Основные последствия действия эффекторов эндокринной системы (ЭЭС) на человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Учреждение Образование Гродненский Государственный Медицинский университет

Министерство Здравоохранения

Кафедра Общей гигиены и экологии

КСР по предмету: Экологическая медицина

на тему: Основные последствия действия эффекторов эндокринной системы (ЭЭС) на человека

Гродно, 2012

Основные последствия действия эффекторов эндокринной системы на человека

Один из наиболее изученных механизмов действия ксенобиотиков на организм человека -- действие эффекторов эндокринной системы (ЭЭС), которые вызывают ряд экологически зависимых заболеваний. К этой группе ксенобиотиков относятся химические соединения, нарушающие нормальный гормональный баланс в организме человека и животных.

Большинство ЭЭС обладает способностью к биоаккумуляции, накапливаясь во внутренних органах и жировой ткани животных и человека. При совместном воздействии эффект суммируется. Значительную опасность представляют ЭЭС для потомков лиц, подвергшихся воздействию данных соединений во внутриутробном периоде. в этом случае большое значение имеет время воздействия: длительное действие даже в небольших количествах обязательно приводит к повреждениям.

ЭЭС делятся на три группы.

* Естественные ЭЭС. В основном содержатся в растительных продуктах, в силу чего они получили название фитоэстрогенов. В природе выполняют регулирующую функцию, вызывая бесплодие и сокращая в необходимые моменты популяцию травоядных животных. В противном случае баланс между аутотрофами и гетеротрофами (травоядными) был бы нарушен.

В отличие от многих других соединений фитоэстрогены не концентрируются в пищевой цепи, не аккумулируются в организме, хорошо метаболизируются и экскретируются. Это позволяет рекомендовать их в качестве соединений с противораковой активностью.

* Лекарственные ЭЭС. Пример лекарственных ЭЭС -ныне неиспользуемый лекарственный препарат диэтил-стильбэстрол, который активно применялся для предупреждения самопроизвольных абортов в гинекологической практике с 1948 по 1970 г. (рис. 3.6). В настоящее время запрещен, так как его применение было связано с ростом числа опухолей влагалища у женщин, нарушений репродуктивной функции у родившихся девочек и нарушений полового развития у мальчиков. 

Рис. 1 Структура диэтилстильбэстрола

К этой группе относится и другое фармакологическое средство - местранол.

* Антропогенные ЭЭС, или ксеноэстрогены. Среди них можно выделить несколько основных подгрупп.

- Хлорорганические пестициды - ДДТ, хлордан, гептахлор, альдрин, дильдрин, гексахлорбензол, линдан (рис. 1), токсафен и др. Хотя эти химикаты были запрещены в индустриальных странах, некоторые из них все еще производятся американскими корпорациями в развивающихся странах, где широко применяются. Линдан также используется в Англии дня защиты многих зерновых культур.

Побочный продукт распада ДДТ (называемый ДДЕ) -мощный антиандроген. Пестицид винклозолин, как обнаружилось, является также мощным антиандрогеном. Между тем, данный препарат широко применяется при выращивании огурцов, винограда, салата, лука, перца, томатов. Продается под многими торговыми названиями: ронилан, орналин, куралан, форлан.

- Гербициды -- алахлор, атразин, метрибузин и др. Широко применялись американскими вооруженными силами во время войны во Вьетнаме.

- Фунгициды - беномил, манеб, зинеб и др. Используются дня обработки яблок и бананов. Эффект фунгицида пропиконазола настолько мощен, что некоторые его имида-зольные производные рассматривались в свое время в качестве возможных препаратов дня мужской контрацепции.

- Полихлорированные бифенилы (ПХБ).

--Диоксины и фураны -- нежелательные побочные продукты при сжигании отходов; отходы целлюлозно-бумажных комбинатов, металлургических и химических заводов.

-- Продукты распада алкилфенолов -- химические компоненты, содержащиеся в пластмассах, например фталаты (рис. 3.8). Они широко используются в моющих средствах, красках, гербицидах и косметике. Некоторые пластмассы содержат до 40% (по весу) эфиров фталатов. При хранении эфиры переходят из пластмассы в окружающие предметы. До сих пор различные пищевые продукты в США и других странах пакетируются во фталатсодержащие пластмассовые упаковки (например, сосиски). В подобных контейнерах хранится кровь, а также и кровезаменители для гемо-трансфузиологической практики.

