Et stof ( syntetisk kemisk eller naturligt genotoksisk naturligt middel) eller stråling siges at være genotoksisk, når de kan kompromittere genomets fysiske ( kromosombrud ) eller funktionelle integritet .
Kromosomet, cellen og organismen har mekanismer til reparation af DNA eller fjernelse af mutante celler (ved apoptose ), men hvis reparation er ufuldkommen, ufuldstændig eller fraværende, fører DNA-beskadigelse til permanente og irreversible mutationer (generelt neutral eller skadelig).
Disse mutationer kan påvirke individuelle gener (genmutation), genblokke (genomisk mutation) eller kromosomer (kromosomal mutation).
Afhængig af sværhedsgraden af mutationen (eller mutationerne) kan de genotoksiske produkter især være årsagen til en mangel, der overføres til afkomene; og hvis de har muterede gener involveret i celleproliferation og / eller overlevelse, kan være kilden til godartede tumorer og / eller kræft .
Et middel (stof, ioniserende stråling, mikrobølgestråling, visse vira) siges at være genotoksisk, når det er i stand til irreversibelt at modificere genomet i en celle eller en organisme eller at forstyrre den normale ekspression af gener. Når det gælder DNA fra kønsceller ( spermatozoer , oocytter ), hvis mutationen er skadelig, men levedygtig, kan den også overføres til afkom, undertiden hvis den forekommer senere under embryogenese eller udviklingen af organismen. Visse mutationer udløser en tumor- eller kræftproces ; tilstedeværelsen af mutagene virkninger i kroppen er en indikator for kræftrisiko.
Eksponering for det genotoksiske middel kan forekomme via vand , luft , jord , mad eller nærhed til kilder til mutagen stråling.
Mutagenicitet er kun et specielt tilfælde af genotoksicitet.
Genotoksicitet er en af formerne for cytotoksicitet . Begrebet genotoksicitet er ikke synonymt med mutagenicitet og endnu mindre med carcinogenicitet (fordi de fleste DNA-brud repareres), men et genotoksisk produkt er ofte mutagent og potentielt kræftfremkaldende. En gentoksicitetstest er ikke forskellig fra en mutagenicitetstest og endnu mindre fra en kræftscreeningstest (som vil se efter tumormarkører). Derudover er der ikke-genotoksiske kræftfremkaldende stoffer, fx dioxiner, mens et kræftfremkaldende stof ofte er genotoksisk.
Et mutagen kan have to typer effekter:
Stoffskiftet fjerner mere eller mindre hurtigt de fleste af de toksiner, der kommer ind i kroppen. Hos hvirveldyr og visse hvirvelløse dyr udføres denne afgiftning i leveren via de enzymatiske systemer og især cytokromerne P-450 ved at mobilisere kofaktorer ( ilt og NADPH ). Imidlertid frembringer dette stofskifte ofte reaktive mellemliggende kemiske arter, elektrofiler, som er mutagene. Mange genotoksiske forbindelser bliver først genotoksiske efter metabolisering eller gennem "bioaktivering". Genotoksiske forbindelser eller deres rester elimineres oftest via urin (som derfor bruges ved forskellige tests) eller i afføring, sved ...
Tre hovedtyper af genotoksiske stoffer med meget forskellige virkningsmekanismer er:
Dette fagområde vedrører biogenotoksikologi , som især inkluderer forskning:
... hos mennesker (inden for toksikologi ) eller i alle levende arter ( økotoksikologi ).
Dette felt er også interesseret i antimutagene molekyler , hvad enten de er syntetiske eller naturlige. Når de er naturlige, søges de i plante-, dyre-, svampe- eller mikrobiel verden, som også skal kæmpe mod naturlige miljømæssige kræftfremkaldende stoffer eller mod genotoksiske produkter produceret og / eller formidlet af mennesker. Det er også et spørgsmål om at studere de molekylære og fysiologiske mekanismer, der forklarer disse egenskaber.
Der er adskillige tests for genotoksiske stoffer, især anvendt inden for økotoksikologi , toksikologi og arbejdsmiljø . Følgende tabel viser de mest anvendte (i årene 2000-2010).
Testtype | Eksponering for genotoksiske stoffer | Genotoksisk virkning | Mutagen effekt |
---|---|---|---|
Sjæl Test ( Urin ) |
Ja | ingen | ingen |
HPRT-test ( blodlymfocytter ) |
Ja | Ja | Ja |
Glycophorin A-test ( røde blodlegemer ) |
Ja | Ja | Ja |
Komet test (blodleukocytter, orale celler osv.) |
Ja | Ja | ingen |
Søster Chromatid Exchange (SCE) analyse (blodlymfocytter) |
Ja | Ja | ingen |
Kromosomafvigelser ( blodlymfocytter ) |
Ja | Ja | Ja |
Blod lymfocyt mikrokerner test ) |
Ja | Ja | Ja |
Påvisning af kemiske addukter (blodleukocytter) |
Ja | Ja | ingen |
For de fleste af disse tests findes der forvirrende faktorer (inklusive alder og eksponering for tobak, polymorfisme af ekspression af enzymer i stofskiftet og DNA-skadesreparationssystem, eksponering for en anden miljøforurening end den, vi vil teste, fysisk træning, diæt). Derudover er test med røde blodlegemer ( røde blodlegemer ) lette at udføre (intet behov for cellekultur , røde blodlegemer lette at indsamle og opbevare ved simpel blodprøve ), men de registrerer kun mutationer i knoglemarvsceller . Xxx . Den komet test kan kobles med fluorescens in situ hybridisering (FISH) for at detektere en specifik mutation eller reparation af et gen af interesse.
Påvisning af kromosomafvigelser er korreleret med en øget risiko for kræft.
Nylige undersøgelser viser, at en del af den elektromagnetiske stråling (især mikrobølger) er genotoksisk, men alligevel udgør de en stigende del af den elektromagnetiske smog, som alle levende organismer udsættes for på en voksende del af planeten.
Ud over visse "klassiske" genotoksiske kemikalier er den nylige formidling i vores miljø af nanopartikler og nanomaterialer, hvis sundhedseffekter stadig er ukendte eller meget dårligt forståede, bekymrende for sundhedsaktører og visse forbrugere.
For bedre at forstå risikoen sigter et projekt kaldet "Nanogenotox" Nanogenotox- projekt , koordineret af Afsset og involverer flere europæiske lande (over tre år) at give Europa-Kommissionen "en alternativ, robust og pålidelig metode til at opdage potentiale. Genotoksisk af nanomaterialer sandsynligvis medføre risiko for kræft eller reproduktionstoksicitet hos mennesker ” .
14 fremstillede nanomaterialer (klassificeret i tre grupper: titandioxid , silica og carbon-nanorør , tre materialer valgt, fordi de allerede anvendes i produkter som kosmetik, mad, dagligvareforbrugsprodukter) vil blive undersøgt, herunder ud fra risikosynspunktet eksponering (indånding, hud eller oral eksponering med in vivo test ).
Det er også planlagt at vurdere de producerede mængder i Europa.