TEMA 17: Agentes carcinogénicos

Transcripción

1 P. Blanco Silva TEMA 17: Agentes carcinogénicos Diciembre de Revisado en Febrero de 2008.

2 Introducción. Clasicación y criterios. Causas internas. Una sola mutación no causa cáncer. Causas ambientales: El tabaco el principal factor de riesgo Riesgo de cáncer en exposiciones ocupacionales La dieta Radiaciones ionizantes Radiaciones no ionizantes Sustancias químicas de laboratorio Otras sustancias Bibliografía 177 Introducción. Durante los dos últimos siglos las causas del cáncer se buscaron en agentes externos. En las dos últimas décadas los avances en biología molecular han demostrado que el enemigo está dentro: son nuestros propios genes los que al mutar originan cáncer. En realidad, el cáncer se debe a la acción de agentes externos que alteran nuestros genes. En otras palabras, los carcinógenos son sencillamente agentes que causan mutaciones en proto-oncogenes, genes supresores de tumores, y, posiblemente, genes de reparación del DNA. Los agentes externos que causan la aparición de cáncer son agrupables en tres categorías: compuestos químicos, agentes físicos y algunos microorganismos que causan infecciones. Clasicación y criterios. Los distintos criterios para la clasicación de sustancias carcinogénicas están basados en pruebas obtenidas a partir de estudios en humanos y animales de experimentación, así como también otros datos relevantes (mecanismos de actuación, proliferación celular, metabolismo, genotoxicidad, farmacocinética, etc.). Entre los diferentes criterios se pueden distinguir dos maneras de enfocar el problema: 1. Clasicar las sustancias carcinogénicas en varios tipos según el grado de evidencia de los efectos carcinogónicos sobre el hombre. 2. Priorizar las sustancias carcinogénicas con un grado de evidencia suciente, ya sea en el hombre o en animales de experimentación, según su potencia carcinogénica (alta/media/baja). Clasicación: a) Carcinogénico para los seres humanos. (Se dispone de elementos sucientes para establecer la existencia de una relación causa/efecto entre la exposición del hombre a tales sustancias y la aparición del cáncer). Asbestos Gas de mostaza Tabaco (Fumadores pasivos y activos) Radiación Gamma b) Probablemente carcinogénico para los seres humanos (dispone de sucientes elementos para suponer que la exposición del hombre a tales sustancias puede producir cáncer. Dicha presunción se fundamenta generalmente en estudios apropiados a largo plazo en animales y/o en otro tipo de información pertinente). Escape de motores diesel

3 178 Lámparas de sol Radiación UV Formaldehído c) Sustancias cuyos posibles efectos carcinogénicos en el hombre son preocupantes, pero de las que no se dispone de información suciente para realizar una evaluación satisfactoria. Hay algunas pruebas procedentes de análisis con animales, pero que resultan insucientes para incluirlas en la segunda categoría. Cafá Estireno Escape de motores de gasolina Humos de soldadura Campos magnéticos ELF Causas internas: la edad es el principal factor de riesgo. Existe una fuente intrínseca de mutaciones en el DNA celular: los errores de la propia células, es decir, las alteraciones que la propia maquinaria química de la célula comete, especialmente durante el proceso de replicación del DNA y la división celular. A lo largo de los años aumenta la posibilidad de que aparezcan mutaciones en los genes de las células como consecuencia de defectos intrínsecos del proceso de proliferación celular o por la exposición a agentes químicos, radiaciones y algunas infecciones (hepatitis B ó ciertos virus causantes de papilomas genitales). Junto a éstos, factores como la dieta o los hábitos de vida insanos a lo largo de muchos años, contribuyen también a la aparición de ciertos tipos de cánceres lo que hacen que en un número creciente de cánceres puedan denirse las causas iniciales. En denitiva, en el cáncer inuyen los genes y el ambiente. Una sola mutación no causa cáncer. El hecho de que la edad es el principal factor de riesgo señala claramente que para desarrollar un cáncer deben ser necesarias varias mutaciones. Si la aparición de un tipo de cáncer fuese debida a una sola mutación que ocurriera con una probabilidad constante, una persona de 70 años tendría una probabilidad siete veces mayor de desarrollar un cáncer que un niño de 10 años. La realidad es muy distinta: el riesgo de cáncer de colon en una persona de 70 años es 1000 veces superior al de un niño de 10 años. De hecho, estudios estadísticos realizados sobre los datos de incidencia de muchos cánceres sugieren que son necesarias de 4 a 6 mutaciones para su aparición. La escala logarítmica de aumento de incidencia y muerte por cáncer y el retraso existente entre la exposición a agentes cancerígenos (radiaciones, inicio del hábito de fumar) y la aparición de tumores indica la necesidad de la acumulación durante un considerable período de tiempo de un cierto número de mutaciones. Es muy probable que los casos en que la aparición tiene lugar con gran adelanto respecto a la edad esperable sean debidos a la exposición excesiva a carcinógenos o la herencia de una susceptibilidad por transmisión de un gen (oncogén o gen supresor) defectuoso. Las causas ambientales. El análisis comparativo entre poblaciones de distintos países ha permitido denir qué causas ambientales deben ser responsables de notables variaciones en la incidencia de diversos tipos de cáncer. La importancia de los factores ambientales en su sentido amplio (que incluyen la dieta, pero también estilo de vida, el aire, agua, geografía...) o el nivel socioeconómico es también fácilmente

