Mezi nejznámější tabákové kancerogeny patří dvě skupiny látek, označované jako polycyklické aromatické uhlovodíky a tzv. tabákově specifické N-nitrosaminy (TSNA). V současnosti jsou pokládány ve vztahu ke karcinomům ústní sliznice za hlavní kancerogeny. Přehled hlavním kancerogenů tabákového kouře uvádí Tab. II.
Tabákově specifické N-nitrosaminy (TSNA)
Tzv. tabákově specifické N-nitrosaminy (TSNA) jsou představovány zejména 4-(metylnitrosoamino)-1-(3-piridyl)-1-butanonem (NNK) a N-nitrosonornikotinem (NNN). Celkový počet látek s experimentálně i klinicky potvrzenými karcinogenními účinky obsaženými v tabákovém či cigaretovém kouři je však mnohem vyšší.
Tyto látky jsou v lidském organismu detoxikovány za vzniku značného množství velice aktivních volných radikálů a tvorby adduktů na DNA (stejně jako PAU). Patří proto společně s ionizujícím a ultrafialovým zářením a některými infekčními činiteli mezi nejznámější exogenní faktory, působící poškození genomu. Organismus je schopen pomocí řady různě složitých opravných mechanismům zabránit progresivní akumulaci defektů v genetické výbavě buněk. Nejznámější je pravděpodobně protein p53 (označovaný někdy jako "strážce genomu). Jeho hlavní funkcí je zastavení buněčného cyklu do doby, než buňka dokáže rozpoznané chyby v genetické výbavě reparovat; v případě, že chyba je neopravitelná, indukuje apoptózu čili programovanou smrt této buňky. Tak je zajištěno, že mutace, které v mateřských buňkách vznikají, nejsou přenášeny na dceřinné populace.
Polycyklické aromatické uhlovodíky
Mezi tzv. polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) patří více než 100 chemicky jednoduchých látek s dvěma a více aromatickými cykly, dodávajícím jim velkou stabilitu. Jedná se o zapáchající, krystalické látky bílé či žlutavé barvy nerozpustné ve vodě, avšak dobře rozpustné v organických rozpouštědlech. Při zahřívání sublimují při různě vysokých teplotách.
PAU vznikají zejména při nedokonalém spalování organických uhlíkatých látek včetně hoření tabáku. Mohou vznikat také při tepelné úpravě pokrmů (pečení, uzení). Jsou též důležitými surovinami v chemickém průmyslu, pro který se vyrábějí z kamenouhelného dehtu. Mají velký význam při znečišťování ovzduší, neboť jsou obsaženy v emisích vznikajících při spalování ropných produktů, dřeva, uhlí, dehtu. Nacházejí se také ve výfukových plynech.
PAU mají fotosenzibilizační a kancerogenní účinky, jsou toxické pro buňky parenchymatozních orgánů (ledviny, játra). Kancerogenní účinek byl zatím laboratorně prokázán celkem u 15 těchto sloučenin. Ve formě drobných částic pronikají až do plicních alveolů. Inhalované PAU jsou hlavní příčinou karcinomů plic. PAU přijaté cestou alimentární se podílejí na vzniku karcinomů trávicí soustavy (včetně dutiny ústní), při kožní expozici vyvolávají karcinomy kůže.
Alkohol
Karcinogenní účinky tabákově specifických N-nitrosaminů jsou výrazně potencovány současnou konzumací alkoholu. Ačkoli karcinogenní efekt samotného etylalkoholu dokázán není, jeho excesivní konzumace je obecně pokládána za druhý nejdůležitější etiologický faktor při vzniku dlaždicobuněčných karcinomů v oblasti hlavy a krku - riziko vzniku zhoubného nádoru v dutině ústní u kuřáků - současných konzumentů koncentrovaného alkoholu je oproti ostatní populaci 6x - 15x vyšší, zatímco u "pouhých" kuřáků je toto riziko "pouze" 2x - 4x vyšší. Příčinou tohoto jevu je pravděpodobně zvýšená permeabilita orálního epitelu pro TSNA, zejména pro N-nornitrosonikotin, ale i pro samotný nikotin a polycyklické aromatické uhlovodíky, jež je důsledkem poruchy lipidového metabolismu epitelových buněk. Avšak i krátkodobá expozice epitelu orální sliznice 15% - 40% alkoholu může zvýšit její permeabilitu bez ovlivnění lipidické složky (vyšší koncentrace mají pro tkáně fixační charakter).
