الآثار الصحية للتدخين
الفيزيولوجيا المرضية > المواد الكيميائية المُسرطنة

يحتوِي الدخان أو أي مادة عضوية محترقة جُزئيًا على مواد مسرطنة، قد تستغرق هذه المواد إلى 20 عامًا لتُظهر تأثيرات معتبرة كما في سرطان الرئة. بدأت النساء بالتدخين في وقت متأخر مقارنة الرجال، لذا فإن معدلات الوفيات الناتجة عن التدخين بين النساء لم تظهر إلا في وقت لاحق. انخفض مُعدل وفيات سرطان الرئة عند الرجال والنساء في عام 1975م ( بعد 20 عامًا تقريبًا من الانخفاض الأولي في استهلاك السجائر). ولكن بحلول عام 1991 لم يظهر أي انخفاض في معدل الوفيات المرتبطة بسرطان الرئة بين النساء.
يحوي دخان التبغ على العديد من منتجات التحلل الحراري المسببة للسرطان والتي ترتبط بالحمض النووي وتُحدث به طفرات جينية. ومن أبرز المواد المسرطنة القوية هي الهيدروكربونات العطرية التي تحوي على إيبوكسيدات مُطفِرة. أول الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات التي تم تحديدها على أنها مادة مسرطنة في دخان التبغ كان البنزوبيرين، الذي ثبت أنه يتحول إلى إيبوكسيد سام يلتصق بشكل لا رجعة فيه بالحمض النووي للخلية، والذي قد يقتل الخلية أو يتسبب في حدوث طفرة جينية. إذا كانت الطفرة تمنع موت الخلايا المبرمج، يمكن للخلية أن تبقى على قيد الحياة لتصبح خلية سرطانية. وبالمثل فإن مادة الأكرولين الموجودة بكثرة في دخان التبغ، ترتبط أيضًا بشكل لا رجعة فيه بالحمض النووي، وتسبب الطفرات وبالتالي السرطان أيضًا. ومع ذلك، فإنه لا يحتاج إلى تنشيط ليصبح مادة مسرطنة.
هناك أكثر من 19 مادة مسرطنة معروفة في دخان السجائر. فيما يلي بعض من أقوى المواد المسرطنة:
الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات هي مكونات قطران التبغ التي يُنتجها التحلل الحراري للمواد العضوية في دخان السجائر. العديد من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات سامة في شكلها الطبيعي، ومع ذلك، يمكنها أن تُصبح أكثر سمية بعد مرورها إلى الكبد. بسبب طبيعتها الكارهة للماء فإنها لا تذوب في الماء ويصعب طردها من الجسم. من أجل جعلها أكثر قابلية للذوبان في الماء، يقوم الكبد بتصنيع إنزيم يسمى السيتوكروم P450 الذي يضيف إليها ذرة أكسجين ويحولها إلى إيبوكسيدات مُطفِرة، والتي تعتبر أكثر قابلية للذوبان ولكنها أيضًا أكثر سُمية وأكثر ضرر على المادة الجينية في الخلايا. أول الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات التي تم تحديدها على أنها مادة مسرطنة في دخان التبغ كانت البنزوبيرين، والتي ثبت أنها تتحول إلى ديول إيبوكسيد ثم تلتصق بشكل دائم بالحمض النووي النووي، والذي قد يتسبب بقتل الخلية أو يتسبب بطفرةجِينية. في الحقيقة ليس كل ضرر يلحق بالحمض النووي يعني أنه سيُحَول الخلية إلى خلية سرطانية. تتعرض خلايا الجسم لمئات الطفرات الجينية يوميًا لكن للخلية آليات مختلفة تمنع تفاقم الأمر إلى سرطان. تحتوي الخلايا الطبيعية على جينات تُترجم إلى بروتين مسؤولة عن تحفيز انقسام الخلايا أو تثبيطها، كذلك لديها بروتينات يُمكنها اصلاح الضرر الحاصل بالحمض النووي لكن إذا كان الضرر شديد ولا يمكن اصلاحه تلجأ الخلية إلى الحل الأخير وهو تنشيط الموت المُبرمج للخلية لتفادي الخطر الذي يُمثِلُهُ بقاء خلية يُمكن أن تخرج كُليًا عن السيطرة بعد فترة مشكله بذالك سرطان.لكن في حال كان الضرر في الجينات المسؤولة عن هذا التنظيم يمكن لها أن تتحول إلى سرطان.
