Meccanismi genotossici ed epigenetici coinvolti nella cancerogenesi indotta dall'arsenico.

Introduzione Nel 2004 lo IARC classifica l'arsenico e i suoi composti inorganici come cancerogeni certi per l'uomo (gruppo 1). La principale via di esposizione all'arsenico per l'uomo è la contaminazione dell'acqua potabile. Studi epidemiologici riportano che esposizioni ad elevate concentrazioni di arsenico inorganico nelle acque potabili sono associate ad un aumento del rischio di cancro del polmone, della vescica, della pelle, dei reni, della prostata e del fegato. I meccanismi coinvolti nel processo di cancerogenesi indotto dall'arsenico inorganico non sono ancora del tutto chiari, anche perché l'arsenico inorganico, a differenza di altri cancerogeni, è debolmente mutageno. Obiettivi Vi sono sempre più evidenze per quanto riguarda la modulazione epigenetica come risposta a fattori ambientali ed è stata ormai ampiamente caratterizzata la sua implicazione in molte patologie come il cancro, le patologie neurodegenerative e cardiovascolari. Considerato l'impatto che l'arsenico ha sulla salute, anche in relazione ad esposizioni a concentrazioni moderate, è stata effettuata una rassegna bibliografica con lo scopo di discutere i meccanismi coinvolti nel processo di cancerogenesi indotta dall'arsenico. Metodi La rassegna ha preso in considerazione gli studi effettuati tra il 2000 ed il 2013 ed è stata strutturata in tre parti relative alle evidenze epidemiologiche, ai meccanismi genotossici ed epigenetici. Risultati La rassegna mette in evidenza che l'arsenico può indurre cancerogenesi attraverso diversi tipi di azione. Quando l'arsenico entra nella cellula la sua biotrasformazione porta allo squilibrio del metabolismo dei folati e alla produzione di specie reattive dell'ossigeno. Come risultato il genoma subisce varie mutazioni ed epimutazioni in grado di indurre cancerogenesi. Le mutazioni dei geni che controllano l'epigenoma possono alterare i pattern di metilazione del DNA, indurre modificazioni degli istoni e dell'espressione dei miRNA e di conseguenza alterare l'espressione genica. L'arsenico può predisporre la cellula alla cancerogenesi attraverso diversi pathway che coinvolgono meccanismi sia genetici sia epigenetici da non considerare eventi separati bensì interconnessi che interagiscono l'uno con l'altro durante la cancerogenesi. Un possibile meccanismo coinvolto nella cancerogenesi indotta dall'arsenico può essere il risultato della sua "doppia capacità" di indurre effetti sia genotossici sia epigenetici. Questa caratteristica può portare a instabilità genomica all'instabilità e alla deregolazione di geni cruciali, come oncogeni e geni soppressori tumorali, caratteristiche comuni a molti tipi di cancro. Conclusioni La conoscenza dei meccanismi genotossici ed epigenetici indotti dall'arsenico è fondamentale per definire e condurre studi epidemiologici che non possono prescindere da misure di marcatori genetici ed epigenetici che esercitano il ruolo di modificatori di effetto e di interazione tra esposizioni ad arsenico e outcomes di cancerogenesi.