4 179 deducible del estudio de las poblaciones migratorias. Así, se ha observa que la población japonesa que se traslada a vivir a Estados Unidos adquiere después de dos generaciones porcentajes de incidencia de cánceres similares a la de la población americana, distintos de los que existen en Japón, o un caso muy especial se puede considerar el aumento de neoplasias tras un accidente nuclear en una zona concreta, los casos en estudio de aumento de leucemias cerca de líneas de alta tensión. El aspecto positivo de estas variaciones en la incidencia de cada tipo de cáncer es que indican que las causas externas, no genéticas, y por tanto en principio evitables, son responsables de un elevado porcentaje de cánceres. El tabaco es el principal factor de riesgo externo. El consumo del tabaco está ligado a un 90% de cánceres de pulmón, siendo el principal factor para que sea el cáncer con más incidencia en el hombre. El aumento de fumadores mujeres está haciendo subir rápidamente la incidencia del cáncer de pulmón. El tabaco no sólo causa cáncer de pulmón, si no que también incrementa el riesgo de desarrollar cáncer de laringe, faringe, cavidad oral, esófago, vejiga, riñón y páncreas, y algunos estudios sugieren una asociación con el de cervix, estómago y leucemias. El riesgo está relacionado con la exposición total al tabaco, entendida como el número diario de cigarrillos fumados, la edad a la que se comienza a fumar y el número de años durante los que una persona ha fumado. Además, como es sabido, el riesgo de cáncer de pulmón se extiende a los fumadores pasivos, habiéndose calculado que la mitad de todos los cánceres de pulmón entre los no fumadores se deben al consumo pasivo. Al elevado número de sustancias cancerígenas presentes en el tabaco hay que añadir las derivadas de su combustión. Esto incluye los productos de combuestión del papel empleado en su envoltura al que se le ha añadido en algunas circunstancias amoníaco para aumentar su adicción, pues hace más liposoluble la nicotina. El riesgo aumenta aún más cuando el tabaco se asocia con el consumo de alcohol: grandes fumadores que son bebedores tienen muchas más probabilidades de desarrollar varios tipos de cáncer. El riesgo de padecer cáncer se reduce al dejar de fumar: comienza a disminuir inmediatamente tras abandonar el tabaco y se reduce paulatinamente. El tiempo que un fumador dejado de fumar hasta en el que se iguala la esperanza de vida de un no fumador es de años. Riesgo de cáncer en exposiciones ocupacionales. Exposición laboral: Se considera la segunda causa en importancia después del tabaco. El asbesto y las radiaciones son los agentes del mundo laboral de mayor importancia como causa del cáncer de pulmón, pero existen otros metales como el arsénico (minas y fundiciones), níquel (renerías), cromo (cromados metálicos) que también pueden estar asociados a un mayor riesgo de padecer esta enfermedad. Las bras microscópicas de asbesto pueden dispersarse en el aire cuando un material que contiene asbesto se daña o desintegra con el tiempo. La presencia de estas bras en los pulmones por un período de veinte, treinta o más años puede producir asbestosis (brosis pulmonar ocasionada por el asbesto, resultado de la exposición), cáncer al pulmón y mesioteliomas pleural o peritoneal. En lo que se reere al cáncer al pulmón, el humo del tabaco junto con la exposición al asbesto parece ser sinérgico en aproximadamente 5 veces 60. Los trabajadores de minas expuestos a radiaciones, cuyo efecto cancerígeno se debe a la inhalación de productos de desintegración del radón, los expuestos a ésteres (laboratorios) y gas mostaza (fábricas), también tienen un mayor riesgo de padecer cáncer de pulmón. Es necesario tener en cuenta, que además de la exposición propiamente dicha y el efecto añadido del humo del tabaco, existe otro factor que inuye en el riesgo

