Nézze meg a legújabb cikkeket

Abstract

A rák kontrollálatlan sejtnövekedéssel vagy rendellenes sejtosztódással DNS-károsodással jön létre. A rákkeltő anyagok azok a tényezők, amelyek DNS-mutációkat okoznak, és ismert, hogy a génszint megváltoztatásával rákot okoznak a szervezetünkben. A genetikai fogékonyság szintén fontos a rák kialakulásában olyan tényezőkkel együtt, mint a rossz életkörülmények. Emellett mindezek a környezeti tényezők, mint a röntgensugarak, gamma-sugarak, a radioaktív anyagok által kibocsátott sugárzás, anilin típusú festékek, cigaretta, szabad gyökök, azbeszt, szilikapor, légszennyezés, élelmiszer-adalékanyagok, különböző gyógyszerek, egyes parfümökben használt vegyi anyagok, onkogén vírusok és baktériumok fontos szerepet játszanak a rák kialakulásában, és hozzájárulnak a rák előfordulásának növekedéséhez. A rákot okozó környezeti tényezők a levegőben, a vízben, a talajban és az életünkhöz szükséges élelmiszerekben találhatók. Következésképpen az emberek rákot kapnak attól, hogy rákkeltő anyagoknak vannak kitéve abból a környezetből, ahol élnek. A rák nehezen kezelhető betegség, és csökkenti a rákos emberek életminőségét. Ebből a szempontból nagyon fontos a környezeti tényezők rákra gyakorolt hatásának vizsgálata és a rák kialakulásának megelőzése a rákot okozó tényezők meghatározásával.

Kulcsszavak

Környezet, rákkeltő anyagok, rák, rák, DNS, mutáció

Bevezetés

A rák, amely a második vezető halálok, egy olyan betegségcsoport, amely abnormális sejtnövekedéssel jár, amely képes behatolni vagy a test más részeire terjedni . A GLOBOCAN szerint 2012-ben világszerte mintegy 14,1 millió új rákos megbetegedés, 8,2 millió rákos haláleset és 32,6 millió, a diagnózistól számított 5 éven belül rákban élő ember volt. Másrészt a becslések szerint 2016-ban az Egyesült Államokban 1 685 210 új rákos esetet diagnosztizálnak, és 595 690 ember hal meg a betegségben. Ezért sürgősen szükség van egy új terápiás stratégiára a rákhoz kapcsolódó halálozások csökkentése érdekében .

A rák multifaktoriális betegség. A legtöbb genetikai tényező és környezeti tényezők, például vírusok, baktériumok, sugárzás, étkezési szokások és vegyi anyagok növelik a rák kialakulásának kockázatát (1. ábra). A rákos megbetegedések 10-15%-áról úgy gondolják, hogy öröklődéssel függ össze, mivel a többi rákos megbetegedés 85-90%-a a környezetben és az életmódban gyökerezik. Ismert, hogy körülbelül 25-30%-ban a dohányzás, 30-35%-ban az étrend, 15-20%-ban a fertőzések, a fennmaradó százalékban pedig egyéb tényezők, mint a sugárzás, a stressz, a fizikai aktivitás, a környezetszennyező anyagok stb. okozzák a rákos halálozást . Ami a genetikai tényezőket illeti, több gén, köztük onkogének, tumorszupresszor gének és DNS-javító gének mutációi vezethetnek rák kialakulásához, nem pedig egyetlen gén. Ezek a gének három fő biológiai útvonalon keresztül okoznak rákot , amelyek általában szabályozzák a szöveti homeosztázist és a sejtnövekedést . Ennek érdekében a tanulmány célja az volt, hogy megvitassa a genetikai tényezők kölcsönhatásait a különböző környezeti tényezőkkel, beleértve az étrendet, az életmódot, a metabolikus változásokat és a különböző környezeti expozíciókat.

1. ábra. A gének és a környezet szerepe a rák kialakulásában .

