Karzinogen

Krebserzeugend am Menschen	Krebserzeugend am Tier

Giftig (T)	Umweltgefährlich (N)

Warnung vor Biogefährdung	Warnung vor radioaktiven Stoffen oder ionisierenden Strahlen

Ein Karzinogen [kartsinoˈgeːn] ist eine Substanz, ein Organismus oder eine Strahlung, die Krebs erzeugen oder die Krebserzeugung fördern kann.

Karzinogen heißt Krebserzeuger oder Krebserreger und setzt sich aus Karzinom und Genese zusammen. Besser ist der Begriff Kanzerogen, der das lateinische Wort cancer enthält und damit alle Krebsarten, nicht nur die Karzinome, einschließt. Häufig wird der Begriff auch adjektivisch benutzt (eine Substanz wirkt karzinogen, auch carcinogen, kanzerogen oder cancerogen). Nicht zu verwechseln ist karzinogen mit dem Wort Onkogen (= Krebs-Gen).

Sollte es zum Auslösen einer Krebserkrankung führen, spricht man von einer Krebsinduktion (vom lateinischen: inducere, auslösen).

Geschichte

1775 wurde von dem englischen Arzt Percivall Pott erkannt, dass bei Schornsteinfegern durch Kontakt mit Ruß der sogenannte Schornsteinfegerkrebs entstand, zurückzuführen auf aromatische Kohlenwasserstoffe im Ruß. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurde über Hautkrebs bei Arbeitern in Kupferschmelzen und Zinngießereien in Cornwall berichtet. Hier waren Arsenverbindungen die Ursache. Jonathan Hutchinson diagnostizierte 1888 bei Patienten Hautkrebs als Folge von Anwendungen mit arsenhaltigen Salben. Seit etwa 1925 wurden Arsenverbindungen in Schädlingsbekämpfungsmitteln im Wein- und Obstbau verwendet. Später beobachtete man dann bei Winzern eine Häufung von für Arsenverbindungen typische Krebsarten, sodass es zu einem Verbot dieser Präparate kam. Der Chirurg Ludwig Rehn stellte 1895 das gehäufte Auftreten von Blasenkrebs bei Arbeitern in Anilinfabriken fest, zurückzuführen auf verschiedene aromatische Amine. Seit Beginn der Kunststoffproduktion von PVC in den 1930er Jahren traten bei Arbeitern bestimmte Formen von Leberkrebs auf, was zur Folge hatte, dass der MAK-Wert von Vinylchlorid mehrmals drastisch herabgesetzt wurde. Unterschiedliche Krebsarten traten auch bei Arbeitern in Betrieben auf, in denen Beryllium-, Kobalt- und Nickelverbindungen, Chromate oder Asbest verarbeitet wurden, sowie in Teer- und Farbenfabriken.

Grundlagen

Karzinogene kann man in zwei Gruppen unterteilen:

Initiierende Karzinogene sind Stoffe, die Krebs erzeugen können.
Promovierende Karzinogene hingegen fördern die (Weiter-)Entwicklung des Krebses.

Weiterhin spricht man von Co-Karzinogenen, wenn ein Stoff selbst nicht krebserzeugend ist, jedoch in bestimmten Kombinationen mit anderen Stoffen (die ebenfalls nicht krebserzeugend sind), Krebs erzeugen können.

Viele Karzinogene sind erst nach einer Metabolisierung im Körper wirksam. Beispielsweise ist 3,4-Benzpyren erst nach enzymatischer Umwandlung in Epoxybenzpyren karzinogen. Ähnliches gilt für Nitrosamine, die in die entsprechenden Aldehyde und reaktive Carbeniumionen metabolisiert werden. Nitrosamine können nicht nur aus der Umwelt aufgenommen (z. B. Zigarettenrauch) sondern auch im Magen aus Aminen und Nitriten gebildet werden. Die Wirkung der Karzinogene beruht im Wesentlichen auf genotoxischen Veränderungen der DNA und führt damit zu einer Entartung der Zelle.

