Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Modulatory hormonalne – bomba z opóźnionym zapłonem
10.05.2013
Modulatory hormonalne – bomba z opóźnionym zapłonem
W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie tzw. modulatorami hormonalnymi (ang. endocrine disrupting compounds, EDCs), które z uwagi na strukturalne podobieństwo do naturalnie występujących hormonów mogą zakłócać funkcjonowanie układu dokrewnego. Wiele spośród nich to związki syntetyczne wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu, rolnictwie i procesach technologicznych. EDCs podejrzewane są o wywoływanie u organizmów żywych skutków ubocznych takich jak zaburzenia płodności, otyłość lub rozwój hormonozależnych nowotworów.

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.

 

Grupa substancji chemicznych

Związek chemiczny

Fitoestrogeny

Resweratrol, genisteina, daidzeina

Syntetyczne farmaceutyki

Etynyloestradiol, mestranol

Pestycydy

Atrazyna, alachlor, DDT

Syntetyczne chemikalia przemysłowe

Bisfenol A, nonylofenol, ftalany

Związki metali ciężkich

Związki kadmu, rtęci, ołowiu

 

 

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
KOMENTARZE
news

<Lipiec 2019>

pnwtśrczptsbnd
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
Newsletter