A rák és a genetika kapcsolata

A rák kialakulásában fontos szerepet játszanak az öröklött genetikai tényezők. A kritikus gének, köztük a tumorszuppresszor gének, az onkogének és a DNS-javításban részt vevő gének mutációja genetikai instabilitáshoz és rák kialakulásához vezet. Számos öröklött rákos megbetegedéssel összefüggő gént azonosítottak a leukémián, bizonyos gyermekkori daganatokon, a vastagbél- és különösen az emlő- és petefészekrákon. . Például az emlőrák 1-es génjének csíravonalbeli mutációi az örökletes emlőrákok 15-45%-ában hajlamosító genetikai tényezőt jelentenek. A mutációt hordozó nőknél 60-80%-os az emlőrák és 20-40%-os a petefészekrák kialakulásának kockázata az életük során. Továbbá az APC gén vagy a DNS-hibajavító gének mutációi az öröklődő vastagbélrák két különböző típusához vezetnek familiáris adenomatózus polipózis és örökletes nem polipózus vastagbélrák , illetve .

A rák és a rákkeltő anyagok kapcsolata

A környezeti tényezők, mint a röntgensugarak, gamma-sugarak, radioaktív anyagokból kibocsátott sugárzás, anilin típusú festékek, cigaretta, szabad gyökök, azbeszt, szilikapor, légszennyezés, élelmiszer-adalékanyagok, különböző gyógyszerek, a parfümökben használt egyes vegyi anyagok, onkogén vírusok és baktériumok fontos szerepet játszanak a rák kockázatában. .

Sugárzás

A sugárzást két alapvető kategóriába soroljuk: nem ionizáló és ionizáló sugárzás. Az ionizáló sugárzást a röntgensugárzással azonosítják, amely elektromosan töltött részecskéket vagy ionokat képez . A röntgensugarakat és a gammasugarakat különösen az orvosi képalkotásra használják . A komputertomográfia olyan radiológiai módszer, amely háromdimenziós képet készít a különböző betegségek diagnosztizálására . Számos tanulmányban leírták, hogy a diagnosztikai röntgensugarak mutációkat okoznak, és az invazív rákos megbetegedések akár 10%-a is összefügg a sugárterheléssel . Erre az aggodalomra tekintettel évtizedek óta követik a méhnyakrák, emlőrák, Hodgkin-limfóma, hererák és gyermekkori rák miatt sugárterápiával kezelt betegek nagy csoportjait. A sugárterápiás expozíció fokozott szűrési szintje ismert a rákos megbetegedések előfordulásának kockázatáról. Ebben a tekintetben a biológiai hatás a sugárzás dózisegyenértékétől függően változhat .

Nehézfémek

A különböző vegyi anyagoknak és nehézfémeknek való kitettség a kitett dózistól, a genetikától, az emberek immunellenállásától és általános egészségi állapotától, az életkortól, a táplálkozás szintjétől függően összefüggésbe hozták a különböző rákos megbetegedések kockázatával, beleértve az emlőrákot, a hasnyálmirigy-, a tüdő- és az epehólyagrákot stb. Amikor a fémek a levegő, az élelmiszer, a víz vagy a bőrön keresztül jutnak a szervezetbe, enzimatikus és genotoxikus hatást fejtenek ki a különböző szervekre . Egyes nehézfémek, mint például az arzén, a kadmium, a króm, a nikkel és a cink ismertek a rák kialakulásáról. Ezek kötődnek a létfontosságú sejtkomponensekhez, mint például a strukturális fehérjékhez, enzimekhez és nukleinsavakhoz . Például a kadmiumnak a tüdő- és prosztatarákra gyakorolt hatását állapították meg . A cink toxikológiai hatásait kísérleti állatokon határozták meg . Ezenkívül összefüggés lehet bizonyos fémvegyületeknek való kitettség és a mellrák kockázata között . Azonban sürgősen szükség van a kísérleti állatkísérletekre, és a fémek és a rák összefüggésében végzett epidemiológiai vizsgálatokra.

