean Air Act: Citizen Suits, Attorneys’ Fees, and the Separate Public Interest Requirement. Envtl Aff 36.
46. Luftforurening og kræft. https://www.iarc.fr/en/publications/books/sp161/ Air Pollutionand Cancer16.pdf (besøgt den 18. maj 2016).
47. Brown RC1, Hoskins JA, Miller K, Mossman BT (1990) Pathogenetic mechanisms of asbestos and other mineral fibres. Mol Aspects Med 11: 325-349.
48. Peto J, Seidman H, Selikoff IJ (1982) Mesotheliomdødelighed blandt asbestarbejdere: Implikationer for modeller for carcinogenese og risikovurdering. Br J Cancer 45: 124-132.
49. Maghissi AA, Seiler MC (1989) Enhancement of exposure to radon progeny as a consequence of passive smoking. Environ Int 15: 261-264.
50. Kunz E, Sevc J, Placek V, Horácek J (1979) Lungekræft hos mennesker i relation til forskellige tidsfordelinger af strålingseksponering. Health Phys 36: 699-706.
51. Onkovirüs. https://tr.wikipedia.org/wiki/Onkovir%C3%BCs (besøgt den 20. maj 2016).
52. Margaret EM, Munger K (2007) Viruses associated with human cancervol. Biochim Biophys Acta 1782: 127-150.
53. Hvor mange kræftformer er forårsaget af miljøet? http://www.scientificamerican.com/ article/how-many-cancers-are-caused-by-the-environment/ (besøgt den 13. maj 2016).
54. L. Tomatis (1990) Cancer: Causes, occurrence and control. IARC Scientific Publications, 100. Det Internationale Kræftforskningscenter, Lyon.