Имеются три главных направления, по которым ЭЭС могут оказывать такие же эффекты, как и естественные эстрогены. Во-первых, они могут имитировать действие эстрадио-ла, связываясь с рецептором гормона и запуская цепочку реакций, свойственных нормальному действию гормона. Во-вторых, ЭЭС в силу своей активности могут изменять структуру ферментов, которые расщепляют гормоны. Это предотвращает разрушение эстрогенов и позволяет большему их количеству остаться в организме. В-третьих, они могут стимулировать более мощный гормональный ответ из-за механизма аддитивности (увеличения активности друг друга) (рис. 3.9).

Естественные гормоны, продуцируемые железами внутренней секреции, циркулируют в кровотоке очень непродолжительный промежуток времени, выполняют свою специфическую задачу и разрушаются естественными механизмами. Напротив, ксенобиотики, относящиеся к группе ЭЭС, хотя и имеют меньшую специфическую активность (табл. 3.1), поступают в организм человека постоянно и в значительных количествах, быстро не разрушаются и в силу этого циркулируют в крови в течение длительного периода времени. Подобная постоянная активность органов-мишеней неблагоприятна для организма, что и влечет за собой развитие соответствующей патологии.

Рис. 2 Структура бутилбензилфталата

Рис. 3 Механизм действия ЭЭС

Таблица 3.1 Относительная активность эстрадиола н некоторых ксеноэстрогенов

Примечание. Активность рассчитывалась относительно степени стимуляции эстрогенового рецептора, которая принималась за единицу

Известно, что весьма важную роль в реализации физиологических функций играют гормонрецепторные взаимодействия. Примером этого может быть АР-рецептор (андро-геновый рецептор). Его функционирование тесно сопряжено с нормальным сексуальным развитием мужчин.

У людей определены две точки естественных мутаций в гене АР-рецептора, которые приводят к потере чувствительности при действии андрогенов. В этой связи любое химическое соединение, которое способно вызывать мутацию в ЛР-гене или действовать как аналог андрогена, может оказывать серьезные вредные воздействия на эмбриогенез и развитие организма.

Не менее важную роль в организме человека играет эстроген. С его действием связывают развитие опухолей у мужчин и женщин. Известно, что у мужчин с возрастом снижается образование андрогена, однако уровни эстрогенов остаются такими же или в некоторых случаях даже повышаются. С подобными колебаниями уровня гормонов связывают развитие рака простаты у мужчин. У женщин эстроген вызывает увеличение роста клеток и стимулирует появление опухолей молочной железы. Имеется группа эстрогенподобных пестицидов - эндосульфан, дельдрин, токсафен, хлордан, которые, к примеру, связываясь с эстрогеновым рецептором стромальных клеток молочной железы, способны индуцировать или стимулировать онкологическое заболевание.

Как известно (см. ниже), эстрадиол метаболизируется в организме женщин до двух соединений: 16-гидроксиэстрон (16-ОНЭ) и 2-гидроксиэстрон (2-ОНЭ) (рис. 4). Относительно высокие концентрации 16-ОНЭ найдены у женщин, имеющих диагностированный рак молочной железы.

Хлорорганические соединения - ДДТ, продукт его распада ДДЕ, линдан и другие - повышают уровни 16-ОНЭ, увеличивая риск онкологического заболевания.

Препаратами, способными предотвращать связьшание эстрогена с рецептором, являются фитоэстрргены, обычно встречающиеся в растениях.

Фитоэстрогены имеются в растительных продуктах: чесноке, петрушке, пшенице, ржи, рисе, моркови, бобовьх, картофеле, ягодах вишни, яблоках, мякоти кокосовых орехов и гранатах. Еще на заре цивилизации люди использовали богатые фитоэстрогенами пищевые продукты в качестве контрацептивов (например, в Греции применяли гранаты). Гиппократ для этой же цели в своих трудах упоминает дикую морковь.

Рис. 4 Схема путей метаболизма эстрогена

Эффект фитоэстрогенов намного слабее действия эстрогена - примерно в 50-20 ООО раз. Находятся они в организме приблизительно 2 дня (период полувыведения составляет 12 ч).