Cigaretta

A cigarettafüstben lévő vegyi anyagok DNS-károsodást okoznak, és növelik a különböző rákos megbetegedések, különösen az elsődleges tüdőrák kockázatát . Köztudott, hogy 10 tüdőrákból közel 9-et a cigarettázás okoz. A cigaretta évente mintegy 1,5 millió tüdőrákos halálesetet okoz, és becslések szerint ez a szám a 2020-as vagy 2030-as évekre közel 2 millióra fog emelkedni évente .

Élelmiszerek és táplálkozás

A nyugati országokban a rákos megbetegedések 30%-ával összefüggésbe hozták a táplálkozási tényezőket. Valójában a táplálkozás a dohányzás után a második tényező, mint a rák megelőzhető oka. A fejlődő országokban az étrendnek a rák kockázatára gyakorolt hatását 20% körülire becsülik . Másrészt az adalékanyagok egyes részei rákkeltő hatásúak. Például a dulce, a fahéjantranilát és a tiourea mint szintetikus adalékanyagok, amelyek májrákot okoznak, egyes kísérletekben azonosították, és ezért tilos ezeket az anyagokat az élelmiszerekben használni . Néhány anyagot, köztük a nitrit-sókat, a nátrium-nitritet vagy a kálium-nitritet azonban annak ellenére használták, hogy növelik a rák kockázatát. A húskészítmények, mint például a kolbász, antibakteriális és színtartó anyagként tartalmazzák ezeket az anyagokat. Az ilyen típusú feldolgozott húskészítmények 21%-kal növelik a bélrák kockázatát . Sajnos a cukor és a só túlzott fogyasztása, amely a két fő élelmiszer, elhízást és az inzulinszint növekedését okozza, így ezen anyagok magasabb szintje közvetve növeli a rák kockázatát . Emellett az aflatoxinok megtalálhatók a földimogyoróban, hüvelyesekben, olajos magvakban és gabonafélékben, és növelik a hepatocelluláris karcinóma kockázatát .

Szabad gyökök és ROS

A szabad gyököket és ROS-t összefüggésbe hozták a rák fokozott kockázatával . Különösen a szabad gyökök okoznak rákot és érelmeszesedési betegségeket. A szabad gyökök kromoszóma-hibák és onkogének aktiválása révén vezetnek a rák kialakulásához és elősegítéséhez. Másrészt a ROS-ok, mint például a szuperoxid-anion, a hidrogén-peroxid, a hidroxilgyök és a nitrogén-oxid, valamint biológiai metabolitjaik szintén fontos szerepet játszanak a karcinogenezisben. A ROS-ok DNS-károsodást idéznek elő, beleértve a kettős szálszakadást, bázismódosítást és DNS-fehérje keresztkötéseket.

Légszennyezés

A gépjárművekből, ipari folyamatokból, energiatermelésből, szilárd tüzelőanyagok háztartási elégetéséből és más forrásokból származó szennyeződések globális hatással vannak a környezeti levegőre a világon. A környezeti levegőszennyezés kémiai és fizikai jellemzői a szennyezőforrások, az éghajlat és a meteorológia függvényében változhatnak. A légszennyezés egyes vegyi anyagai azonban köztudottan rákkeltőek az emberre nézve. 1971-ben megalkották az USA tiszta levegőről szóló törvényét, és az ózon, a részecskék, a kén-dioxid, a nitrogén-dioxid, a szén-monoxid és az ólom légszennyező anyagokként kerültek meghatározásra. Továbbá 189 mérgező és veszélyes légszennyező anyagot azonosítottak . A környezeti finom részecskéknek való kitettség a közelmúltban úgy becsülték, hogy 2010-ben világszerte 3,2 millió idő előtti halálesethez járult hozzá, ami nagyrészt szív- és érrendszeri betegségeknek, valamint 223.000 tüdőrákos halálesethez.

