BIO4500/3500 Kreftfremkallende kjemiske stoff

Transkript

1 BIO4500/3500 Kreftfremkallende kjemiske stoff Green Tea Del 1 Historiske data, kreftårsaker og epidemiologi Steinar Øvrebø 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ Kjemisk karsinogenese 4 forelesninger 1) Historiske data, hva er kreft,epidemiologi og årsaker til kreft 2) Mer mekanismer, DNA reparasjon og oversikt over eksterne agens som fører til kreft 3) Kjemiske stoffer som fører til kreft 4) Mer om mekanismer med initiering, promotion og progresjon. Mutasjonsspekter Neste forelesning om dette emnet 3 nov 2004 Fra dinosaurier til Sir Percival Pott Godartet bentumor i en 130 millioner gammel dinosaur En 2 millioner år gammel bjørn med skjelettkreft Kreftsvulster funnet i 5000 år gamle mumier 1775 fant Sir Percival Pott en sammenheng mellom sot og hudkreft Hvilke tanker har mennesket gjort seg i tidligere tider om årsaken til kreft? En spontan sykdom? En smittsom sykdom? Eller som vi vet i dag forårsaket i stor grad av ytre påvirkning? Kan årsaken også være endogene faktorer? 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/3500 6

2 Percent of deaths in each one-year age interval BC Age Aldersfordelingen av dødsfall - betydning for kreftforekomst? The age distribution of all the deaths (excluding infant mortality) that occurred in England in 1850 and These are compared to the distribution of the ages of the skeletons in two Mesolithic burial sites dating from about 10,000 B.C. [After The Registrar General s Statistical Review of England and Wales for the Year 1972, Part I, Tables, Medical, H. M. 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ Stationary Office (1974: D. E. Dumond, Science 187, (1975).] 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ Historisk om kreft og kjemiske stoffer Sir Percival Pott Feiere og hudkreft Tjære på kaninører Syntese av kreftfremkallende stoff Kreftfremkallende stoff er reaktive Flere forbindelser elektrofile Benzo[a]pyren og den ultimate form påvist i begynnelsen av 60 årene 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ The chance of a mother developing cancer relative to the risk for childless women Breast cancer and age at women's first child bearing Age at which woman has first child The chance that a woman develops breast cancer at some time in her life is lowest for those women who bore their first child when they were very young. This chance increases steadily the longer the first child bearing is postsponed. [After B. MacMahon, P. Cole, and J. Brown. J. Natn. Cancer Inst. 1450, okt (1973).] Kreft BIO4500/ Epidemiologi Kreftrisiko varierer frå land til land Eksemplet røyking Fiber eller kjøttinntak i ulike land Epitelceller mest utsett, de er også mest i kontakt med kreftfremkallende stoffer Miljø (matvaner?) betydning for kreftforekomst Forekomst av kreft i Norge 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/

3 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ Epidemiologi Statistiske undersøkelser av sykdomsforekomst Skiller mellom forekomst (incidens) og dødelighet (mortalitet) Metoder benyttet for alle typer sykdommer Har vært viktig for å finne årsakssammenheng mellom eksponering og kreftforekomst Flere land har kreftregister for å registrere forekomst av kreft - det norske kreftregisteret er over 50 år 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ Epidemiologi metoder Ecological studies - Geografiske studier, tidstrender, migrants (befolkningsvandring), yrkeseksponering og studier av sosialklasser. Descriptlve versus Analytic Studies There are two fundamental objectives of observational epidemiologic studies. 0ne is to describe the occurrence of disease or disease related phenomena in populations. The other is to explain the observed pattern of occurrence of disease. Seeking the latter objective involves the identification of causal or etiological factors. 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ Epidemiologi metoder Cross sectional studies - Tversnittsundersøkelser Prevalence, or cross-sectional, studies examine the relationship between diseases and other characteristics or variables of interest as they exist in a defined population at one particular time. The presence or absence of disease and the presence or absence of the other variables (or if they are quantitative their level) are determined in each member of the study population or in a representative sample at one particular time. Longitudinal studies - Kohortundersøkelser (eksponert og ikke eksponert) Incidence or Cohort Studies Incidence, or cohort, studies look more directly at attributes or factors related to the development of disease. A study population free of the disease under investigation is identified at a particular time. 14 okt 2004 Kreft BIO4500/

4 Epidemiologi metoder Case-control - Case kontroll undersøkelser Case-control studies are similar to prevalence studies in that they assess the relationship of existing disease to other variables or attributes. After the initial identification of cases, that is, location of persons with the disease of interest, a suitable control group or comparison group of persons without the disease is identified Observational versus Experimental studies In observational studies, nature is allowed to take its course, and changes or differences in one characteristic are studied in relation to changes or differences in the other, if any. In experimental studies, the investigator activity intervenes and makes one variable change and then sees what happens to the other. 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ Epidemiologi metoder Prospective and Retrospective Studies The question of time sequence leads naturally into a consideration of the much discussed prospective and retrospective studies. It is almost a matter of faith that investigations are unsatisfactory if they are, retrospective. One often hears such comments as, Of course, this study was retrospective, so we can not be confident of the findings. Screening Association and cause - Årsak og sammenheng 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ Incidence rate (hastighet) = nye tilfeller/populasjon at risk x målt tidsrom Prevalence proportion (forhold) = antall (i population)/total (tidspunkt) Period prevalence = total tidsperiode Insidens og prevalens Stomach cancer Lung cancer Mortalitet = dødelighet Insidens = forekomst Kan være stor forskjell mellom forekomst og dødelighet for flere kreftformer 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/