5 180 de padecer cáncer de pulmón en las personas expuestas, que es el período de latencia o el tiempo durante el cual se ha estado expuesto a dichas sustancias. La exposición ocupacional también puede asociarse con un riesgo mayor de enfermedades gastrointestinales. Se debe prestar atención a aquellas poblaciones que se exponen continuamente y han registrado efectos en la salud, por ejemplo los trabajadores de mantenimiento. Procesos industriales carcinogénicos para el hombre evaluados por las Monografías de la IARC 1-60 (1) : Ácidos fuertes inorgánicos, nieblas (mists) de, conteniendo ácido sulfúrico (exposición ocupacional) Alcohol isopropílico, manufactura de (proceso de ácido fuerte) Aluminio Producción de Auramina Manufactura de botas y zapatos Manufactura de Carbón Gasicación del Coque de carbón Producción de Goma Industria de la (algunas ocupaciones) Hematita Minería subterránea de (exposición a radón) Hierro y acero Fundición de Magenta Manufactura de muebles Pintores, exposición ocupacional La dieta. Durante los años 80, se llegó a armar que podría atribuirse a la dieta un tercio de todos los tumores. Sin embargo, con los datos actuales, no es posible formular con precisión cuáles son los cánceres relacionados con la dieta y qué componentes son los responsables. Los alimentos son mezclas muy complejas de nutrientes, que incluyen aditivos y sustancias mal conocidas, y que pueden verse completamente alterados por los procesos de cocción y de conservación. La dieta rica en grasas saturadas favorece el desarrollo de cáncer de mama tanto espontáneo como producido por productos químicos, lo que podría ser debido a que las grasas saturadas determinan cifras elevadas de estrógenos (un tipo de hormonas sexuales femeninas) circulantes. De forma más vaga, la dieta rica en grasas y el sobrepeso también se han relacionado con cáncer de colon, ovario, útero (endometrio) o páncreas. Se ha propuesto que la dieta rica en bra vegetal puede reducir el riesgo de padecer cáncer de colon, lo que podría deberse a que al aumentar el volumen y velocidad de tránsito de las heces, se reduce la concentración y el tiempo de exposición a carcinógenos en el intestino. Los alimentos pueden contener sustancias cancerígenas naturales, como la cafeína relacionada con el cáncer de vejiga, hongos como la aatoxina relacionada con el cáncer de hígado, contaminantes de residuos industriales o pesticidas. El consumo de nitratos se ha relacionado con el cáncer de estómago. Están presentes en carne, embutidos, para conservar y hacer frente a la bacteria botulínica responsable del botulismo. Es una técnica de conservación muy usada en nuestros días. Japón, uno de los países con más elevado nivel de cáncer de estómago según la OMS, en donde el consumo de embutidos y alimentos con nitratos es elevado. El mecanismo consiste en que los nitratos se reducen a nitritos por las bacterias del tubo digestivo, con producción de unas sustancias de efecto cancerógeno llamadas nitrosaminas. Por otro lado estudios cientícos realizados demuestran que cocinar a alta temperatura carnes de vaca, cerdo, aves y pescados, produce sustancias químicas cancerígenas como las aminas heterocíclicas (HCAs) y los hidrocarburos aromáticos policíclicos, (HAPs). El consumo de estos alimentos bien fritos, o asados a la parrilla (barbacoa), conlleva un mayor riesgo de desarrollar cáncer