Ezek a légszennyező anyagok akut betegségeket, például hányást, krónikus betegségeket, például rákot, valamint immunológiai, neurológiai, reproduktív, fejlődési és légzőszervi betegségeket okoznak. Ezen vegyi anyagoknak való kitettség növeli a mellhártya- és hashártyadaganatok és a tüdőrák előfordulásának kockázatát .

Onkogén vírusok

Az onkovírusok vagy tumorvírusok a vírusokra használt általános kifejezés. Ezt a kifejezést az 1950-60-as években kezdték használni az akut átalakulás bemutatására. Napjainkban minden olyan vírust jelent, amely DNS vagy RNS genomot tartalmaz, és így a “tumor vírus” vagy “rák vírus” szinonimája. A vírusok többsége azonban nem okoz rákot az emberekben vagy állatokban . Az olyan onkovírusok , mint a hepatitis vírusok , a humán papillomavírusok , a Kaposi szarkóma-asszociált herpeszvírus , a humán T-limfotróp vírus és az Epstein-Barr vírus összefüggésbe hozták a rák kockázatával . Becslések szerint a vírusfertőzések az összes emberi rákos megbetegedés 15-20%-ához járulnak hozzá. Így ezek a rákok védőoltással megelőzhetők, egyszerű vérvizsgálattal kimutathatók és vírusellenes vegyületekkel kezelhetők.

Diszkusszió

A rákkutatás új területei a szennyező anyagok egymás közötti és a genetikai tényezőkkel való lehetséges kölcsönhatására összpontosítanak. A rák pontos oka vagy okai nem ismertek pontosan. Azonban bizonyos rákra hajlamosító gének bizonyos környezeti tényezőkkel, például vírusokkal, sugárzásnak való kitettséggel, különböző vegyi anyagokkal és szennyező anyagokkal kölcsönhatásba lépve kapcsolatban állnak a rák kockázatának növelésével. A rákkeltő anyagok hatással vannak a DNS károsítására, a hormonok megzavarására, a szövetek gyulladására vagy a gének be- és kikapcsolására . Másrészt jelentős bizonyítékok vannak arra, hogy két különböző expozíció közötti szinergizmus okozhat bizonyos rákos megbetegedéseket. Az azbeszt például fokozza a dohányfüst rákkeltő hatását, így a tüdőrák aránya különösen magas volt azok körében, akik dohányoztak és munkahelyükön azbesztnek voltak kitéve . Következésképpen a környezetet gyakran széles körben használják az orvosi szakirodalomban, és ismert, hogy a környezeti tényezők megnövelték a rákos megbetegedések kockázatát . Így több részletesebb vizsgálatra van szükség ahhoz, hogy meghatározzák a környezeti tényezők pontos hatásait a rák kialakulására.

Következtetés

Az emberek elkerülhetnek bizonyos rákkeltő expozíciókat, például a dohányfüstöt és a napsugarakat. Azonban más környezeti kockázati tényezők, beleértve a levegő, a víz, az élelmiszer-szennyező anyagokat, a normális életvitelből adódóan nem kerülhetők el. Köztudott, hogy a környezeti tényezők okozhatják a rák kialakulását, vagy hozzájárulhatnak ahhoz. Az egészségügyi hatás pontos okának meghatározásához azonban részletesebb vizsgálatokra van szükség. Ennek eredményeként, ha nagyszámú vizsgálatot végeztek, egyértelműbbé válhat a rák tényleges kockázatának a környezeti kockázati tényezőkkel való összefüggése.