5 Hva er kreft? Neoplasia Neoplasia is characterised by abnormal, uncoordinated and excessive cell growth Persists after initiating stimulus has been withdrawn Associated with genetic alterations Neoplastic cells influence behaviour of normal cells by the production of hormones and growth factors Kva er kreft? Endring i cellers vekstevne viktig 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ Basalceller - dei cellene som må endres for at kreftprosessen vil starte Ukontrollert vekst hud (a) Normal skin (b) Psoriasis (c) The common wart (d) Basal-cell carcinoma (e) The squamous-cell carcinoma 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ Rask celle deling Nomenclature of Tumours Ingen celle deling i voksne dyr Sjelden celle deling All have the suffix -oma Benign epithelial tumours are either papillomas or adenomas Benign connective tissue tumours have a prefix denoting the cell of origin Malignant epithelial tumours are carcinomas Malignant connective tissue tumours are sarcomas Kontinuerlig celle deling 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/

6 Histologisk grading av diferensiering Examples of Tumour nomenclature Type Benign Malignant Epithelial Squamous cell Squamous cell papilloma Squamus cell carcinoma Transitional Transitional cell papilloma Transitional cell carcinoma Basal cell Basal cell papilloma Basal cell carcinoma Adenoma Adenocarcinoma Glandular (e.g. thyroid adenoma) (e.g.adenorcinoma of breast) Mesenchymal Smooth muscle Leiomyoma Leiomyosarcoma Striated muscle Rhabdomyoma Rhabdomyosarcoma Adipose tissue Lipoma Liposarcoma Blood vessels Angioma Angiosarcoma Bone Osteom Osteosarcoma Cartilage Chondroma Chondrosarcoma Mesothelium Benign mesothelioma Malignant mesothelioma Synovium Synovioma Synovial sarcoma Grade og staging Prognosis Tumour type (e.g. melanoma, squamous cell, carcinoma, leiomyosarcoma) Grade or degree of differentiation Stage or extent of spread. 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ Inaktivering av X kromosom fra mor eller far foregår tilfeldig som fører til en mosaikk av X p og X m Enzymet glukose-6-fosfat dehydrogenase (G6PD) som deltar i nedbrytningen av glukose. Noen varianter av enzymet fører til noe resistens mot malaria. En kan skille disse variantene så blant heterozygote kvinner kan en vise denne mosaikken. Og på neste bilde ser en effekten på en tumor, dvs svulster er kloner. 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ Svulst - klon fra en celle Insidens av kreft i ulike celltyper Kreft i eksterne epitel (eksempler hud, tykktarm, mage og cervix)...56% Kreft i indre epitel (eksempler bryst, prostata, egg, blære og pankreas..36% Kreft i støtte vev og bloddannende organer (sarkom og leukemi)...8% Kilde Cairns og J. Clemmesen Acta. Path. Microbiolo. Scand. Suppl. 175 (1964), 209(1969) og 247(1974) 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/

7 Krefttilfeller i Norge Årsaker til kreft? Bronkier (lunge)...6% Bryst..22% Mage..3% Bukspyttkjertel...3% Tykktarm.11% Eggstokker.5% Endetarm.5% Nye tilfeller av kreft i Norge 1993 fra Kreftregisteret 12% Bronkier (lunge) 5% Mage 3% Bukspyttkjertel 8% Tykktarm 23% Prostata 5% Endetarm 8% Urinblære og urinrør Kreftrisiko varierer frå land til land Eksemplet røyking Fiber eller kjøttinntak i ulike land Epitelceller mest utsett, de er også mest i kontakt med kreftfremkallende stoffer Miljø (matvaner?) betydning for kreftforekomst Forekomst av kreft i Norge 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ Variasjon av kreftinsidens mellom ulike land Variation in Incidence of Common Cancers RISK UP TYPE OF CANCER REGION OF TO AGE 75 RANGE OF REGION OF HIGHEST INCIDENCE (PERCENT) VARIATION a LOWEST INCIDENCE Men Skin Queensland Over 20 Over 200 Bombay Esophagus Northeast Iran Nigeria Lung Great Britain Nigeria Stomach Japan Uganda Liver Mozambique 8 70 Norway Prostate United States (blacks) 7 30 Japan Colon Connecticut 3 10 Nigeria Mouth India Over 2 Over15 Denmark Rectum Denmark 2 20 Nigeria Bladder Connecticut 2 4 Japan Nasopharynx Singapore (Chinese) 2 2 Great Britain Woman Cervix Colombia Israel (Jews) Breast Connecticut 7 15 Uganda Uterus California 3 30 Japan Ovary Denmark 2 60 Japan a The highest incidence observed divided by the lowest incidence observed 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/

8 Miljø (matvaner?) betydning for kreftforekomst Krefttype Dødsratio (Japanere/Kalifornia hvite) Japanere Japanske Sønner av i immigranter japanske Japan Kalifornia immigranter Mage 6,5 4,6 3,0 Lever 3,7 2,1 2,2 Tykktarm 0,2 0,8 0,9 Prostata 0,1 0,5 1,0 Latenstid - Tida det tar frå fyrste eksponering til kreft blir påvist Tid for forekomst av blærekreft blant 78 menn eksponert for naftylamin 14 okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/ okt 2004 Kreft BIO4500/