V úvahu je zapotřebí vzít i celkový vliv chronického abuzu alkoholu na lidský organismus (onemocnění jater, imunosuprese, poruchy výživy).
Ostatní kancerogeny
Akrolein a acetaldehyd v experimentech in vitro působí toxicky na gingivální fibroblasty vazbou cysteinu, nezbytného k produkci glutathionu, který je potřebný pro jejich obranné a detoxikační pochody. Mají též karcinogenní efekt.
U části kuřáků a alkoholiků se na vzniku dlaždicobuněčných karcinomů v oblasti hlavy a krku pravděpodobně dosti výrazně spolupodílí i dlouhodobý příjem stravy s nedostatkem vlákniny a antioxidantů. Za rizikovou látku při vzniku dlaždicobuněčných karcinomů v dutině ústní je některými autory pokládána také marihuana.
Oxid uhelnatý (CO) se váže na červené krevní barvivo za vzniku karbonylhemoglobinu a brání tak přenosu kyslíku do tkání. Jeho koncentrace v periferní krvi kuřáků mnohonásobně stoupá (1 % u nekuřáků, 2 % u pasivních kuřáků, 12 - 15 % u silných kuřáků). Další poruchy prokrvení nastávají v důsledku vývoje aterosklerózy, k jejímuž vzniku kouření napomáhá iniciálním toxickým poškozením endotelu, opakovanou vazokonstrikcí, tvorbou karbonylhemoglobinu, přítomností tzv. volných radikálů, nepříznivým ovlivněním koncentrací sérových lipidů a aktivací trombocytů se zvýšenou pohotovostí k tvorbě trombů.
Řada jedinců je vrozeně citlivější ke škodlivým vlivům kouření. Patří sem jedinci s vrozeně nízkou aktivitou některých enzymů detoxikujících tabákové kancerogeny a etylalkohol. Obecně citlivější ke škodlivinám obsaženým v tabákových produktech se jeví ženy (relativní riziko vzniku zhoubného nádoru je 2x - 4x vyšší) a mladí jedinci obou pohlaví ve věku do 20 let.
Pasivní kouření
Pasivním kouřením označujeme expozici nekuřáků tabákovému kouři. Je spojeno s řadou závažných zdravotních důsledků, mezi něž patří zejména:
Tab. II Přehled významných kancerogenních sloučenin tabákového kouře.
| Aromatické uhlovodíky | |
|---|---|
| Monocyklické | Benzen |
| Di- a polycyklické (PAU) | Benzoantracen Benzofluoranten Benzpyren Dibenzoantracen Dibenzopyren Ideno(1,2,3-)pyren 5-metylchrysen |
| Aldehydy | Formaldehyd Acetaldehyd Akrolein |
| Dusíkaté látky | |
| N-nitroso sloučeniny(nitrosaminy) | 4-(metylnitrosoamino)-1-(3-piridyl)-1-butanon (NNK) N´-nitrosodimetylamin (NDMA) N-nitrodimetylamin N-nitroso-N-metyletylamin (NEMÁ) N-nitrosonornikotin (NNN) N-nitrosopyrolidin (NPYR) N-nitrosopiperidin N-nitroso-n-butylamin N-nitrosodi-n-propylamin |
| Polycyklické aza-areny | Dibenzoakridin |
| Ostatní dusíkaté látky | 4-aminobifenyl ortoanisidin 1,1-dimetylhydrazin 2-naftylamin 2-nitropropan uretan |