Działalność gospodarcza człowieka i postępujące uprzemysłowienie przyczyniają się do skażenia środowiska naturalnego ksenobiotykami (trudnodegradowalnymi substancjami chemicznymi naturalnie nie występującymi w przyrodzie). Szczególną ich grupę stanowią tzw. modulatory hormonalne - naturalne lub syntetyczne, egzogenne substancje chemiczne, zakłócające u ludzi i zwierząt aktywność hormonów, głównie steroidowych. Pomimo, że obecność tych związków w różnych środowiskach (glebie, wodzie, powietrzu) sygnalizowana była już od dawna, to dopiero w ostatnich latach poświęcono im należytą uwagę.

Reguły gry, czyli mechanizm działania EDCs

Potencjał EDCs do zaburzania funkcjonowania układu hormonalnego wynika najczęściej z ich zdolności do m.in.:

• całkowitego lub częściowego naśladowania płciowych (i innych) hormonów steroidowych, poprzez oddziaływanie z receptorami hormonalnymi lub wpływanie na szlaki przesyłania sygnałów między komórkami;
• blokowania lub zapobiegania wiązaniu się prawidłowych hormonów z ich receptorami docelowymi;
• wpływania na wytwarzanie lub rozkład hormonów prawidłowo obecnych w organizmach;
• zaburzania syntezy i funkcjonowania receptorów hormonalnych.

Namierzyć wroga

Do tej pory zidentyfikowano wiele substancji chemicznych określanych jako EDCs. Po wielu latach ciągłego stosowania okazuje się, że wiele związków wchodzących w skład niektórych pestycydów, farb czy tworzyw sztucznych, to silne toksyny zaburzające prawidłowe działanie układu hormonalnego. Do substancji tych zaliczane są m.in. ftalany (stosowane w produkcji tworzyw sztucznych), alkilofenole (obecne w detergentach i środkach powierzchniowo czynnych), polichlorowane bifenyle (PCB; używane dawniej w urządzeniach elektrycznych), dioksyny (uwalniane ze spalarni), pestycydy chloroorganiczne i organohalogeny (stosowane jako środki zmniejszające palność). Związki te różnią się budową i zastosowaniem, łączy je jednak zdolność do zaburzania funkcjonowania układu wewnątrzwydzielniczego ludzi i zwierząt.

Szeroko rozpowszechnioną w przemyśle grupę modulatorów hormonalnych stanowią związki organiczne zawierające jeden lub więcej atomów chloru (tzw. organochloryny, związki chloroorganiczne). Są one często wykorzystywane w przemyśle, głównie do produkcji farb, lakierów, wyrobów plastikowych, środków kosmetycznych (perfum, dezodorantów i szamponów) oraz substancji stosowanych do powlekania wnętrza m.in. puszek z żywnością. Także wiele ze stosowanych w rolnictwie pestycydów wykazuje zdolność do modulowanie działania układu hormonalnego.

DDT i „silent spring”

Dichlorodifenylotrichloroetan (DDT) to związek wprowadzony do użycia w latach 40. XX wieku. Przez kilkanaście lat stosowany był powszechnie jako środek owadobójczy w rolnictwie, leśnictwie i gospodarstwach domowych. DDT początkowo wydawał się idealnym środkiem, jednak jego niezwykła skuteczność i trwałość okazała się niebezpieczna dla ludzi i zwierząt. Związek ten charakteryzuje się bowiem długim czasem rozpadu, co sprawia, że raz wprowadzony do środowiska ulega w nim akumulacji, szczególnie w organizmach znajdujących się na szczycie piramidy pokarmowej. Na toksyczne działanie DDT zwróciła uwagę biolog Rachel Carson w swojej głośnej książce „Cicha wiosna” (Silent Spring), w której przedstawiała czarny scenariusz świata pozbawionego śpiewu ptaków i odgłosów zwierząt na skutek powszechnego użycia pestycydów.

Sprawa wywołała falę oburzenia i skierowała uwagę opinii publicznej na problem użycia DDT. Rozpoczęto systematyczne badania wpływu efektu kumulacyjnego DDT na ludzi, jednak związek nadal był w użyciu. Stwierdzono, że u osób narażonych na ekspozycję DDT zwiększa się ryzyko rozwoju chorób nowotworowych (w tym białaczki) oraz nadciśnienia tętniczego).

Co więcej udowodniono, że związek ten może powodować przedwczesne porody, zaburzenia płodności i nieprawidłowy rozwój płodu. Z tego względu DDT został wycofany z użycia. Obecnie wykorzystywany jest jedynie w niektórych krajach Afryki jako środek do ochrony przed komarami, przenoszącymi malarię. Jednak, na skutek długotrwałego stosowania i dużą zdolność do akumulacji, jego obecnośćjest wciąż wykrywalna w środowisku.

