O látce ( syntetická chemická látka nebo přirozeně genotoxický přírodní prostředek) nebo záření se říká, že jsou genotoxické, pokud mohou narušit fyzickou ( chromozomální poškození ) nebo funkční integritu genomu .
Chromozom, buňka a organismus mají mechanismy k opravě DNA nebo k odstranění mutantních buněk ( apoptózou ), ale pokud je oprava nedokonalá, neúplná nebo chybí, poškození DNA vede k trvalým a nevratným mutacím (obecně neutrálním nebo škodlivým).
Tyto mutace mohou ovlivnit jednotlivé geny (genová mutace), genové bloky (genomová mutace) nebo chromozomy (chromozomální mutace).
V závislosti na závažnosti mutace (nebo mutací) pak mohou být genotoxické produkty zejména příčinou nedostatku přenášeného na potomstvo; a pokud mají mutované geny zapojené do buněčné proliferace a / nebo přežití, mohou být zdrojem benigních nádorů a / nebo rakoviny .
O látce (látka, ionizující záření, mikrovlnné záření, určité viry) se říká, že je genotoxická, když je schopna nevratně modifikovat genom buňky nebo organismu nebo narušit normální expresi genů. Pokud jde o DNA gamet ( spermie , oocyty ), pokud je mutace škodlivá, ale životaschopná, může být také přenesena na potomky, někdy, pokud k ní dojde později během embryogeneze nebo vývoje organismu. Některé mutace spouští proces nádoru nebo rakoviny ; přítomnost účinků mutagenních látek v těle je jedním z indikátorů rizika rakoviny.
Expozice genotoxickému činidlu může nastat vodou , vzduchem , půdou , potravinami nebo blízkostí zdrojů mutagenního záření.
Mutagenita je pouze zvláštním případem genotoxicity.
Genotoxicita je jednou z forem cytotoxicity . Koncept genotoxicity není synonymem konceptu mutagenity a ještě méně pojmu karcinogenity (protože většina zlomů DNA je opravena), ale genotoxický produkt je často mutagenní a potenciálně karcinogenní. Test genotoxicity se neliší od testu mutagenity a ještě méně od testu screeningu rakoviny (který bude hledat nádorové markery). Navíc, zatímco karcinogen je často genotoxický, existují negenotoxické karcinogeny, např. Dioxiny.
Mutagen může mít dva typy účinků:
Metabolismus eliminuje víceméně rychle většinu toxinů vstupujících do těla. U obratlovců a některých bezobratlých se této detoxikace dosahuje v játrech pomocí enzymatických systémů, zejména cytochromů P-450 , mobilizací kofaktorů ( kyslík a NADPH ). Tento metabolismus však potom často produkuje reaktivní intermediární chemické látky, elektrofily, které jsou mutagenní. Mnoho genotoxických sloučenin se stane genotoxickými až poté, co jsou metabolizovány nebo „bioaktivací“. Genotoxické sloučeniny nebo jejich rezidua se nejčastěji vylučují močí (která se proto používá při různých testech) nebo stolicí, potem ...
Tři hlavní typy genotoxických látek s velmi odlišnými mechanismy účinku jsou:
Tento obor se týká biogenotoxikologie , která zahrnuje zejména výzkum:
... u lidí (v oblasti toxikologie ) nebo u všech živých druhů ( ekotoxikologie ).
Tento obor se také zajímá o antimutagenní molekuly , ať už syntetické nebo přírodní. Jsou-li přírodní, hledají se v rostlinném, zvířecím, houbovém nebo mikrobiálním světě, který musí také bojovat proti přírodním karcinogenům životního prostředí nebo proti genotoxickým produktům produkovaným a / nebo šířeným lidmi. Je také otázkou studia molekulárních a fyziologických mechanismů vysvětlujících tyto vlastnosti.
Existuje řada testů na genotoxické látky, zejména používané v ekotoxikologii , toxikologii a ochraně zdraví při práci . V následující tabulce jsou uvedeny ty nejpoužívanější (v letech 2000–2010).
Typ zkoušky | Vystavení genotoxickým látkám | Genotoxický účinek | Mutagenní účinek |
---|---|---|---|
Test duše ( moč ) |
Ano | Ne | Ne |
HPRT test ( krevní lymfocyty ) |
Ano | Ano | Ano |
Test na glykoforin A ( červené krvinky ) |
Ano | Ano | Ano |
Test komet (krevní leukocyty, buňky v ústech atd.) |
Ano | Ano | Ne |
Test sesterské výměny chromatidů (SCE) (krevní lymfocyty) |
Ano | Ano | Ne |
Chromozomální aberace (krevní lymfocyty ) |
Ano | Ano | Ano |
Test mikrojader krevních lymfocytů ) |
Ano | Ano | Ano |
Detekce chemických aduktů (krevních leukocytů) |
Ano | Ano | Ne |
U většiny těchto testů existují matoucí faktory (včetně věku a expozice tabáku, polymorfismu exprese enzymů v metabolismu a systému opravy poškození DNA, expozice jinému znečištění životního prostředí než tomu, které chceme testovat, fyzické cvičení, strava). Kromě toho lze snadno provést testy využívající červené krvinky ( červené krvinky ) (není potřeba buněčná kultura , červené krvinky se snadno shromažďují a ukládají jednoduchým krevním testem ), ale detekují pouze mutace v buňkách kostní dřeně . Xxx . Test komety může být spojena s fluorescenční in situ hybridizace (FISH) za účelem zjištění specifické mutace nebo opravu genu zájmu.
Detekce chromozomálních aberací koreluje se zvýšeným rizikem rakoviny.
Nedávné studie ukazují, že část elektromagnetického záření (zejména mikrovln) je genotoxická, přesto však tvoří stále větší část elektromagnetického smogu, kterému jsou vystaveny všechny živé organismy na rostoucí části planety.
Kromě určitých „klasických“ genotoxických chemikálií se zdravotní subjekty a někteří spotřebitelé zajímají o nedávné šíření nanočástic a nanomateriálů v našem prostředí, jejichž účinky na zdraví nejsou dosud známy nebo jsou velmi špatně pochopeny.
Abychom lépe porozuměli riziku, projekt nazvaný „Nanogenotox“ Projekt Nanogenotox , koordinovaný Afssetem a zahrnující několik evropských zemí, si klade za cíl (po dobu tří let) dát Evropské komisi „alternativní, robustní a spolehlivou metodu detekce potenciálu. pravděpodobně povede k riziku rakoviny nebo reprodukční toxicity u lidí “ .
Bude studováno 14 vyrobených nanomateriálů (rozdělených do tří skupin: oxid titaničitý , oxid křemičitý a uhlíkové nanotrubičky , tři vybrané materiály, protože se již používají v produktech, jako je kosmetika, potraviny, výrobky každodenní spotřeby), a to i z hlediska rizik expozice (expozice inhalací, kůží nebo ústy, s testováním in vivo ).
Rovněž se plánuje posouzení množství vyrobených v Evropě.