Cigarette smoke - Fumo di sigaretta

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Introduction

In the last article we studied chemical carcinogens and their action as initiators and promoters, in this short article cigarette smoke is explained in relation to its ability to determine cancer as a chronic inflammatory stimulus and containing carcinogens of both types.

Cigarette smoke

Cigarette smoke is a chemical agent capable of causing various pathologies, both oncological and cardiovascular and pulmonary, such as to cause a decrease in life expectancy of 7 years on average in a heavy smoker. Epidemiological studies show that in Italy the first cause of cancer is tobacco consumption; moreover, it has been shown that the mortality rate of lung cancer is 97% of the incidence, this means that only 3 patients out of 100 survive 5 years after diagnosis.

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Cigarette smoke contains approximately 60 carcinogenic chemical compounds, which can synergize causing mutations affecting genes involved in tumor growth. In particular, numerous studies have shown that the substances contained in tobacco cause mutations preferentially involving cytosine adenine transitions, thus leading to a mutational signature associated with tobacco's own carcinogenic potential.

We speak of carcinogenic potential because cigarette smoke, due to the substances contained in it, causes mutations that predispose the individual smoker to neoplastic growth. This process begins with a bronchial metaplasia**, caused by the chronic irritative stimulus to which the bronchial epithelium is subjected due to smoking. This causes the activation of gene packets through epigenetic modifications, which promotes a transformation of the bronchial epithelium from a mono-layered and ciliated columnar to a scaly and non-ciliated multilayered epithelium.

This is an adaptive and defensive response to prevent the smoke from destroying the epithelium itself; this, however, entails the pedita of the eyelashes, which have the function of allowing the elimination of pathogens entering the respiratory tract. In this case we speak of metaplasia, which has the characteristic of being irreversible because it is due to epigenetic phenomena. It is therefore important to point out that, although metaplasia is different from neoplasia, it is still a predisposing factor for the onset of cancer. Therefore, an avid smoker is more likely to develop neoplasms than a non-smoker.

The ability of cigarette smoke to induce metaplasia and later neoplasia is due to the many carcinogenic chemicals it contains. These include both initiating chemicals, i.e. substances that cause irreversible mutations and promoting substances, which, on the other hand, induce cell proliferation and promote the accumulation of mutations.

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Among the promoting chemicals, we find substances directly promoting, i.e. able to attack the DNA double helix thanks to features such as
electrophilia and lipophilia**. In addition to these there are also substances called pro-cancerous, or indirect initiating carcinogens, this is because they are lipophilic substances but not able to interact with DNA, but once they enter the body they are modified in such a way as to become carcinogenic metabolites. This modification is due to the pro cessation by the cytochrome p450, a molecule present in many cells, whose task is to make xenobiotics more soluble so as to promote their elimination.

This process has, however, as a side effect the activation of pro-cancerous agents. There are numerous isoforms of cytochrome p450 in different tissues, with different metabolizing capacities. In addition, it has been shown that there is a great individual variability in the cytochrome p450 kit so that those with greater metabolizing capacity are at greater risk of tumor development.

There are, in fact, numerous polymorphisms of cytochrome p450 which, if associated with cigarette smoke, greatly increase the risk of developing tumours. In addition, the cytochrome gene can be regulated; for example, ethanol performs a up-regulation on the cytochrome. If alcohol and smoke are combined, therefore, these two substances synergize causing deleterious effects.

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Cigarette smoke also contains numerous indirect initiating substances, including benzopyrene, a molecule that is transformed into epoxy by the cell and thus becomes capable of binding DNA to form an adduct.


Pictures


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Sources


airc

fondazioneveronesi

aimac

focus

cancer-code

fondazioneserono

lilt

nursetimes


Introduzione

Nello scorso articolo abbiamo studiato i cancerogeni chimici e la loro azione come inizianti e promuoventi, in questo breve articolo viene spiegato il fumo di sigaretta in relazione alla sua capacità di determinare il cancro in quanto stimolo infiammatorio cronico e contenente cancerogeni di entrambe le tipologie.

Fumo di sigaretta

Il fumo di sigaretta risulta essere un agente chimico in grado di causare svariate patologie, sia oncologiche che all’apparato cardiovascolare e polmonare, tali da causare una diminuzione dell’aspettativa di vita mediamente di 7 anni in un forte fumatore. Studi epidemiologici dimostrano che in Italia la prima causa di insorgenza tumorale risulta essere il consumo di tabacco; inoltre, è stato evidenziato che la mortalità del carcinoma polmonare è pari al 97% dell’incidenza, questo vuol dire che sopravvivono a 5 anni dalla diagnosi solo 3 pazientu su 100.