Czym skorupka za młodu nasiąknie… czyli słów kilka o BPA

Bisfenol A (BPA) to organiczny związek toksyczny z grupy fenoli. Stosowany jest m.in. w technologii wytwarzania tworzyw sztucznych, żywic i farb epoksydowych. Oznacza to, że można go znaleźć w soczewkach do okularów, płytach CD, szybach okiennych, opakowaniach oraz pojemnikach na napoje. Obecność BPA stwierdzono także w butelkach dla dzieci, talerzykach, kubeczkach oraz elementach smoczków, powłokach wewnętrznych powierzchni puszek do konserw, paragonach i biletach. W przypadku uszkodzenia plastiku lub powłoki wykonanej z żywicy lub pod wpływem wysokiej temperatury BPA może być uwalniany i przedostaje się do pokarmów i napojów, które spożywają ludzie. BPA w organizmie człowieka może łączyć się z receptorami odpowiedzialnymi za wiązanie naturalnego estrogenu i ulegać akumulacji w tkankach i tłuszczach, skąd następnie jest stopniowo uwalniany. BPA oskarżany jest m.in. o powodowanie raka, chorób serca, zaburzeń układu hormonalnego, nadpobudliwości i uszkodzeń mózgu. Najnowsze badania naukowe dowodzą, że kolejnym efektem działania BPA jest otyłość. Jak wynika z badań, dzieci i młodzież wystawione na działanie tego związku w dużym stężeniu są dwa razy bardziej podatne na otyłość, niż ich rówieśnicy nie mający tak częstego kontaktu z tą substancją.

Fatalne ftalany

Ftalany to sole i estry kwasu ftalowego. Używane są powszechnie jako środki zmiękczające tworzywa sztuczne. Stanowią także dodatek do farb i lakierów, materiałów budowlanych, środków czystości i niektórych kosmetyków. Ftalany znaleźć można w gryzakach dla dzieci, miękkich zabawkach, sprzęcie szpitalnym i plastikowych torbach. Ze względu na szerokie użycie, także w opakowaniach produktów spożywczych, obecność ftalanów wykryto w mleku dla niemowląt, serach, margarynie i chipsach.

Związki te, podobnie jak wiele innych modulatorów hormonalnych, dzięki rozpuszczalności w tłuszczach ulegają akumulacji w organizmach ludzi i zwierząt (zwłaszcza w tkance tłuszczowej). A tam działając głównie na zasadzie antagonizmu mogą zmieniać prawidłowe funkcjonowanie układu wewnątrzwydzielniczego. Udowodniono m.in., że ftalany charakteryzują się działaniem teratogennym i mogą prowadzić do uszkodzeń płodów i poronień. Niektóre z nich, takie jak ftalandi(2-etyloheksylowy) i ftalan dibutylowy, mogą poprzez wypieranie działania testosteronu, zaburzać rozwój męskich narządów płciowych. Osłabiają także, a nawet niszczą plemniki. Ftalany mogą powodować także alergię, astmę i inne choroby przewlekłe u dzieci.

W ostatnim czasie Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) oraz Europejska Agencja Środowiska (EEA) ostrzegły, że zarówno kosmetyki, leki jak i chemikalia zawierające EDCs, powszechnie używane w gospodarstwach domowych, mogą być szkodliwe dla zdrowia. Liczne doniesienia naukowe wskazują, że EDCs oddziaływają na układ rozrodczy, odpornościowy, nerwowy i tarczycę. Choroby tych narządów są coraz częstsze wśród ludzi. Co jakiś czas naukowcy donoszą o nowych, niekorzystnych skutkach działania EDCs na organizmy żywe. I choć wszyscy badacze są zgodni co do tego, że potrzebujemy kolejnych badań, które dadzą pełen obraz powiązań pomiędzy substancjami wywołującymi zaburzenia hormonalne, a potencjalnymi chorobami i zaburzeniami, jedno jest pewne – ostrożności nigdy za wiele. Kupując plastikowe przedmioty, zabawki, farby i lakiery czytajmy uważnie etykiety, a stosując chemikalia zachowajmy umiar i rozwagę.

Anna Jasińska

Źródła:

• M.J. Friedrich. Endocrine-Disrupting Chemicals. JAMA, 2013, 309:1578, doi:10.1001/jama.2013.4121.
• M. Krupiński, J. Długoński. Biodegradacja nonylofenoli przez wybrane drobnoustroje. Postepy mikrobiologii, 2011, 50: 313-319
• M. Matejczyk, P. Zalewski. Związki endokrynnie aktywne i ich aktywność biologiczna. Kosmos, 2011, 60: 17-32
• J.L. Tang-Péronard, H. R. Andersen, T.K. Jensen, B.L. Heitmann.Endocrine-disrupting chemicals and obesity development in humans: A review.Obesity Reviews, 2011,12: 622–636
• M. Woźniak. M. Muras. Ksenoestrogeny: substancje zakłócające funkcjonowanie układu hormonalnego. Ginekologia Polska, 2008, 79: 785-790.
• R.T. Zoeller, T.R. Brown, L.L. Doan, A.C. Gore, N.E. Skakkebaek, A.M. Soto, T.J. Woodruff, F.S. Vom Saal. Endocrine-Disrupting Chemicals and Public Health Protection: A Statement of Principles from The Endocrine Society. Endocrinology, 2012, 153:4097-4110