Danno DNA: come radiazioni UV e cancerogeni chimici causano mutazioni
Sia la radiazione ultravioletta (UV) dalla luce solare che i cancerogeni chimici ambientali possono danneggiare il DNA, iniziando carcinogenesi quando mutazioni affettano geni che controllano crescita, divisione, o morte cellulare.
Radiazione UV (luce solare)
- Tipo: radiazione non ionizzante (UVA 315–400 nm, UVB 280–315 nm). UVC bloccato da ozono.
- Danno DNA diretto (UVB): forma dimeri pirimidinici ciclabutanici (CPD) e 6-4 fotoprodotti tra pirimidine adiacenti (timina-timina > citosina-timina). Distorce elica, blocca replicazione/trascrizione.
- Danno indiretto (UVA): genera specie reattive ossigeno (ROS) → danno basi ossidativo (8-ossoguanina), rotture single-strand.
- Riparazione: nucleotide excision repair (NER) rimuove dimeri. Difetti = xeroderma pigmentoso (estrema sensibilità UV, cancro cute).
Cancerogeni chimici
- Diretti: agenti alchilanti (es. nitrosammine) modificano direttamente basi DNA.
- Procancerogeni (richiedono attivazione metabolica):
- Idrocarburi aromatici policiclici (IPA) — fumo tabacco, carne grigliata. CYP450 (CYP1A1) → diol epossidi → addotti ingombranti (es. benzo[a]pirene-dG).
- Amine aromatiche — tabacco, coloranti. N-idrossilazione → addotti DNA.
- Benzene — metabolismo a chinoni → ROS, inibizione topoisomerasi II, aberrazioni cromosomiche (leucemia).
- Formaldeide — crosslink DNA-proteina, crosslink DNA-DNA.
- Aflatossina B1 — CYP450 → epossido → addotti guanina (hotspot mutazione TP53 in carcinoma epatocellulare).
Conseguenze: da mutazione a cancro
Se danno non riparato/mal riparato avviene in geni driver:
- Oncogeni (gain-of-function): RAS, MYC, EGFR — promuovono proliferazione.
- Geni soppressori tumorali (loss-of-function): TP53, RB1, PTEN — rimuovono freni crescita.
- Geni riparazione DNA: BRCA1/2, MLH1/MSH2 — instabilità genomica.
Mutazioni accumulate → espansione clonale → malignità. Prevenzione: protezione UV (SPR broad-spectrum, abbigliamento, ombra), evitare tabacco, limitare carni processate, sicurezza occupazionale, vaccinazione (HPV, HBV).