Karzinogene und das Atmungssystem: Schädigungsmechanismen

Karzinogene schädigen die Atemwege durch mehrere miteinander verbundene Wege und treiben Lungenkrebs und chronische Lungenerkrankungen an.

Schlüsselmechanismen

1. Direkte DNA-Schädigung: Adduktbildung (z. B. Benzo[a]pyren-Diol-Epoxid-DNA-Addukte aus Tabak), Strangbrüche, oxidativer Schaden (8-Oxoguanin).
2. Mutagenese in Treibergenen: TP53 (G→T-Transversionen), KRAS, EGFR – klonale Expansion mutierter Zellen.
3. Epigenetische Stilllegung: Promotor-Hypermethylierung von Tumorsuppressoren (CDKN2A/p16, RASSF1A).
4. Chronische Entzündung: ROS/RNS von aktivierten Makrophagen/Neutrophilen → NF-κB, STAT3 → Proliferation, Überleben, Angiogenese.
5. Beeinträchtigte Clearance: Ziliendysfunktion, Schleimübersekretion → Karzinogen-Retention.
6. Fibrose/Narbenbildung: Asbest, Silizium → TGF-β → Fibroblastenaktivierung → architektonische Verzerrung, beeinträchtigter Gasaustausch.
7. Immunsuppression: Tumormikroumgebung (Tregs, MDSCs, PD-L1) entgeht der Überwachung.
8. Field Cancerization: Gesamtes Epithel präpariert; mehrere unabhängige Klone.

Hauptkarzinogene der Atemwege

• Tabakrauch (60+ Karzinogene): PAHs, NNK, NNN, Arsen, Benzol, Kadmium, Polonium-210.
• Radon (α-Teilchen): #2 Lungenkrebsursache; synergistisch mit Rauchen.
• Asbest: Mesotheliom, Lungenkrebs (Synergie mit Rauchen).
• Beruflich: Silizium, Chrom(VI), Nickel, Kadmium, Dieselabgase, Formaldehyd.
• Luftverschmutzung: PM2.5, NO₂, PAHs – Gruppe 1 Karzinogen (IARC).
• Haushalt: Biomassebrennstoffrauch, Passivrauchen.

Präventionshierarchie

1. Exposition eliminieren (Verbot, Substitution, technische Kontrollen).
2. Atemwegsschutz (PSA – letzte Option).
3. Rauchstopp (einzelner größter Effekt).
4. Radontestung/-sanierung.
5. Überwachung für Hochrisiko (LDCT für Raucher 50–80, 20 Pack-Jahre).

Lungenkarzinogenese ist mehrstufig, multifaktoriell und weitgehend vermeidbar.