Se de senaste artiklarna

Abstract

Cancer uppstår vid okontrollerad celltillväxt eller onormal celldelning med DNA-skador. Karcinogener är de faktorer som orsakar DNA-mutationer och de är kända för att orsaka cancer i vår kropp genom att göra förändringar på gennivå. Genetisk mottaglighet är också viktig för cancerutveckling tillsammans med faktorer som dåliga levnadsförhållanden. Dessutom spelar alla dessa miljöfaktorer som röntgenstrålar, gammastrålar, strålning från radioaktiva material, färgämnen av anilintyp, cigaretter, fria radikaler, asbest, kiselstoft, luftföroreningar, livsmedelstillsatser, olika läkemedel, vissa kemikalier som används i parfymer, onkogena virus och bakterier en viktig roll i cancerbildningen och bidrar till att öka förekomsten av cancer. De miljöfaktorer som orsakar cancer finns i luft, vatten, jord och den mat som vi behöver för att leva. Människor får följaktligen cancer på grund av att de utsätts för cancerframkallande ämnen i den miljö där de lever. Cancer är en svår sjukdom att behandla och minskar livskvaliteten för människor med cancer. Undersökning av miljöfaktorers effekter på cancer och förebyggande av cancerutveckling genom att fastställa vilka faktorer som orsakar cancer är mycket viktigt ur detta perspektiv.

Nyckelord

Miljö, cancerframkallande ämnen, cancer, DNA, mutation

Introduktion

Cancer, som är den näst vanligaste dödsorsaken, är en grupp sjukdomar som innefattar onormal celltillväxt med potential att invadera eller sprida sig till andra delar av kroppen . Enligt GLOBOCAN fanns det 2012 cirka 14,1 miljoner nya cancerfall, 8,2 miljoner cancerdödsfall och 32,6 miljoner människor som levde med cancer inom fem år efter diagnosen i hela världen. Å andra sidan uppskattas det att 1 685 210 nya cancerfall kommer att diagnostiseras i USA och att 595 690 personer kommer att dö av sjukdomen under 2016. Det finns således ett akut behov av en ny terapeutisk strategi för att minska cancerrelaterade dödsfall .

Cancer är en multifaktoriell sjukdom. De flesta genetiska faktorer och miljöfaktorer som virus, bakterier, strålning och matvanor samt kemikalier ökar risken för att utveckla cancer (figur 1). 10-15 % av alla cancerformer anses vara relaterade till ärftlighet, när det gäller resten har 85-90 % av cancerformerna sina rötter i miljön och livsstilen. Man vet att cirka 25-30 procent av tobaken, 30-35 procent av kosten, 15-20 procent av infektioner och resterande procent av andra faktorer som strålning, stress, fysisk aktivitet, miljöföroreningar etc. orsakar cancerrelaterad dödlighet. När det gäller genetiska faktorer kan mutationer i flera gener, inklusive onkogener, tumörsuppressorgener och DNA-reparationsgener, leda till cancer snarare än en enskild gen. Dessa gener orsakar cancer genom tre huvudsakliga biologiska vägar , som normalt reglerar vävnadshomeostas och celltillväxt . För detta ändamål var syftet med denna studie att diskutera samspelet mellan genetiska faktorer och olika miljöfaktorer, inklusive kost, livsstil, metaboliska förändringar och olika miljöexponeringar.

Figur 1. Genernas och miljöns roll i utvecklingen av cancer .

Sambandet mellan cancer och genetik

Ärftliga genetiska faktorer spelar en viktig roll i utvecklingen av cancer. Mutation av kritiska gener, inklusive tumörsuppressorgener, onkogener och gener som är involverade i DNA-reparation, leder till genetisk instabilitet och cancerutveckling. Flera gener relaterade till ärftliga cancerformer har identifierats på leukemi, vissa barndomstumörer, tjocktarms- och framför allt bröst- och äggstockscancer. . Till exempel utgör germina mutationer i bröstcancergen 1 en predisponerande genetisk faktor i 15-45 % av de ärftliga bröstcancerfallen. Kvinnliga mutationsbärare löper 60-80 % av risken att utveckla bröstcancer under sin livstid och 20-40 % av risken att utveckla äggstockscancer under sin livstid. Vidare leder mutationer i APC-genen eller mismatch-DNA-reparationsgener till två olika typer av ärftlig tjocktarmscancer – familjär adenomatös polypos respektive ärftlig icke-polypos kolorektal cancer .

