: Полихлорированные бифенилы и сперматогенез
21.10.2005
3508
0
35080
Антропогенное воздействие на природу в настоящее время превратилось в мощный социально-экономический и экологический фактор, действующий в масштабах не только отдельных территорий, но и на глобальном уровне, и представляет собой реальную угрозу жизни на Земле и существованию биосферы в целом. Неблагополучная экологическая обстановка во всём мире по стойким органическим загрязнителям (СОЗ), в том числе и полихлорированным бифенилам (ПХБ – PCB), – одна актуальнейшей медико-биологической проблемой современности. Медико-экологические последствия накопления ПХБ в биосфере создали как научно-технические, так и социальные проблемы невиданной ранее сложности. Сейчас ПХБ – мировая проблема, затрагивающая судьбы людей и природы громадных регионов земного шара.
Действительная картина всех аспектов проблемы полихлорированных бифенилов до настоящего времени затенена политическими и идеологическими мотивами, что подтверждается наличием полярно противоположных мнений в отношении экологической опасности этих веществ даже на соседних страницах периодических изданий. В лавинообразном потоке информации в последнее время фигурируют сообщения о криминальных расследованиях аварийных ситуаций, связанных с массовым поражением работников промышленных предприятий и населения заражённых территорий. Выполняя заказы компаний, ряд учёных фальсифицировали данные эпидемиологических исследований, что не на одно десятилетие сокрыло истину о биологических эффектах этих ксенобиотиков.
Характеристика состояния здоровья части человеческой популяции - населения контаминированной территории – вопрос многосторонний и затрагивает изучение заболеваемости, анализ комплекса демографических показателей и оценку здоровья здоровой части населения. Чрезвычайно важным является познание как общих закономерностей формирования здоровья населения, так и специфических особенностей проблемных ситуаций, складывающихся для конкретных регионов (территорий, групп населения) под влиянием факторов местного характера.
Методология оценки и прогноза медицинских последствий воздействия ксенобиотиков бифенилового ряда базируется на принципах системного подхода, который предусматривает детальное изучение особенностей структуры, распространения и поведения бифенилов в окружающей среде, поступления в организм человека, токсикокинетики в органах и тканях, зависимости «доза-время-эффект» (RISK ASSESSMENT).
Определение дозовой нагрузки ПХБ имеет прямой выход не только на группы риска, но и на методику оценки риска возникновения тех или иных неблагоприятных эффектов при воздействии этих веществ на человеческую популяцию. Чем выше доза ксенобиотика, тем больше риск индивидуальных эффектов и тем больше тяжесть общих проявлений. Это положение лежит в основе отрицательной взаимосвязи между ранними событиями, не всегда проявляющимися в виде повреждающих эффектов, и более поздними, зачастую имеющими выраженное вредное воздействие. Фактический риск для индивидуумов, экспонированных к дозе, соответствующей среднестатистической нагрузке популяции, вероятно, может быть ниже такового лиц, находящихся в пике экспонирования, а для некоторых – равняться нулю. Более высоко экспонированные к ПХБ популяции за счёт профессиональных контактов или аварийных ситуаций имеют, соответственно, более высокий риск проявления отрицательных эффектов.
Во всём мире отмечается ухудшение репродуктивного здоровья наций, основной причиной чего являются низкодозовые эффекты химических веществ, контаминирующих пищу, воду и многие товары потребительского спроса. Этиологическую роль в этой проблеме играют вещества, обладающие эстрогенной активностью, так называемые эстрогеноподобные химические соединения. По механизму действия последние подразделяются на агонисты и антагонисты. Агонисты не являются истинными гормонами, но сходны с ними, и потому их называют мимическими гормонами. Антагонисты, индуцируя энзиматическую активность, выступают в роли анти-эстрогенов и взаимодействуют с естественными гормонами, снижая или разрушая их функциональную активность.
Гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции, то есть природные гормоны, действуют на организм как мессенджеры или стимуляторы каскада ряда эффектов. По мере использования гормонов организм удаляет их из крови. В отличие от природных гормонов, мимические химические гормоны не выводятся из организма столь быстро, они остаются в нём длительное время, выполняя работу естественных гормонов несвоевременно, неуместно, деструктивно и пагубно для организма.