По своей структуре фитоэстрогены, например гени-стеин, дайдзеин, очень похожи на основной эстроген организма - 17-р-эстрадиол, в силу чего они могут соединяться с рецептором полового гормона, подражая (мимикрируя) его действию. В отличие от ксеноэстрогенов фитоэстрогены имеют длинную историю коэволюции с человеком и животными, и поэтому они быстро метаболизируются эндогенными ферментами. Низкая вероятность раковых новообразований, остеопороза и гинекологических заболеваний у некоторых народностей (Юго-Восточная Азия), употребляющих продукты, богатые фитоэстрогенами, позволяет говорить об их защитном эффекте. К таким продуктам относится соя, которая содержит генистеин и дайдзеин в наибольших количествах. В настоящее время весьма популярны в мире биологически активные добавки к пище, в состав которых входит обогащенная смесь генистеина и дайдзеина.

Последствием накопления ЭСС в окружающей среде является нарушение полового развития у представителей животного мира. Примером может являться феминизация чаек в береговой зоне США вследствие интенсивного применения ДДТ в сельском хозяйстве. Женские особи имели недоразвитые репродуктивные органы в дополнение к нормальным, мужские особи отличались присутствием яичников или имели интерсексуальные органы. эффектор эндокринный организм ксенобиотик

Рыбы, подвергнутые действию ксеноэстрогенов демонстрировали маскулинизацию женских и феминизацию мужских особей.

Перечислим основные последствия воздействия ЭЭС на человека.

* Нарушение репродуктивной функции у мужчин и женщин. В 1940 г. средний индекс спермы у мужского населения развитых стран составлял 113 млн на 1 мл спермы. Через пятьдесят лет этот показатель снизился до 66 млн. Скорость изменения индекса спермы составляет приблизительно 2% в год. Подсчитано, что если индекс спермы опустится ниже 20 млн, продолжение человеческого рода будет под сомнением. Гипотеза, объясняющая этот факт, основывается на эффекте мимикрирования ксенобиотиками действия гормонов у мальчиков, находящихся во внутриутробном состоянии. Предполагается, что из-за загрязнения окружающей среды мальчики в настоящий период времени рождаются с меньшим количеством стволовых клеток (сперматогоний), из которых после половой зрелости происходит образование сперматозоидов. Известно и непосредственное действие ЭЭС, которое у каждого 20-го мужчины приводит к бесплодию.

Нарушение полового развития, злокачественные новообразования мочеполовой системы у мужчин. За последние 30 лет в 23 раза выросло число случаев крипторхизма, гипоспадии.

гермафродитизма; в 3 раза возросла заболеваемость раком яичек у молодых мужчин; на 80% -- раком простаты у пожилых мужчин.

* Рак молочной железы. Частота этой патологии последние десятилетия возрастает. С 1940 г. смертность от рака молочной железы возрастает со скоростью 1% в год. При этом, как полагают, ЭЭС -- не канцерогены, однако они способствуют проявлению эффектов прямых канцерогенов. Наиболее высок риск развития рака молочной железы у женщин, подвергшыхся внутриутробному воздействию ЭЭС (например, если мать принимала во время беременности диэтилстильбэстрол).

* Эндометриоз. Этим заболеванием страдает 10% женщин репродуктивного возраста. Заболевание, как полагают, связано с воздействием диоксина.

* Угнетение иммунной системы.

* Гипертрофия щитовидной железы. Эта патология может быть связана с воздействием полихлорбифенилов, диоксина, Д ДТ, свинца.

* Нарушение психомоторного развития детей. Обусловлено также внутриутробным воздействием ЭЭС, так как в период внутриутробного развития половые гормоны играют определенную роль в формировании некоторых отделов головного мозга.

Рис. 5. Заболеваемость раком молочной и предстательной желез

Множественная химическая чувствительность

Множественная химическая чувствительность (МХЧ) -приобретенное экологическое заболевание, характеризующееся множественными признаками нарушений функционирования нескольких органов (обычно не меньше двух), встречающееся в ответ на воздействие нескольких химически неродственных соединений в дозах, значительно ниже установленных уровней.

Средний возраст больных, страдающих МХЧ, - 40 лет. Чаще всего признаки заболевания проявляются к 30 годам. Встречается в основном у женщин. Распространенность составляет 2-10%.

МХЧ - полисимптоматический синдром, характеризующейся поведенческими и физиологическими признаками, включая нарушения концентрации внимания, повышенную утомляемость, сонливость, головокружение, депрессию, головную боль, тошноту, состояние, близкое к паническому, и нарушение сна.