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 test systems using DNA damage and repair for screening of chemical carcinogens. J Assoc Official Anal Chemists 62: 857-863.
5. Williams G M (1985) Genotoxic and epigenetic carcinogens, In: F. Homburger (szerk.), Safety Evaluation and Regulation of Chemicals (A vegyi anyagok biztonsági értékelése és szabályozása) 2. Impact of Regulations-Improvement of Methods, Basel: Karger: 251-256.
6. Williams G M (1987) DNS-reaktív és epigenetikus karcinogének, In: J.C. Barrett, (szerk.), 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) DNS-reaktív és epigenetikus karcinogének. Exp Toxicol Pathol 44: 457-464.
9. “Tag: Korai rákdiagnózis”, https://sanjivharibhakti.wordpress.com/tag/early-diagnosis-of-cancer/ (Hozzáférés: 2017. márc. 11.).
10. Yokus B, Ülker DU (2012) Kanser Biyokimyasi. 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) Free radicals, antioxidants and functional foods: Az emberi egészségre gyakorolt hatás. 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) Az emlő- és petefészekrák átlagos kockázata a BRCA1 vagy BRCA2 mutációkkal kapcsolatban, amelyeket a családi előzmények alapján nem szelektált esetsorozatokban észleltek: 22 tanulmány kombinált elemzése. 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 Sonuçlarinin 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. Sugárzásvédelem az orvostudományban ICRP 105. kiadványa. Ann ICRP 37: 1-63.
21. Sugárzásvédelem, röntgensugarak. http://www.arpansa.gov.au/radiationprotection/ Basics/xrays.cfm (Hozzáférés: 2016. május 29.).
22. Huang BS, Law MWM, Khong PL (2009) Whole-Body PET/CT Scanning: A sugárdózis és a rákkockázat becslése. Radiology 251: 166-174.
23. National Toxicology Program, U.S. Department of Health and Human Services, Eleventh Edition of the Report on Carcinogens, 2005. január 31.
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) A szilárd rákok sugárzással összefüggő kockázata az egész életen át fennállni látszik. 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) Ionizing Radiation and Cancer Risks: Mit tanultunk az epidemiológiából? 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. 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, tüdő- és prosztatarák: A legújabb epidemiológiai adatok szisztematikus áttekintése. 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: Risk Factors or Healing Agents? J Toxicol 8: 1-8.
37. Proctor NR (2012) A cigaretta tüdőrákkal való kapcsolatának felfedezésének története: bizonyítási hagyományok, vállalati tagadás, globális áldozatok. 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 is a preventable disease that requires major lifestyle changes. Pharm Res 25: 2097-2116.
41. Boffetta P, Nyberg F (2003) A környezeti tényezők hozzájárulása a rák kockázatához. Br Med Bull 68: 71-94.
42. Irigaray P, Newby JA, Clapp R, Hardell L, Howard V, et al. (2007) Lifestyle-related factors and environmental agents causing cancer: an overview. 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. A légszennyezés és a rák. https://www.iarc.fr/en/publications/books/sp161/ Air Pollutionand Cancer16.pdf (hozzáférés: 2016. május 18.).
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) Mesothelioma mortality in asbestos workers: Implikációk a karcinogenezis és a kockázatértékelés modelljeire. Br J Cancer 45: 124-132.
49. Maghissi AA, Seiler MC (1989) A radon utódainak fokozott expozíciója a passzív dohányzás következményeként. Environ Int 15: 261-264.
50. Kunz E, Sevc J, Placek V, Horácek J (1979) Lung cancer in man in relation to different time distribution of radiation exposure. Health Phys 36: 699-706.
51. Onkovirüs. https://tr.wikipedia.org/wiki/Onkovir%C3%BCs (hozzáférés: 2016. május 20.).
52. Margaret EM, Munger K (2007) Viruses associated with human cancervol. Biochim Biophys Acta 1782: 127-150.
53. Hány rákos megbetegedést okoz a környezet? http://www.scientificamerican.com/ article/how-many-cancers-are-caused-by-the-environment/ (hozzáférés: 2016. május 13.).
54. L. Tomatis (1990) Cancer: Causes, occurrence and control. IARC tudományos kiadványok, 100. Nemzetközi Rákkutatási Ügynökség, Lyon.