Sambandet mellan cancer och cancerframkallande ämnen

Miljöfaktorer som röntgenstrålar, gammastrålar, strålning från radioaktivt material, färgämnen av anilintyp, cigaretter, fria radikaler, asbest, kiseldioxiddamm, luftföroreningar, livsmedelstillsatser, olika läkemedel, vissa kemikalier som används i parfymer, onkogena virus och bakterier spelar en viktig roll för risken för cancer. .

Strålning

Strålning delas in i två grundläggande kategorier som icke-joniserande och joniserande strålning. Joniserande strålning identifieras som röntgenstrålar, som bildar elektriskt laddade partiklar eller joner . Röntgen- och gammastrålar används särskilt för medicinsk avbildning . Datortomografi är en radiologisk metod som genererar en tredimensionell bild för diagnos av olika sjukdomar . Det har beskrivits i flera studier att diagnostisk röntgenstrålning leder till mutationer och att upp till 10 % av de invasiva cancerfallen är relaterade till strålningsexponering . När det gäller detta problem har stora kohorter av patienter som behandlats med strålbehandling för livmoderhalscancer, bröstcancer, Hodgkinlymfom, testikelcancer och barncancer följts i årtionden. Ökade nivåer av screening i en strålningsexponering är känd av risken för cancerincidens. I detta avseende kan den biologiska effekten förändras beroende på dosekvivalent av strålning .

Tungmetaller

Exponering för olika kemikalier och tungmetaller beroende på exponerad dos, genetik, människors immunförsvar och allmänna hälsotillstånd, ålder, näringsnivå har förknippats med risk för olika cancerformer, bland annat bröstcancer, bukspottkörtelcancer, lungcancer och gallblåsecancer etc. . När metaller kommer in i kroppen genom luft, mat, vatten eller hudexponering utövar de sina enzymatiska och genotoxiska effekter på olika organ . Vissa tungmetaller som arsenik, kadmium, krom, nickel och zink är kända för att utveckla cancer. De binder sig till vitala cellkomponenter, t.ex. strukturella proteiner, enzymer och nukleinsyror . Man har till exempel fastställt kadmiums effekt på lung- och prostatacancer . Zinkens toxikologiska effekter har fastställts på försöksdjur . Dessutom kan det finnas ett samband mellan exponering för vissa metallföreningar och risken för bröstcancer . Det finns dock ett brådskande behov av experimentella djurstudier och epidemiologiska studier i samband med metaller och cancer.

Cigarett

Kemikalier i cigarettrök orsakar DNA-skador och har ökat risken för olika cancerformer, särskilt primär lungcancer . Det är känt att nästan 9 av 10 lungcancerfall orsakas av cigarettrökning. Cigaretter orsakar cirka 1,5 miljoner dödsfall i lungcancer per år och det uppskattas att antalet kommer att öka till nästan 2 miljoner per år på 2020- eller 2030-talet .

Mat och näring

Dietfaktorer har förknippats med 30 % av cancerfallen i västerländska länder. Faktum är att göra kosten är en andra faktor efter tobak som en förebyggande orsak till cancer. Effekterna av kosten på cancerrisken i utvecklingsländerna har betraktats som cirka 20 % . Å andra sidan har vissa delar av tillsatser cancerframkallande effekter. Till exempel har dulce, cinnamylantranilat och tiourea som syntetiska tillsatser, som orsakar levercancer, identifierats i vissa experiment och därför är det förbjudet att använda dessa ämnen i livsmedel . Vissa ämnen, däribland nitritsalter, natriumnitrit eller kaliumnitrit, har dock använts trots att de ökar risken för cancer. Köttprodukter som korv som antibakteriell och färgbärare innehåller dessa ämnen. Denna typ av bearbetade köttprodukter ökar risken för tarmcancer med 21 % . Tyvärr orsakar en överdriven konsumtion av socker och salt, som är de två viktigaste livsmedlen, fetma och en ökning av insulin, vilket innebär att en högre nivå av dessa ämnen indirekt ökar risken för cancer. Dessutom finns aflatoxiner i jordnötter, baljväxter, oljeväxter och spannmål och de ökar risken för hepatocellulärt karcinom.

