Egy anyagról ( szintetikus kémiai vagy természetes genotoxikus természetes anyag) vagy sugárzásról akkor mondják, hogy genotoxikus, ha veszélyeztetheti a genom fizikai ( kromoszómatörése ) vagy funkcionális integritását .
A kromoszóma, a sejt és a szervezet mechanizmusokkal rendelkezik a DNS helyreállításához vagy a mutáns sejtek eltávolításához ( apoptózis útján ), de ha a helyreállítás nem tökéletes, hiányos vagy hiányzik, a DNS károsodása állandó és visszafordíthatatlan (általában semleges vagy káros) mutációkhoz vezet.
Ezek a mutációk hatással lehetnek az egyes génekre (génmutáció), a génblokkokra (genomiális mutáció) vagy a kromoszómákra (kromoszómamutáció).
A mutáció (vagy mutációk) súlyosságától függően a genotoxikus termékek ilyenkor különösen az utódoknak átadott hiány okai lehetnek; és ha mutált génjeik vannak, amelyek szerepet játszanak a sejtproliferációban és / vagy a túlélésben, akkor jóindulatú daganatok és / vagy rákos megbetegedések forrása lehet .
Egy ágensről (anyag, ionizáló sugárzás, mikrohullámú sugárzás, bizonyos vírusok) azt mondják, hogy genotoxikusak, ha képes visszafordíthatatlanul módosítani egy sejt vagy egy szervezet genomját , vagy megzavarni a gének normális expresszióját. A gaméták ( spermiumok , petesejtek ) DNS-ét illetően , ha a mutáció káros, de életképes, az utódokhoz is továbbadható, néha, ha később az embriogenezis vagy a szervezet fejlődése során következik be. Bizonyos mutációk daganatos vagy rákos folyamatot váltanak ki ; a mutagén szerek hatása a szervezetben a rák kockázatának egyik mutatója.
A genotoxikus anyag expozíciója történhet vízen , levegőn , talajon , ételen vagy a mutagén sugárforrások közelségén keresztül.
A mutagenitás csak a genotoxicitás speciális esete.
A genotoxicitás a citotoxicitás egyik formája . A genotoxicitás fogalma nem szinonimája a mutagenitásnak, még kevésbé a karcinogenitás fogalmának (mivel a legtöbb DNS-törés helyreáll), de a genotoxikus termék gyakran mutagén és potenciálisan karcinogén. A genotoxicitási teszt nem különbözik a mutagenitási vizsgálattól, és még kevésbé a rákszűrő vizsgálattól (amely tumormarkereket keres majd). Ezenkívül, míg a karcinogén gyakran genotoxikus, vannak nem genotoxikus karcinogének, pl. Dioxinok.
A mutagénnek kétféle hatása lehet:
Az anyagcsere többé-kevésbé gyorsan megszünteti a szervezetbe jutó toxinok nagy részét. Gerinceseknél és egyes gerincteleneknél ez a méregtelenítés a májban valósul meg az enzimatikus rendszerek, különösen a P-450 citokrómok révén, kofaktorok ( oxigén és NADPH ) mozgósításával . Ez az anyagcsere azonban gyakran reaktív közbenső kémiai anyagokat, elektrofileket hoz létre, amelyek mutagének. Számos genotoxikus vegyület csak metabolizálódás után vagy "bioaktiválás" útján válik genotoxikussá. A genotoxikus vegyületeket vagy azok maradványait leggyakrabban vizelettel (amelyet ezért különféle vizsgálatok használják) vagy ürülékben, verejtékben eliminálják ...
A genotoxikus szerek három fő típusa, nagyon különböző hatásmechanizmusokkal:
Ez a tanulmányi terület a biogenotoxikológiával kapcsolatos , amely különösen a kutatásokat tartalmazza:
... emberben (a toxikológia területén ) vagy minden élő fajban ( ökotoxikológia ).