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Nel fumo di sigaretta sono contenuti circa 60 composti chimici cancerogeni, i quali possono sinergizzare causando mutazioni che colpiscono geni implicati nella crescita tumorale. In particolare, numerosi studi hanno dimostrato che le sostanze contenute nel tabacco causano mutazioni che coinvolgono preferenzialmente transizioni citosina adenina, andando così a determinare una firma mutazionale associata ad un potenziale cancerogeno proprio del tabacco.

Si parla di potenziale cancerogeno perché il fumo di sigaretta, a causa delle sostanze in esso contenute, causa mutazioni che vanno a predisporre l’individuo fumatore alla crescita neoplastica. Questo processo inizia con una metaplasia bronchiale, causata dallo stimolo irritativo cronico a cui è sottoposto l’epitelio bronchiale a causa del fumo. Questo causa l’attivazione di pacchetti di geni tramite modificazioni epigenetiche, tali da favorire una trasformazione dell’epitelio bronchiale da colonnare monostratificato e ciliato ad epitelio pluristratificato squamoso e non ciliato.

Questa è una risposta adattativa e difensiva atta ad evitare che il fumo vada a distruggere l’epitelio stesso; questo però comporta la** pedita delle ciglia**, le quali hanno la funzione di permettere l’eliminazione del patogeni che entrano nelle vie respiratorie. In questo caso si parla di metaplasia, la quale presenta la caratteristica di essere irreversibile poiché dovuta a fenomeni epigenetici. È quindi importante sottolineare che, nonostante la metaplasia sia diversa dalla neoplasia, questa risulta essere comunque un fattore predisponente all’insorgenza del tumore. Quindi un soggetto accanuto fumatore ha più probabilità di sviluppare neoplasie rispetto ad un soggetto non fumatore.

La capacità del fumo di sigaretta di indurre metaplasie e successivamente neoplasie è dovuta alle numerose sostanze chimiche cancerogene contenute nello stesso. Fra queste troviamo sia sostanze chimiche inizianti, ovvero sostanze che causano mutazioni irreversibili e sostanze promuoventi, che, invece inducono la proliferazione cellulare, andando a favorire l’accumulo di mutazioni.

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Fra le sostanze chimiche promuoventi, troviamo sostanze direttamente promuoventi, ovvero in grado di attaccare la doppia elica di DNA grazie a caratteristiche quali
l’elettrofilia e la lipofilia. Oltre a queste vi sono anche sostanza dette pro-cancerogene, o cancerogeni inizianti indiretti, questo perché sono sostanze lipofile ma non in grado di interagire con il DNA, che però una volta entrate nell’organismo vengono modificate in modo tade da diventare metaboliti cancerogeni. Questa modificazione è dovuta alla pro cessazione da parte del citocromo p450, molecola presente in numerose cellule, il cui compito è quello di rendere gli xenobiotici maggiormente solubili in modo tale da favorirne l’eliminazione.

Questo processo ha, però, come effetto collaterale l’attivazione dei pro-cancerogeni. Sono presenti numerose isoforme di citocromo p450 nei diversi tessuti, con capacità di metabolizzazione differenti. Oltre a ciò, è stato dimostrato che vi è una grossa variabilità individuale nel corredo del citocromo p450 tale per cui, chi ha maggiori capacità di metabolizzazione risulta essere maggiormente a rischio di sviluppo tumorale.

Esistono, infatti, numerosi polimorfismi del citocromo p450 che, se associati al fumo di sigaretta, aumentano di molto il rischio di sviluppo di neoplasie. Inoltre, il gene per il citocromo può essere regolato; per esempio, l’etanolo attua un up-regolazione sullo stesso. Se si associano alcol e fumo, perciò, queste due sostanze sinergizzano causando effetti deleteri.

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Il fumo di sigaretta, inoltre, contiene numerose sostanza inizianti indirette, fra cui il benzopirene, molecola che viene trasformata in epossido dalla cellula ed diventa così capace di legare il DNA formando un addotto.


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7 comments
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Adoro la prima immagine che hai scelto 😂
Interessante come sempre, grande Ricc!

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