يمكن مشابه الضرر الحاصل في دخان التبغ كالضرر الذي ينتجه الإشعاع النووي المؤين. جَرَّب مُصَنِعُو التبغ تقنية الاحتراق الأقل للسماح باستهلاك السجائر دون تكوين مواد مسرطنة. على الرغم من أن هذه المنتجات أصبحت شائعة بشكل متزايد، إلا أنها لا تزال تمثل جزءًا صغيرًا جدًا، ولا يوجد دليل قاطع يثبت أو يدحض الادعاءات الصحية.
الأكرولين هو مركب يتكون نتيجة الانحلال الحراري لدخان السجائر. يُعطي الدُخان رائحة لاذعة وهو السبب الرئيسي للدموع ويسهم بشكل رئيسي في قدرته على الإصابة بالسرطان. مثل مستقلبات الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات، فإن الأكرولين هو أيضًا عامل مؤلك للكهرباء ويرتبط بشكل دائم بقاعدة الجوانين في الحمض النووي، عن طريق إضافة مقترنة يتبعها تدوير في نصف الأمين. تُحدث مادة الأكرولين طفرات في قاعدة الجوانين أثناء نسخ الحمض النووي، وبالتالي تتسبب بالسرطان بطريقة تشبه تلك التي تسببها الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات.توجد مادة الأكرولين أكثر بـ 1000 مرة من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في دخان السجائر وقادره على التفاعل دون الحاجة إلى عملية أيض. ثبت أن الأكرولين مادة مُطفِرة ومُسرطنة للخلايا البشرية. كان من الصعب دراسة الآلية التي تسبب بها مادة الأكرولين السرطان من خلال التجارب على الحيوانات، لأنها تحتوي على سُمية تميل إلى قتل الحيوانات قبل أن تصاب بالسرطان. بشكل عام المركبات القادرة على التفاعل عن طريق الإضافة المقترنة مثل المواد المحبة للإلكترونات (ما يُسمى بـ تفاعل مايكل ) تكون سامة ومسببة للسرطان، لأنها يمكن أن تؤدي إلى ألكلة للحمض النووي بشكل دائم. تُساهم التأثيرات التي يُحدِثها تفاعل مايكل في الالتهابات المزمنة.
النيتروزامينات هي مجموعة من المركبات المسببة للسرطان توجد في دخان السجائر ولكن ليس في أوراق التبغ غير المعالجة. تتشكل النيتروسامين على أوراق التبغ المُعالجة بالمداخن أثناء عملية المعالجة من خلال تفاعل كيميائي بين النيكوتين والمركبات الأخرى الموجودة في الورقة غير المعالجة وأكاسيد النيتروجين المختلفة الموجودة في غازات الاحتراق. لقد ثبت أن التحول إلى معالجة التبغ غير المباشرة بالنيران يُقلل من مستويات النيتروزامين إلى أقل من 0.1 جزء في المليون.
في دخان التبغ السلبي(استنشاق دخان التبغ المنبعث من مدخن آخر) نظرًا لوجود دخان الزفير في درجات حرارة أقل من دخان الشهيق، فإن المركبات الكيميائية تخضع لتغييرات يمكن أن تجعلها أكثر خطورة. يمكن أن يحدث ذلك أيضًا مع تقدم العمر. يؤدي هذا التغير إلى تحول مركب أوكسيد النيتريك(NO) إلى ثنائي أوكسيد النيتريك(NO2) الأكثر سُمِية. علاوة على ذلك، يتسبب التطاير في أن تصبح جزيئات الدخان أصغر، وبالتالي يسهل اندماجها في أعماق رئة أي شخص يتنفس الهواء لاحقًا.