Теперь известно, что ПХБ действуют на организм и как сильнейшие «гормоны окружающей среды», разрушая эндокринную систему, и как мимические гормоны. ПХБ взаимодействуют с природными сигнальными гормонами организма, обусловливая феминизацию потомства мужского пола, уменьшая сперматогенез, изменяя сексуальное поведение, вызывая эндометриоз у женщин, пороки развития у детей, уменьшая IQ растущих детей, снижая вес и детерминируя синдром истощения, супрессируя иммунологическую резистентность организма.
Неблагоприятное воздействие ПХБ на организм женщины и её потомство начинает складываться до формирования эмбриона и плода, в проэмбриональном периоде, когда повреждающему влиянию подвергаются половые клетки.
Датское Агентство по защите окружающей среды в Копенгагене в апреле 1995 г. издало доклад «Репродуктивное здоровье мужчин и химические вещества окружающей среды с эстрогенными эффектами», в котором представлен перечень мимических экотоксикантов. Большинство из 209 изомеров ПХБ признаны веществами с эстрогенным характером действия. У мужчин отмечаются нарушения сперматогенеза, атрофия яичек, патология строения яичек, уменьшение размера половых органов, снижение уровня тестостерона, отклонения в сексуальном поведении.
Британский медицинский журнал отметил, что за анализируемы период (40 лет) частота рака яичек выросла в 3-4 раза, пороков развития мужской репродуктивной системы – в 2-4 раза, включая крипторхидизм и гипоспадии. Как сообщил NIEHS (1993), сперматогенез у мужчин индустриально развитых стран за последние 50 лет снизился на 50%, ежегодно снижаясь на 2% последние два десятилетия.
Лишь недавно было получено объяснение мировой тенденции снижения репродуктивной функции у мужчин. Все проявления репродуктивной патологии у мужчин однозначно связывают с экспонированием особей мужского пола на ранних этапах онтогенеза к эстрогеноподобным веществам. Этиологическую причастность к этому в значительной мере приписывают полихлорированным бифенилам – повсеместным, персистентным поллютантам окружающей среды. Так, у мужчин с числом сперматозоидов менее 2*107кл/мл методом множественного регрессионного анализа установлена отрицательная корреляционная связь между индексом подвижности половых клеток и содержанием в сперме полихлорбифенилов. Выявленная корреляция не отрицает возможности вредного воздействия ПХБ на показатели функционального состояния сперматозоидов.
Существует два пути воздействия гормоноподобных экотоксикантов на мужскую репродуктивную функцию:
• Химические вещества могут оказывать прямое воздействие на яички, повреждая сперму или снижая её количество, или будучи непосредственно перенесенными сперматозоидами в яйцеклетку.
• Токсины могут воздействовать опосредованно, через нервную и эндокринную системы, вызывая выброс гормонов, действующих как мессенджеры – регуляторы комплекса химических процессов.
В октябрьском выпуске журнала Human Reproduction представлены результаты эпидемиологических исследований европейского масштаба (проект INUENDO). В широкомасштабный эксперимент было вовлечено 700 мужчин-европейцев: 193 – из Гренландии, 178 – шведские рыбаки, 141 – из Варшавы (Польша), 195 – из Харькова (Украина).
Ученые применили метод структурного анализа хроматина спермы (Sperm Chromatin Structure Assay, SCSA) для изучения целостности образцов спермы и оценки степени повреждения ДНК – так называемый индекс фрагментации ДНК (DFI). Они определяли уровни гексахлорбифенила (изомер под номером 153 с 6 атомами хлора) в сыворотке крови, который является маркером общего содержания недиоксиноподобных ПХБ в организме человека. Помимо того, волонтеры были анкетированы.
Результаты оказались интригующими и вызвали некоторое замешательство. Установлена прямая корреляция между уровнем DFI и ПХБ в целом для всей выборки. Степень фрагментации ДНК возрастала на 60% в группе, экспонированной к самым высоким концентрациям СОЗ. Однако для отдельных когорт такая связь установлена не была.
Данные, полученные для отдельных когорт, неожиданные и обнадеживающие. В надежде получить простой ответ, как обычно, ученые получили новые вопросы. Поэтому на данном уровне компетентности можно только высказать предположение о том, что генетические и/или жизненные факторы способны нейтрализовать или уравновешивать влияние поллютантов на эти группы.