Einteilung der Karzinogene

Natürliche Karzinogene

Zahlreiche Karzinogene kommen in der Natur vor. Beispielsweise wird Aflatoxin B1, eine der potentesten krebserzeugenden Verbindungen überhaupt, vom Schimmelpilz Aspergillus flavus gebildet. Dieser befällt häufig fett- und stärkehaltige Samen wie Nüsse, Getreide, Mais oder Pistazien.

Chemische Karzinogene

Nach § 1.4.2.1 GefStoffV Anhang 1 werden chemische Karzinogene in drei Gefahrenkategorien eingeteilt. Diese Einstufung entspricht der Richtlinie 67/548/EWG und ist damit eine europäische Festlegung. Die Kategorien bedeuten:

Kategorie 1

In die Kategorie 1 werden Stoffe eingeordnet, von denen die krebserzeugende Wirkung beim Menschen bekannt ist und es hinreichende Anhaltspunkte für einen Kausalzusammenhang zwischen der Exposition eines Menschen gegenüber dem Stoff und der Entstehung von Krebs gibt. Die Einstufung und Kennzeichnung erfolgt mit Gefahrensymbol T und R45: „Kann Krebs erzeugen (canc. cat. 1)“ oder R 49: „Kann Krebs erzeugen beim Einatmen (canc. cat. 1)“. (Nur wenn sie aus anderen Gründen sehr giftig sind, werden sie mit T+ gekennzeichnet).

Beispiele:

Arsensäure und deren Salze
Asbest
Benzol
Dimethylsulfat
2-Naphthylamin
lösliche Nickelsalze
Dieselabgase

Kategorie 2

In die Kategorie 2 werden Stoffe eingeordnet, die für den Menschen als krebserzeugend angesehen werden, wenn also hinreichende Anhaltspunkte zu der begründeten Annahme bestehen, dass die Exposition eines Menschen gegenüber dem Stoff Krebs erzeugen kann. Diese Annahme beruht im Allgemeinen auf Langzeitversuchen und/oder sonstigen relevanten Informationen. Die Einstufung und Kennzeichnung erfolgt mit Gefahrensymbol T und R45: „Kann Krebs erzeugen (canc. cat. 2)“ oder R 49: „Kann Krebs erzeugen beim Einatmen (canc. cat. 2)“. (Nur wenn sie aus anderen Gründen sehr giftig sind, werden sie mit T+ gekennzeichnet). Beispiele:

Acrylamid
Benzpyren
Cobaltchlorid
Ottokraftstoff
Rohöl

Kategorie 3

In die Kategorie 3 werden Stoffe eingeordnet, wenn sie wegen möglicher krebserzeugender Wirkung beim Menschen Anlass zur Besorgnis geben, aber nicht genügend Informationen für eine befriedigende Beurteilung vorliegen, wenn z. B. aus geeigneten Tierversuchen zwar Anhaltspunkte vorliegen, aber nicht ausreichen, um den Stoff in Kategorie 2 einzustufen. Die Einstufung und Kennzeichnung erfolgt mit R40: „Verdacht auf krebserzeugende Wirkung“. Beispiele:

karzinogene Viren

Tumorviren, z. B.:

HI-Viren
Epstein-Barr-Viren
HP-Viren

karzinogene Strahlung

Elektromagnetische, sowie Teilchenstrahlung kann ab Energien von etwa 4 Elektronenvolt – was gerade der Bindungsenergie der Nukleotiden im DNA-Strang entspricht − karzinogen sein. Eingeschlossen ist somit auch Radioaktivität, da ebenfalls hochenergetische Strahlung emittiert wird. UV-C-Strahlung ist an der Risikogrenze und daher auch bereits karzinogen. Sichtbares Licht ist aufgrund der geringen elektromagnetischen Energie ungefährlich.

Literatur

Paul Rademacher: Chemische Carcinogene. In: Chemie in unserer Zeit. 9, Nr. 3, 1975, S. 79–84, doi:10.1002/ciuz.19750090303.

Siehe auch

Kategorie:Krebserzeugender Stoff (Liste der in Wikipedia vorhandenen, mit R45 oder R49 eingestuften Stoffe)
Kategorie:Stoff_mit_Verdacht_auf_krebserzeugende_Wirkung (mit R40 eingestufte Stoffe)

Weblinks