у значительной части пациентов могут наблюдаться соматические нарушения, включая мышечную боль, изменение функции желудочно-кишечного тракта, общую слабость, головную боль, рецидивирующие синуситы, бронхиты и другие неспецифические патологические состояния, к ним относятся пониженная резистентность к различным заболеваниям, иммунологическая дисфункция, изменение психоэмоционального статуса.

Гиперчувствительность к химическим агентам может последовать за вирусными заболеваниями типа инфекционного мононуклеоза или вирусной пневмонии, а также после сильных нервных потрясений.

На развитие МХЧ влияют многие факторы: генетические. Приблизительно 50% населения характеризуется медленной скоростью ацетилирования ксенобиотиков, и, следовательно, их детоксикация затруднена (см. ниже);

- неполноценная диета;

- ожирение;

- пол, возраст;

- сопутствующие заболевания печени и почек;

- нарушения эндокринной системы;

стрессовые факторы окружающей среды (измененная температура, дефицит кислорода, шум).

Непосредственными химическими индукторами МХЧ могут быть:

* терпены -- естественные летучие соединения растительного происхождени'я, имеющие характерный запах (например, аромат свежих сосновых игл, цитрусовых, эвкалипта, жасмина). Воздействие терпенов носит сезонный характер с максимумом в весенне-летний период;

* углеводороды -- компоненты природного газа, продукты сгорания бензина. Газовое оборудование также может быть источником этих соединений в жилых домах. Работники автостоянок и бензозаправочных станций - группа высокого риска для этого типа химической гиперчувствительности;

* синтетические стимуляторы созревания плодов. Например, бананы могут освобождать потенциально вредный стимулятор созревания - газ этилен;

* издтия, содержащие формальдегид, -- пластмассы, дреесно-струужечные плиты, изолирующие материалы (строительная пена), синтетические ковры, фанера, латексные краски, моющие средства, средства для укладки волос, шампуни;

* парфюмерные изделия -- духи, дезодоранты, аэрозоли, душистое мыло, лак для ногтей, растворители для чистки одежды. Косметологи и парикмахеры также относятся к группе риска;

* пестициды;

* искусственные красители и ароматизаторы,

* хлорированная питьевая вода.

Полагают, что некоторые физиологические и психогенные механизмы играют роль в патогенезе МХЧ. Триггер-ным механизмом, как считают, является аденилатциклазная система клеток слизистой носа, которая запускает цепочку реакций в ответ на запах или связывание ксенобиотика.

Есть указания на то, что фенольные соединения, входящие в состав растительной пищи, парфюмерных изделий, табачного дыма, а также пестициды способны активизировать освобождение арахидоновой кислоты и таким образом стимулировать развитие воспалительного ответа. Некоторые фенолы пролонгируют действие адреналина и норадреналина, препятствуя их окислению (инактивации). Адреналин вызывает признаки тревоги, изменения настроения и т.д.

Помимо этого, происходит образование эйкозаноидов (производных эйкозановой или арахидоновой кислоты), простагландинов, простациклинов и тромбоксанов, и таким образом ускоряется воспалительный ответ.

Вовлечены также иммунная система, лимбическая система мозга и механизмы детоксификации ксенобиотиков.

Основными характеристиками МХЧ являются:

* пороговый эффект;

* вовлечение в патологический процесс фактически любой системы организма или чаще нескольких систем одновременно;

* сенсибилизация к широкому диапазону агентов окружающей среды;

* последующий рецидив заболевания, вызываемый более низкими уровнями ксенобиотика по сравнению с теми, которые служили индукторами на начальной стадии болезни;

* постепенное снижение порога чувствительности; распространение повышенной чувствительности к другим, часто химически не сходным веществам. При этом каждый ксенобиотик может вызывать различный набор признаков заболевания.

Принципы лечения МХЧ только разрабатываются. Лечение включает изолирование от факторов-промоторов, психофизиологическое воздействие, адаптационные сеансы к промоторам при контроле состояния иммунной системы.

Список используемой литературы

1) www.ecololife.ru/study-465-1.html

2) www.data-log.ru/index.php?wordstat=4490

3) www.booksmed.com

4) www.alleng.ru/d/ecol/ecol40.html

Размещено на Allbest.ru