Fria radikaler och ROS

Fria radikaler och ROS har förknippats med ökad risk för cancer. Särskilt fria radikaler orsakar cancer och åderförkalkningssjukdomar. De fria radikalerna leder till att cancer initieras och främjas genom kromosomdefekter och onkogenaktivering. Å andra sidan spelar ROS, t.ex. superoxidanjon, väteperoxid, hydroxylradikal och kväveoxid samt deras biologiska metaboliter också en viktig roll i cancerogenesen. ROS orsakar skador på DNA, inklusive dubbelsträngsbrott, basmodifiering och korslänkar mellan DNA-proteiner.

Luftföroreningar

Utsläpp från motorfordon, industriella processer, kraftproduktion, förbränning av fasta bränslen i hushållen och andra källor förorenar luften över hela världen och har en global effekt i världen. De kemiska och fysiska egenskaperna hos luftföroreningar kan variera beroende på föroreningskällor, klimat och meteorologi. Vissa kemikalier i luftföroreningarna är dock kända för att vara cancerframkallande för människor. År 1971 infördes den amerikanska Clean Air Act och ozon, partiklar, svaveldioxid, kvävedioxid, kolmonoxid och bly definierades som luftföroreningar. Dessutom har 189 giftiga och farliga luftföroreningar identifierats. Exponering för fina partiklar i luften uppskattades nyligen ha bidragit till 3,2 miljoner förtida dödsfall i världen år 2010, till stor del på grund av hjärt- och kärlsjukdomar, och 223 000 dödsfall på grund av lungcancer.

Dessa luftföroreningar orsakar akuta sjukdomar som kräkningar, kroniska sjukdomar som cancer samt immunologiska, neurologiska, reproduktiva, utvecklingsrelaterade och respiratoriska sjukdomar. Exponering av dessa kemikalier ökar risken för pleurala och peritoneala tumörer och lungcancerincidens .

Onkogena virus

Onkovirus eller tumörvirus är en allmän term som används för virus. Denna term började användas 1950-60 år för att visa akut omvandling. Numera betyder det alla virus som innehåller DNA- eller RNA-genom och är således synonymt med ”tumörvirus” eller ”cancervirus”. Majoriteten av virusen orsakar dock inte cancer hos människor eller djur . Onkovirus som hepatitvirus , humant papillomvirus , Kaposi sarkoma-associerat herpesvirus , humant T-lymfotropt virus och Epstein-Barr-virus har förknippats med risk för cancer . Man uppskattar att virusinfektioner bidrar till 15-20 % av all mänsklig cancer. Dessa cancerformer kan således förebyggas genom vaccination och kan upptäckas med ett enkelt blodprov och behandlas med antivirala föreningar.

Diskussion

Nya områden inom cancerforskningen fokuserar på föroreningars potential att interagera med varandra och med genetiska faktorer. Den exakta orsaken eller orsakerna till cancer har man inte känt exakt. Vissa gener som tenderar till cancer samverkar dock med vissa miljöfaktorer som virus, exponering för strålning, olika kemikalier och föroreningar är relaterade till ökad risk för cancer. Cancerframkallande ämnen har en effekt genom att skada DNA, störa hormoner, inflammera vävnader eller slå på eller stänga av gener . Å andra sidan finns det omfattande bevis för att synergieffekter mellan två olika exponeringar kan orsaka vissa cancerformer. Asbest, till exempel, ökar tobaksrökens cancerframkallande effekt, så lungcancerfrekvensen var särskilt hög bland personer som rökte och exponerades för asbest på sina arbetsplatser . Följaktligen används miljön ofta med ett brett tillämpningsområde i den medicinska litteraturen och det är känt att miljöfaktorer har ökat risken för cancer . Det behövs alltså fler studier som är detaljerade för att fastställa de exakta effekterna av miljöfaktorer på cancerutveckling.