6 181 de mama, páncreas y colorrectal. Los investigadores han comprobado que al aumentar la temperatura de cocción de 200 o a 250 o C, la formación de HCAs se triplicó. Los hidrocarburos aromáticos policíclicos son un grupo de más de 100 sustancias químicas diferentes como: Benz(a)antraceno, Benzo(b)uorante. El alcohol también se engloba en este grupo, se ha demostrado como procarcinogénico en cáncer de faringe, lengua, hígado, aunque también se ha visto su efecto protector en el vino. Aunque se debería ver el efecto en las uvas. Radiaciones ionizantes. Cancerígeno demostrado, dosis-dependiente y sin un umbral para la que pequeñas dosis sean carcinógenas; es decir, dosis, incluso cotidianas, pueden desencadenar un cáncer al acumularse. Cuando se trata de exposición a grandes dosis, el perl temporal del riesgo diere según el tipo de cáncer: para la leucemia el riesgo aumenta rápidamente en los primeros años, declinando después; en los tumores sólidos el riesgo aumenta lentamente con el paso del tiempo. Sobre la población general, y excluida la radiación procedente de radiografías y exploraciones médicas, el mayor riesgo procede de la desintegración del uranio en radón que después del tabaco, es la segunda causa principal del cáncer al pulmón. El radón es inodoro, incoloro y sin sabor. Lo que aumenta el riesgo de cáncer al pulmón es la emisión de partículas con alta energía alfa durante el proceso de decaimiento del radón. El humo del tabaco en combinación con la exposición al radón tiene un efecto sinérgico. Se cree que tanto los fumadores como aquellos que dejaron de fumar corren un riesgo muy alto. Los cientícos estiman que en los fumadores, el riesgo de cáncer al pulmón por exposición al radón es diez a veinte veces mayor que en las personas que nunca han fumado. La radiación ultravioleta forma parte del llamado espectro electromagnético, con escaso poder ionizante, debido a su baja energía. En la clasicación de las radiaciones, se encuentran situadas a caballo con las no ionizantes. En su espectro se distinguen tres zonas en razón a su energía: UVA (o de onda larga): 320 a 400 nm. Los de menor frecuencia y energía. UVB (o de onda media): 320 a 290 nm. UVC (o de onda corta): 290 a 200 nm. Por su mayor energía, son los más peligrosos para la salud. Las fuentes de radiación ultravioleta son naturales (el sol) y articiales (hospitales, industrias, cosmética, etc.). La radiación UVC no alcanza la supercie terrestre, ya que queda retenida por la capa de ozono en la estratosfera. La radiación natural que nos llega es por tanto UVA y UVB. El efecto cancerígeno de los rayos UV está ligado a la longitud de onda. Los dos principales factores de riesgo para el cáncer de piel son la exposición a la radiación UV, y el tipo de piel con más riesgo en personas con tipo de piel clara y menos en las más pigmentadas. Los rayos UV tienen efecto carcinógeno directo, iniciador y promotor sobre la piel, inuyendo tanto en el desarrollo de epiteliomas como de melanomas. En los primeros parece más importante la radiación de fondo, acumulativa ocupacional, por ejemplo. En los melanomas tendría mayor efecto la exposición intermitente, recreacional. El espectro UVB de la radiación solar posee la mayor potencia de inducción de cáncer de piel, ya que induce daño estructural en el ADN celular, al mismo tiempo que estimula la proliferación de la epidermis. Estimaciones recientes han calculado que por cada reducción de un 1 % en la capa de ozono, la radiación UVB/UVC aumentará en un 2 % y el cáncer de piel en un 2 a 6 %. Radiaciones no ionizantes. Se llama radiación no ionizante a toda energía en forma de ondas que se propagan a través del espacio.