Полученные результаты, по мнению исследователей, являются базовым материалом для проспективных наблюдений. Медианный уровень повреждения ДНК спермы составлял 10%, и подавляющее большинство мужчин-волонтеров было фертильным. Вероятность стать отцом начинает снижаться, когда доля поврежденной спермы превышает 20% и ничтожно мала, когда она выше 30-40%. Экспонирование к ПХБ может оказывать негативное воздействие на репродуктивную функцию человека и, особенно, мужчин, которые, помимо того, уже имеют большой процент дефектной спермы.
Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/ по материалам журнала Human Reproduction и News Medical.Net
http://www.news-medical.net/?id=13751
http://www.eshre.com/
Действительная картина всех аспектов проблемы полихлорированных бифенилов до настоящего времени затенена политическими и идеологическими мотивами, что подтверждается наличием полярно противоположных мнений в отношении экологической опасности этих веществ даже на соседних страницах периодических изданий. В лавинообразном потоке информации в последнее время фигурируют сообщения о криминальных расследованиях аварийных ситуаций, связанных с массовым поражением работников промышленных предприятий и населения заражённых территорий. Выполняя заказы компаний, ряд учёных фальсифицировали данные эпидемиологических исследований, что не на одно десятилетие сокрыло истину о биологических эффектах этих ксенобиотиков.
Характеристика состояния здоровья части человеческой популяции - населения контаминированной территории – вопрос многосторонний и затрагивает изучение заболеваемости, анализ комплекса демографических показателей и оценку здоровья здоровой части населения. Чрезвычайно важным является познание как общих закономерностей формирования здоровья населения, так и специфических особенностей проблемных ситуаций, складывающихся для конкретных регионов (территорий, групп населения) под влиянием факторов местного характера.
Методология оценки и прогноза медицинских последствий воздействия ксенобиотиков бифенилового ряда базируется на принципах системного подхода, который предусматривает детальное изучение особенностей структуры, распространения и поведения бифенилов в окружающей среде, поступления в организм человека, токсикокинетики в органах и тканях, зависимости «доза-время-эффект» (RISK ASSESSMENT).
Определение дозовой нагрузки ПХБ имеет прямой выход не только на группы риска, но и на методику оценки риска возникновения тех или иных неблагоприятных эффектов при воздействии этих веществ на человеческую популяцию. Чем выше доза ксенобиотика, тем больше риск индивидуальных эффектов и тем больше тяжесть общих проявлений. Это положение лежит в основе отрицательной взаимосвязи между ранними событиями, не всегда проявляющимися в виде повреждающих эффектов, и более поздними, зачастую имеющими выраженное вредное воздействие. Фактический риск для индивидуумов, экспонированных к дозе, соответствующей среднестатистической нагрузке популяции, вероятно, может быть ниже такового лиц, находящихся в пике экспонирования, а для некоторых – равняться нулю. Более высоко экспонированные к ПХБ популяции за счёт профессиональных контактов или аварийных ситуаций имеют, соответственно, более высокий риск проявления отрицательных эффектов.
Во всём мире отмечается ухудшение репродуктивного здоровья наций, основной причиной чего являются низкодозовые эффекты химических веществ, контаминирующих пищу, воду и многие товары потребительского спроса. Этиологическую роль в этой проблеме играют вещества, обладающие эстрогенной активностью, так называемые эстрогеноподобные химические соединения. По механизму действия последние подразделяются на агонисты и антагонисты. Агонисты не являются истинными гормонами, но сходны с ними, и потому их называют мимическими гормонами. Антагонисты, индуцируя энзиматическую активность, выступают в роли анти-эстрогенов и взаимодействуют с естественными гормонами, снижая или разрушая их функциональную активность.
Гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции, то есть природные гормоны, действуют на организм как мессенджеры или стимуляторы каскада ряда эффектов. По мере использования гормонов организм удаляет их из крови. В отличие от природных гормонов, мимические химические гормоны не выводятся из организма столь быстро, они остаются в нём длительное время, выполняя работу естественных гормонов несвоевременно, неуместно, деструктивно и пагубно для организма.
Теперь известно, что ПХБ действуют на организм и как сильнейшие «гормоны окружающей среды», разрушая эндокринную систему, и как мимические гормоны. ПХБ взаимодействуют с природными сигнальными гормонами организма, обусловливая феминизацию потомства мужского пола, уменьшая сперматогенез, изменяя сексуальное поведение, вызывая эндометриоз у женщин, пороки развития у детей, уменьшая IQ растущих детей, снижая вес и детерминируя синдром истощения, супрессируя иммунологическую резистентность организма.