Slutsats

Människor kan undvika vissa cancerframkallande exponeringar, till exempel tobaksrök och solstrålar. Andra miljöriskfaktorer, inklusive luft-, vatten- och matföroreningar, kan dock inte förhindras på grund av att de består av ett normalt liv. Det är känt att miljöfaktorer kan orsaka eller bidra till utvecklingen av cancer. Det behövs dock mer detaljerade studier för att fastställa den exakta orsaken till en hälsoeffekt. När ett stort antal studier har utförts kan därför sambandet mellan den faktiska cancerrisken och miljöriskfaktorerna bli tydligare.

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, I: 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, (red.), 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-reaktiva och epigenetiska cancerframkallande ämnen. Exp Toxicol Pathol 44: 457-464.
9. ”Tag: Tidig diagnos av cancer”, https://sanjivharibhakti.wordpress.com/tag/early-diagnosis-of-cancer/ (Tillgänglig: 11 mars 2017).
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: Effekter på människors hälsa. 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 mutationer in BRCA1 and BRCA2. Science 302: 643-646.
15. Antoniou A, Pharoah PD, Narod S, Risch HA, Eyfjord JE, et al. (2003) Genomsnittliga risker för bröst- och äggstockscancer i samband med BRCA1- eller BRCA2-mutationer som upptäckts i fallserier som inte selekterats för familjehistoria: en kombinerad analys av 22 studier. Am J Hum Genet 72: 1117-1130.
16. Vogelstein B, Kinzler KW (1993) Cancer i flera steg. 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. Strålskydd, röntgenstrålar. http://www.arpansa.gov.au/radiationprotection/ Basics/xrays.cfm (Accessed: May 29, 2016).
22. Huang BS, Law MWM, Khong PL (2009) Whole-Body PET/CT Scanning: Uppskattning av stråldos och cancerrisk. 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- ray. 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) Strålningsrelaterad risk för solida cancerformer tycks bestå under hela 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) Barnleukemi efter medicinsk diagnostisk exponering för joniserande strålning i livmodern eller efter födseln. 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) Ioniserande strålning och cancerrisker: Vad har vi lärt oss av epidemiologin? 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) Exponering för miljökemikalier och tungmetaller och risk för bukspottkörtelcancer. Cancer Causes Control 26: 1583-1591.
34. Verougstraete V, Lison D, Hotz P (2003) Cadmium, lung- och prostatacancer: 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: Riskfaktorer eller läkande medel? J Toxicol 8: 1-8.
37. Proctor NR (2012) Historien om upptäckten av sambandet mellan cigaretter och lungcancer: bevistraditioner, företags förnekande, global avgift. 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 är en sjukdom som kan förebyggas och som kräver stora livsstilsförändringar. Pharm Res 25: 2097-2116.
41. Boffetta P, Nyberg F (2003) Miljöfaktorers bidrag till cancerrisken. 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: Minskning av cancerrisken med hälsosamma matval och fysisk aktivitet. 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. Luftföroreningar och cancer. https://www.iarc.fr/en/publications/books/sp161/ Air Pollutionand Cancer16.pdf (accessed May 18, 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) Mesoteliomdödlighet bland asbestarbetare: Implikationer för modeller för karcinogenes och riskbedömning. Br J Cancer 45: 124-132.
49. Maghissi AA, Seiler MC (1989) Ökad exponering för radonavkomma som en följd av passiv rökning. Environ Int 15: 261-264.
50. Kunz E, Sevc J, Placek V, Horácek J (1979) Lungcancer hos människor i relation till olika tidsfördelning av strålningsexponering. Health Phys 36: 699-706.
51. Onkovirüs. https://tr.wikipedia.org/wiki/Onkovir%C3%BCs (besökt den 20 maj 2016).
52. Margaret EM, Munger K (2007) Viruses associated with human cancervol. Biochim Biophys Acta 1782: 127-150.
53. Hur många cancerfall orsakas av miljön? http://www.scientificamerican.com/ article/how-many-cancers-are-caused-by-the-environment/ (besökt den 13 maj 2016).
54. L. Tomatis (1990) Cancer: Causes, occurrence and control. IARC Scientific Publications, 100. Internationella cancerforskningsinstitutet, Lyon.