Ezt a tanulmányi területet az antimutagén molekulák is érdeklik , legyenek azok szintetikusak vagy természetesek. Amikor természetesek, a növényekben, az állatokban, a gombákban vagy a mikrobákban keresik őket, amelynek szintén küzdenie kell a természetes környezeti rákkeltőkkel, vagy az emberek által előállított és / vagy terjesztett genotoxikus termékekkel szemben. Kérdés ezen tulajdonságokat magyarázó molekuláris és fiziológiai mechanizmusok tanulmányozása is.
Számos tesztet végeznek a genotoxikus szerekre, nevezetesen az ökotoxikológiában , a toxikológiában és a munkahelyi egészségügyben . Az alábbi táblázat felsorolja azokat, amelyeket a legjobban használnak (a 2000-2010-es években).
A vizsgálat típusa | Genotoxikus szereknek való kitettség | Genotoxikus hatás | Mutagén hatás |
---|---|---|---|
Lélek Test ( vizelet ) |
Igen | nem | nem |
HPRT teszt ( vér limfociták ) |
Igen | Igen | Igen |
Glikoforin A teszt ( vörösvértestek ) |
Igen | Igen | Igen |
Comet teszt (vér leukociták, szájüregi sejtek stb.) |
Igen | Igen | nem |
Sister Chromatid Exchange (SCE) teszt (vér limfociták) |
Igen | Igen | nem |
Kromoszóma-rendellenességek (vér limfociták ) |
Igen | Igen | Igen |
Vér limfocita mikrohullám teszt ) |
Igen | Igen | Igen |
Kémiai adduktok (vér leukociták) kimutatása |
Igen | Igen | nem |
Ezen tesztek többségében zavaró tényezők léteznek (ideértve az életkort és a dohánynak való kitettséget, az enzimek expressziójának polimorfizmusát az anyagcserében és a DNS károsodás-helyreállító rendszerében, más környezeti szennyezésnek való kitettséget, mint amit tesztelni akarunk, testmozgás, diéta). Ezen túlmenően, tesztek alkalmazásával vörös vér sejtek ( vörösvértestek ) könnyen elvégezni (nincs szükség sejttenyészet , vörösvérsejtek könnyű összegyűjteni és tárolni egyszerű vérvizsgálattal ), de ezek csak mutációk kimutatására a csontvelőben sejteket. Xxx . Az üstökös-teszt fluoreszcencia in situ hibridizációval (FISH) kapcsolható annak érdekében, hogy kimutassák egy specifikus mutációt vagy egy érdekes gén helyreállítását.
A kromoszóma-rendellenességek kimutatása összefügg a rák megnövekedett kockázatával.
A legújabb tanulmányok azt mutatják, hogy az elektromágneses sugárzás egy része (különösen a mikrohullámok) genotoxikus, mégis egyre nagyobb részét képezik annak az elektromágneses szmognak, amelynek minden élő szervezet ki van téve a bolygó egyre nagyobb részén.
Bizonyos "klasszikus" genotoxikus vegyszerek mellett a közelmúltban olyan nanorészecskék és nanoanyagok terjesztése a környezetünkben, amelyek egészségügyi hatásai még ismeretlenek vagy nagyon rosszul ismertek, aggasztó szerepet játszik az egészségügyi szereplők és egyes fogyasztók körében.
Ahhoz, hogy jobban megértsük a kockázat, a projekt az úgynevezett „Nanogenotox” Nanogenotox projekt által koordinált Afsset és több európai országra kiterjedő, céljait (három év alatt), így a Európai Bizottság „egy alternatív, robusztus és megbízható kimutatására szolgáló módszer lehetséges. Genotoxikus nanoanyagok valószínűleg rák vagy reproduktív toxicitás kockázatát kelti embereknél ” .
14 gyártott nanoanyagot (három csoportba sorolva: titán-dioxid , szilícium-dioxid és szén nanocsövek , három anyagot választottak, mert ezeket már olyan termékekben használják, mint a kozmetikumok, élelmiszerek, mindennapi fogyasztási cikkek), többek között a kockázatok szempontjából expozíció (belélegzés, bőr vagy orális expozíció, in vivo teszteléssel ).
Tervezik az Európában megtermelt mennyiségek felmérését is.