Занимательная токсикология: что и как отравляет нам жизнь?

Сегодня яды встречаются в лекарствах, шампунях, одежде, еде — сложно даже сказать с уверенностью, где они не встречаются. И так же сложно предсказать, как эти вещества влияют на природу и человека и как они изменят наше будущее. Раньше было проще: атмосферу загрязняли разве что продукты обогащения руды или сжигания топлива, да и то середины XX века не сильно.

Тем, кто хотел бы незаметно отравить мужа или кота, наблюдения биолога Алана Колока не пригодятся. Но тем, кого беспокоит, что течет у них из крана и каких сюрпризов для здоровья и окружающей среды можно ждать от обычного куска мыла, его книга «Современные яды» очень заинтересует.

И нет, это не обычная пугалка «как все плохо». Автор спокойно разбирает, как работают яды, и дает ориентиры для самостоятельного поиска ответов. Пожалуй, более актуальной и доходчивой научно-популярной книги на эту тему на русском языке пока нет. Вот несколько занимательных фактов для затравки.

Чистая вода? Нет, не слышали

В самом конце прошлого века, между 1999 и 2000 гг., Дана Колпин и небольшая группа ее товарищей по геологоразведке были очень заняты. На протяжении двух лет они проводили общенациональное обследование 139 проточных водоемов в 30 штатах для измерения уровня загрязнителей в них. Они собрали пробы воды и анализировали их на наличие разнообразных продуктов фармацевтической промышленности, в том числе ветеринарных и человеческих антибиотиков, других лекарственных средств, стероидов и гормонов.

Также они проводили тесты на некоторые вещества, используемые в средствах личной гигиены, в том числе ДЭТА (N,N-диэтил-м-толуамид), основной компонент многих репеллентов, и триклозан, антибактериальное вещество, содержащееся в мыле и моющих средствах. Хотя для анализов были специально выбраны водоемы, находящиеся вблизи потенциальных источников загрязнения, и большинство веществ были обнаружены в низких концентрациях (меньше одной части на миллиард), результаты все равно оказались шокирующими.

В 80% обследованных водоемов были обнаружены в среднем по семь химических соединений.

Многие из этих веществ принадлежали к категории фармацевтических продуктов и средств личной гигиены — группе, которая до недавнего времени не считалась токсикологически опасной. Результаты исследования озаботили специалистов; для многих из этих веществ до сих пор не существовало критериев чистоты воды, поэтому было неясно, представляют ли обнаруженные концентрации какой-либо риск. Несмотря на то что эти концентрации в целом были невысоки, повсеместность распространенности этих веществ в окружающей среде заставила ученых задуматься об их потенциальной токсичности и заняться более пристальным рассмотрением их жизненного цикла, начиная от производства через личное использование потребителями и заканчивая конечной утилизацией.

Но здесь возникает проблема: за использованием различных ингредиентов средств личной гигиены уследить сложно, так как эти продукты представляют собой смеси различных веществ, формулы которых нередко защищены патентами. Таким образом, конкретный химический состав продукта и, следовательно, дозу того или иного вещества, воздействующую на пользующегося им человека, оценить бывает трудно. Однако общее количество существующих и применяемых средств личной гигиены огромно. По данным Рабочей группы по охране окружающей среды, женщины в среднем используют девять средств личной гигиены каждый день, при этом 1% мужчин и 25% женщин используют каждый день 15 и более различных продуктов из этой группы. К ним относятся бальзамы для губ, одеколоны, дезодоранты, духи, лосьоны, декоративная косметика, различные кремы, в том числе для бритья, влажные салфетки, ватные палочки и диски, туалетная бумага, одноразовые носовые платки и т. д. В состав этих продуктов входит более 10 500 уникальных химических соединений. При этом многие из этих веществ содержатся не в каком-то одном продукте, а распределены по многим. Например, антибиотик триклозан входит в состав целого ряда различных бактериальных мыл, зубных паст, блеска для губ, кремов для первой помощи, дезодорантов и даже в некоторые разновидности кухонной утвари, матрасов и детских игрушек.

247946231998952.tIJ8Fqlnh3RARypzqpUh_height640

Раннее половое созревание и выпрямление волос — какая связь?

Вниманию всех кудрявых! Мы будем говорить о средствах для волос, в особенности это касается «выпрямителей». Эти продукты содержат экстракты плаценты животных, которые, в свою очередь, содержат прогестерон, эстрогены и гормоны роста — биоактивные вещества. Такие средства могут негативно влиять на здоровье: ускоряют наступление менархе (первого менструального цикла) у девочек и стимулируют формирование миомы матки (доброкачественной опухоли, формирующейся из гладкой мышечной ткани, которая только в редких случаях становится злокачественной) у взрослых женщин. Наверное, самые неприятные эффекты эти средства вызывают при использовании маленькими девочками. Было установлено, что средства для ухода за волосами могут вызывать преждевременное развитие вторичных половых признаков (рост груди и появление лобковых волос) у детей уже в возрасте 14 месяцев! К счастью, при прекращении применения продукта дети возвращаются к нормальной, соответствующей возрасту, стадии развития.

