Cancerogenesi Prime descrizioni di Ippocrate (IV sec. a.C.) e Galeno (I sec. d.C.) varie ipotesi formulate nel secolo scorso: ipotesi dell’irritazione ipotesi embrionica ipotesi parassitaria Cancerogenesi XX sec. identificazione delle principali cause di cancro in cancerogeni chimici e radiazioni ionizzanti induzione di tumori in animali da esperimento (benzopirene, ammine aromatiche) Neoplasia Crescita relativamente autonoma di tessuto -Tumori benigni -Tumori maligni: Carcinomi originano da ectoderma e endoderma (cute, apparato respiratorio, app. gastro-intestinale, …) Sarcomi originano da mesoderma (app. muscolo-scheletrico, sangue, tess.adiposo..) Cancerogenesi individuazione di tre fasi: iniziazione promozione progressione agenti cancerogeni: genotossici epigenetici Iniziazione Una alterazione delle informazioni genetiche nella cellula può: a) essere riparata b) permanere ma non essere tumorigena c) portare a morte cellulare d) permanere ed essere tumorigena; la replicazione della cellula alterata costituisce la fissazione (iniziazione completa) Promozione -processo reversibile -fase mediata da agenti cancerogeni epigenetici che stimolano la divisione cellulare -crescita neoplastica, clinicamente o patologicamente apprezzabile Promozione Risultato di due possibili meccanismi: -selezione positiva (mitogeni: ormoni tiroidei, estrogeni, esteri del forbolo, fenobarbital) -selezione negativa (tetracloruro di carbonio, olio di trementina) Progressione Processo finale della crescita tumorale con frequente evoluzione in una forma maligna nel quale i fattori dominanti sono debolezza del sistema immunitario, presenza di metastasi, angiogenesi. Caratteristica molecolare: instabilità cariotipica Fattori predisponenti al cancro 1. Eta’ (55-74 anni) 2. Fattori genetici (retinoblastoma, tumore del colon e della mammella) 3. Esposizione ad agenti cancerogeni: - Fattori occupazionali - Fattori socio-culturali - Fattori dietetici - Esposizione terapeutica Esposizione ad agenti cancerogeni Fattori occupazionali: 1. Agenti alchilanti 2. Pesticidi 3. Amianto Esposizione ad agenti cancerogeni Fattori socio-culturali: 1. Fumo di sigaretta (idrocarburi, aromatici policiclici, nitrosammine, ammine aromatiche, aldeidi, metalli) 2. Alcol Esposizione ad agenti cancerogeni Fattori dietetici: 1. Modalita’ di alimentazione: Intake calorico Grassi e Carboidrati Fibre 2. Conservanti (Nitriti e nitrati) 3. Preparazione dei cibi (idrocarburi aromatici policiclici e nitrosammine) 4. Contaminanti (Aflatossina B1) Mutageni derivati dalla pirolisi di componenti della carne Esposizione ad agenti cancerogeni Esposizione terapeutica: 1. Terapia antitumorale (farmaci alchilanti o radiazioni) 2. Contraccettivi orali (estrogeni o estroprogenistinici) 3. Terapia ormonale sostitutiva Intenzionale (terapia anti-cancro) Indesiderata Cancerogeni chimici Genotossici: - Alchilanti - Interferenti con il DNA Epigenetici: - Mitogeni - Citotossici - Immunosoppressori Genotossici alchilanti Diretti (nitrosouree es.carmustina, mostarde azotate es. ciclofosfamide e clorambucile, busulfan) Procancerogeni: • • • • • • Nitrosoammine (R2-N-N=O) Ammine aromatiche e nitroderivati Idrocarburi aromatici policiclici ed eterociclici Idrazine Idrocarburi alogenati Formaldeide Genotossici interferenti con il DNA Metalli: • Nichel (tumore polmonare) • Cromo (tumore polmonare) • Cadmio (tumore prostata e tossicita’ renale) • Arsenico (tumore cutaneo, polmonare,epatico) Intercalanti (es. adriamicina) Epigenetici Mitogeni: - Xenobiotici (esteri del forbolo, DDT, bifenili policlorurati, proliferatori perossisomiali, TCDD) - Endogeni (ormoni, fattori di crescita) Citotossici: tetracloruro di carbonio, tricloroetilene, tricloroetano Immunosoppressori: ciclofosfamide Cancerogeni fisici Radiazioni: - Ionizzanti - Non ionizzanti (radiazioni UV) Amianto Corpi estranei (polimeri) Infiammazione cronica Cancerogeni biologici Virus: - DNA virus (es. Papilloma virus, virus Epstein Barr, virus dell’epatite B) - RNA virus (es. lentivirus) Batteri (Helicobacter pilori) Endoparassiti (Spiroptera, Schistosoma haematobium, in combinazione con altri fattori) Valutazione del rischio di cancerogenesi Studi sperimentali: a breve termine a lungo termine Studi sperimentali a breve termine 1. Test di mutagenesi/citogenetici (in vitro) 2. Test di trasformazione (in vitro) 3. Test di promozione (in vivo su roditori) 4. Altri test (in vivo su roditori) Studi sperimentali a lungo termine Test in vivo effettuati su due specie, somministrate tre dosi, impiegando la stessa via di somministrazione impiegata per l’uomo Epidemiologia Epidemiologia classica: non riesce a predire il rischio individuale Epidemiologia molecolare: integra tecniche biochimiche e di biologia molecolare Epidemiologia molecolare Ricerca di biomarkers di esposizione: - monitoraggio ambientale - monitoraggio biologico Epidemiologia molecolare Ricerca di biomarkers di danno genetico: - polimorfismi - markers di traslocazione - oncogeni - tumor suppressor gene - geni specifici Epidemiologia molecolare Ricerca di biomarkers di suscettibilità: attività enzimatiche coinvolte in processi di bio-attivazione e detossificazione (citocromo P450, N-acetiltransferasi, glutatione S-transferasi)