Неблагоприятное воздействие ПХБ на организм женщины и её потомство начинает складываться до формирования эмбриона и плода, в проэмбриональном периоде, когда повреждающему влиянию подвергаются половые клетки.
Датское Агентство по защите окружающей среды в Копенгагене в апреле 1995 г. издало доклад «Репродуктивное здоровье мужчин и химические вещества окружающей среды с эстрогенными эффектами», в котором представлен перечень мимических экотоксикантов. Большинство из 209 изомеров ПХБ признаны веществами с эстрогенным характером действия. У мужчин отмечаются нарушения сперматогенеза, атрофия яичек, патология строения яичек, уменьшение размера половых органов, снижение уровня тестостерона, отклонения в сексуальном поведении.
Британский медицинский журнал отметил, что за анализируемы период (40 лет) частота рака яичек выросла в 3-4 раза, пороков развития мужской репродуктивной системы – в 2-4 раза, включая крипторхидизм и гипоспадии. Как сообщил NIEHS (1993), сперматогенез у мужчин индустриально развитых стран за последние 50 лет снизился на 50%, ежегодно снижаясь на 2% последние два десятилетия.
Лишь недавно было получено объяснение мировой тенденции снижения репродуктивной функции у мужчин. Все проявления репродуктивной патологии у мужчин однозначно связывают с экспонированием особей мужского пола на ранних этапах онтогенеза к эстрогеноподобным веществам. Этиологическую причастность к этому в значительной мере приписывают полихлорированным бифенилам – повсеместным, персистентным поллютантам окружающей среды. Так, у мужчин с числом сперматозоидов менее 2*107кл/мл методом множественного регрессионного анализа установлена отрицательная корреляционная связь между индексом подвижности половых клеток и содержанием в сперме полихлорбифенилов. Выявленная корреляция не отрицает возможности вредного воздействия ПХБ на показатели функционального состояния сперматозоидов.
Существует два пути воздействия гормоноподобных экотоксикантов на мужскую репродуктивную функцию:
• Химические вещества могут оказывать прямое воздействие на яички, повреждая сперму или снижая её количество, или будучи непосредственно перенесенными сперматозоидами в яйцеклетку.
• Токсины могут воздействовать опосредованно, через нервную и эндокринную системы, вызывая выброс гормонов, действующих как мессенджеры – регуляторы комплекса химических процессов.
В октябрьском выпуске журнала Human Reproduction представлены результаты эпидемиологических исследований европейского масштаба (проект INUENDO). В широкомасштабный эксперимент было вовлечено 700 мужчин-европейцев: 193 – из Гренландии, 178 – шведские рыбаки, 141 – из Варшавы (Польша), 195 – из Харькова (Украина).
Ученые применили метод структурного анализа хроматина спермы (Sperm Chromatin Structure Assay, SCSA) для изучения целостности образцов спермы и оценки степени повреждения ДНК – так называемый индекс фрагментации ДНК (DFI). Они определяли уровни гексахлорбифенила (изомер под номером 153 с 6 атомами хлора) в сыворотке крови, который является маркером общего содержания недиоксиноподобных ПХБ в организме человека. Помимо того, волонтеры были анкетированы.
Результаты оказались интригующими и вызвали некоторое замешательство. Установлена прямая корреляция между уровнем DFI и ПХБ в целом для всей выборки. Степень фрагментации ДНК возрастала на 60% в группе, экспонированной к самым высоким концентрациям СОЗ. Однако для отдельных когорт такая связь установлена не была.
Данные, полученные для отдельных когорт, неожиданные и обнадеживающие. В надежде получить простой ответ, как обычно, ученые получили новые вопросы. Поэтому на данном уровне компетентности можно только высказать предположение о том, что генетические и/или жизненные факторы способны нейтрализовать или уравновешивать влияние поллютантов на эти группы.
Полученные результаты, по мнению исследователей, являются базовым материалом для проспективных наблюдений. Медианный уровень повреждения ДНК спермы составлял 10%, и подавляющее большинство мужчин-волонтеров было фертильным. Вероятность стать отцом начинает снижаться, когда доля поврежденной спермы превышает 20% и ничтожно мала, когда она выше 30-40%. Экспонирование к ПХБ может оказывать негативное воздействие на репродуктивную функцию человека и, особенно, мужчин, которые, помимо того, уже имеют большой процент дефектной спермы.
Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/ по материалам журнала Human Reproduction и News Medical.Net
http://www.news-medical.net/?id=13751
http://www.eshre.com/
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