7 182 El problema está en que a los campos eléctricos y magnéticos naturales se han unido en el último siglo un amplio número de campos articiales, creados por maquinaria industrial, líneas eléctricas, electrodomésticos, etc. que nos exponen a diario a una radiación adicional. Si bien, con alguna excepción, toda esta radiación articial es mucho más débil que los campos electromagnéticos naturales, en muchas profesiones del sector electrónico, ferroviario y de telecomunicaciones la exposición es continuada. Aunque es indudable que ejercen efectos biológicos, el papel de las radiaciones no ionizantes como agentes cancerígenos es polémico. Se piensa que, en todo caso, actuarían como promotores tumorales, con escaso o nulo poder inicial para convertir genes normales en oncogenes. En muchos trabajos se ha determinado un mayor riesgo relativo de leucemias, tumores cerebrales y otros cánceres en sujetos que residen en las proximidades de las líneas de alta tensión y entre distintas poblaciones expuestas profesionalmente. La sospecha de asociación más rme se ha establecido con las leucemias infantiles. Sin embargo, los estudios son contradictorios, sobre todo por la dicultad de medir la exposición a la radiación no ionizante y los métodos epidemiológico-estadísticos usados. Así, existen múltiples trabajos en sentido contrario. Desde el punto de vista de la salud pública, se piensa que hay que considerar estos hallazgos como serias advertencias sobre los potenciales efectos adversos de la radiación no ionizante; si bien, ante la falta de evidencia denitiva, la única recomendación podría ser la de "evitación prudente". Sustancias químicas de laboratorio Si manipulas en el laboratorio sustancias químicas obtenidas por síntesis, es necesario que se tengan en cuenta varios factores para el buen uso de dichas sustancias. Ésta circunstancia deberá considerarse de fundamental interés para toda persona que trabaje en el laboratorio. Entre otros factores se deben tener en cuenta: la toxicidad de las sustancias químicas, las condiciones de trabajo en el laboratorio (buena ventilación, salidas de emergencia, extintores, campanas de extracción y duchas); el almacenamiento de reactivos (orgánicos e inorgánicos); el manejo de los residuos y la protección personal (guantes, gafas, bata, máscara de gases y vapores). Respecto a la toxicidad de las sustancias químicas, es necesario conocer cuándo un reactivo químico es cancerígeno, irritante o causante de alergias; así como las reacciones de estos en el organismo y los métodos de control. Entender los símbolos que traen las etiquetas en cada envase, con el n de conocer los efectos sobre la salud, es el primer aspecto de prevención. Otras substancias químicas carcinogénicas para el hombre. Aceites de esquistos Aceites minerales (no tratados o tratados ligeramente) Alquitrán de carbón (coal-tar) 4-aminobifenilo Arsénico y compuestos arsenicales Asbestos Benceno Bencidina Berilio y compuestos de berilio Betún, resinas (Coal-tar pitches) Bis (clorometil)éter y Clorometil metil éter Cadmio (compuestos de) Cloruro de Vinilo Cromo VI y compuestos de cromo VI Etileno, óxido de Gas mostaza Hollines

8 Alfa-naftilamina Níquel y compuestos de níquel Talco conteniendo bras asbestiformes 183

9 Bibliography [1] IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risk of chemicals to humans IARC, Lyon. [2] Clasicación de sustancias químicas cancerígenas, Revista de toxicología, 10, p (1993)-Laboratorios Merck: The Merck Manual: Carcinogénesis. [3] Farmacología. H P Rang, MM Dale, J M Riter. Ed Harcourt 4ed, 2000 [4] [5] [6] [7] Sustancias carcinogenicas: criterios para su clasicación: Ministerio de trabajo y asuntos sociales TP 465