247946231998960.ht6vSZXUeJ29TcjvIyGZ_height640

Нецелебные лекарства в индийских реках

Самый поразительный и страшный пример чрезмерного сброса опасных продуктов в окружающую среду — ситуация в индийском городе Патанчеру, который расположен неподалеку от центра индийской фармацевтической промышленности Хайдарабада. К несчастью, очистные сооружения на производстве, которые должны были удалять из воды химические вещества, не соответствовали задаче, и стоки предприятий содержали фармацевтические продукты в очень высоких концентрациях. Одиннадцать веществ, в том числе шесть антибиотиков, регулятор артериального давления, четыре блокатора рецепторов и ингибитор обратного всасывания серотонина были обнаружены в стоках в концентрации свыше микрограммов на литр. Это достаточно серьезные количества, превосходящие допустимый уровень токсичности для водных организмов. Больше всего, до 31 мг / л, в воде обнаружилось антибиотика ципрофлоксацина: эта концентрация превышала терапевтическую дозировку данного препарата!

Птицы, погибшие от противовоспалительных

После приема лекарства выводятся из организма чаще всего с мочой, а средства личной гигиены обычно просто смываются. В обоих случаях они могут попадать в канализационные стоки либо в изначальной форме, либо с присоединенными группами молекул, которые улучшают их водорастворимость. Важно, что, приобретая водорастворимость, эти метаболиты вовсе не обязательно лишаются своей биологической активности; кроме того, они могут преобразовываться бактериями обратно в исходные вещества, которые оказываются в окружающей среде снова в активной форме. И здесь нам снова нужно вспомнить об исследовании Колпин и ее коллег. Обнаруженное ими повсеместное присутствие в воде компонентов лекарственных и косметических средств в сложных сочетаниях из семи и более веществ делают их важным новым классом загрязнителей.

Как вредят эти вещества местной биоте, можно посмотреть на примере связи, выявленной между восточным бенгальским грифом (Gyps bengalensis), домашним скотом и противовоспалительным средством диклофенаком.

Грифы — падальщики, питающиеся трупами животных. Когда-то бенгальские грифы были самыми многочисленными хищными птицами в мире, во многом благодаря их тесным отношениям с человеком и его домашним скотом. В Индии крупный рогатый скот традиционно используется для получения молока и как тягловая сила, но при этом коровы считаются священными животными и поэтому не забиваются на мясо. Когда одна из 500 млн голов индийского скота умирает, избавляться от трупа обычно предоставляют грифам, даже в городах*. В 1990-х гг. численность грифов заметно упала, и в конце концов осталось не более 5% всей популяции.

Вскрытия недавно погибших птиц показали, что многие из них (до 85%) умерли от острой почечной недостаточности. Затем были проведены дополнительные исследования тканей для обнаружения типичных агентов, вызывающих почечную недостаточность: кадмия, ртути и возбудителей инфекционных заболеваний, таких как птичий грипп, инфекционный бронхит и лихорадка Западного Нила. Однако ничто из этого не объясняло вымирание птиц. Поскольку основным источником пищи для грифов служат трупы домашнего скота, были опрошены ветеринары и продавцы ветеринарных препаратов, в результате чего был выявлен химический «подозреваемый» — нестероидное противовоспалительное средство диклофенак. Проверив ткани почек грифов на присутствие этого лекарства, ученые получили поразительные результаты. У всех грифов, умерших от почечной недостаточности (25 из 25) — и ни у одного из умерших по другим причинам (0 из 13), — в печени обнаружился диклофенак. Лабораторные исследования токсичности, в которых грифам давали диклофенак орально, а также скармливали ткани животных, которым давали этот же препарат, показали острую токсичность вещества.

247946231998964.w0kBt7NPE3KDU14VMDrj_height640

«Пока неясно» — обычная фраза для токсикологии, особенно в вопросах, касающихся ядовитых веществ в окружающей среде. Это очень быстро меняющаяся сфера, в которой новые исследования и открытия появляются постоянно. Очевидно одно: человек никак не может существовать отдельно от химической среды, которую сам же и создает. Потому что на Земле нет места, которое было бы достаточно далеким и безопасным, когда речь идет о загрязнении нежелательными химическими веществами, будь то медицинские препараты или побочные продукты различных отраслей промышленности.

Подробности о книге «Современные яды: Дозы, действие, последствия»

face_96dpi_RGB_1000_sovremennye yady obl 12_2016



Рубрики: Наука

Диана Чанкселиани
Автор: