Piše: Maruša Pavčič, univ. dipl. inž. živilske tehnologije
Kako različne kemikalije vplivajo na zdravje, rast in življenje človeka? Na kaj pomislimo ob izrazu »motilci endokrinega sistema« oziroma »hormonalni motilci«, morda na pesticide in aditive, ki naj bi se pojavljali v predelani hrani in pred katerimi naj bi nas varovala bio-živila. Stvar ni tako preprosta.
Po definiciji so endokrini motilci vse snovi, ki so biološko aktivne, in ki že v zelo majhnih koncentracijah povzročajo škodljive učinke pri organizmih, to je spremenijo delovanje endokrinega oz. hormonalnega sistema. Natančneje povedano so snovi, ki motijo proizvodnjo, sproščanje, transport, presnovo (metabolizem), vezavo, delovanje in odstranjevanje naravnih hormonov v telesu, s tem pa vplivajo na ohranjanje notranjega ravnovesja (homeostaze) oz. normalno celično presnovo, plodnost, vedenje in razvoj človeka in drugih živalskih vrst.
Koncept motenja endokrinega sistema je leta 1993 prvi predstavil Theo Colborn s sodelavci in na ta način povezal mnoga delna in nepopolna znanja o snoveh, ki so za nas toksična. Endokrini (hormonski) sistem predstavlja poleg živčnega in imunskega sistema pomemben uravnalni mehanizem, ki nadzoruje življenjske funkcije v živih bitjih. Hormoni nadzorujejo uravnalne, rastne, razvojne in homeostatske mehanizme organizmov. Ker hormoni delujejo v nizkih koncentracijah, lahko že zelo nizke koncentracije motilcev endokrinega sistema vplivajo na razvoj in delovanje organizma.
Po poročilu Ameriške agencije za varstvo okolja obstaja 87.000 možnih endokrinih motilcev. Med njimi prevladujejo industrijske kemikalije (75.500), 900 aktivnih in 2500 pomožnih snovi v pesticidih, ter dodatki v kozmetiki in živilih (8000). Škodljive učinke v okolju imajo lahko tako naravne kot tudi sintetične snovi. Med naravne hormonske motilce uvrščamo spolne hormone vretenčarjev, kot so estrogeni (17β-estradiol), androgeni (testosteron), nekatere rastlinske hormone z estrogenskim delovanjem (fitoestrogene, na primer genistein, daidzein in kumestrol).
V skupino sintetičnih kemikalij, ki motijo endokrini sistem, sodijo klorirani pesticidi (DDT, lindan, linuron, diuron, metoksiklor), industrijske kemikalije in njihovi stranski produkti (poliklorirani bifenili – PCB, polibromirani bifenili – PBB, dioksini, furani), sestavine plastike (bisfenol A-BPA, ftalati), goriva, ultravijolični filtri, zaviralci ognja (bromirani difenili, difeniletri), detergenti (alkilfenoli), humana in veterinarska zdravila (17α-etinilestradiol, DES), kozmetični preparati in številne druge kemikalije. Število je iz leta v leto večje.
Omenjene snovi prihajajo v okolje med proizvodnjo, z rabo in odlaganjem, predvsem na neurejenih odlagališčih. Najbolj prizadeti ekosistemi so celinske vode, tako površinske kot tudi podtalne. Raziskave so potrdile obstoj teh snovi v deževnici, pitni vodi, rekah, jezerih in morjih. Pomemben vnos predstavljajo tudi izpusti iz komunalnih čistilnih naprav, saj se pri čiščenju odpadnih vod endokrini motilci le delno ali pa sploh ne odstranijo. Nastajajo tudi pri nepopolnem sežigu. Ker je večina teh snovi topna v maščobah, se na dolgi rok nalagajo v maščobnih tkivih živali in rib, ki jih človek uživa kot hrano. Tako smatrajo naj bi kar 90 % PCB in DDT-ja v človeško telo prišlo s hrano.
Vpliv na spremembe endokrinega sistema
Motilci endokrinega sistema spremenijo delovanje endokrinega sistema tako, da:
- posnemajo naravne hormone, npr. spolne hormone in na ta način sprožajo podobne procese v telesu ter posledično povzročijo prekomerno stimulacijo oz. spodbujanje k delovanju;
- se lahko vežejo na receptorje za hormone in tako zavirajo delovanje naravnih hormonov, telo pa se ne more normalno odzvati na spremenjeno homeostazo;
- vplivajo na tvorbo, presnovo hormonov v jetrih in njihovo izločanje ter tako direktno spreminjajo njihovo koncentracijo v telesu.
Poleg navedenega imajo motilci endokrinega sistema še nekaj značilnosti, ki jih ločijo od drugih onesnaževal. Dejstvo je, da odrasel človek drugače reagira na izpostavljenost endokrinim motilcem kot zarodek ali novorojenček. Okolje razvijajočega se organizma, ki ga sestavljata okolje v materi in zunanje okolje, vpliva na njegove gene pri določanju nagnjenosti za razvoj bolezni ali disfunkcije pozneje v življenju. Govorimo o »razvojnih osnovah bolezni odraslih«. Kdaj bo prišlo do izbruha bolezni ali pojava disfunkcije ni določeno, lahko se pojavi takoj po rojstvu, lahko v odrasli dobi ali v starosti. Le redko samo en motilec vpliva na pojav bolezni, običajno imamo opravka z več motilci (koktajli), ki delujejo tako, da se učinek povečuje ali je celo sinergističen. Njihov učinek ni odvisen od količine, katerakoli sled motilca že lahko povzroči endokrine ali reproduktivne nenormalnosti. To je zaskrbljujoče, saj so zaenkrat vsi predpisi, ki omejujejo vsebnost endokrinih motilcev v hrani, vodi, kozmetiki, embalaži in predmetih splošne uporabe, naravnani na tisto količino, ki jo še zaznava povprečna laboratorijska oprema. Še več, motilci endokrinega sistema lahko ne vplivajo le na izpostavljenega posameznika, ampak tudi na njegove otroke in bodoče generacije. Mehanizem tega prenosa še ni popolnoma znan, nekateri dokazi kažejo, da ne gre za mutacijo genov, ampak bolj za spremembo dejavnikov, ki uravnavajo izražanje genov.
Zdravstvene posledice delovanja motilcev endokrinega sistema
Hormoni so vključeni v številne procese v telesu, zato delovanje endokrinih motilcev lahko povzroča številne bolezni. Vedno bolj jih povezujejo s kroničnimi nenalezljivimi boleznimi, kot so debelost, diabetes tipa 2, bolezni srca in žilja, bolezni ščitnice ter različne vrste raka. Zanimivo je, da vedno več raziskav potrjuje vpliv endokrinih motilcev pri pojavu debelosti. Debelost ima škodljive učinke na zdravje ljudi, saj povečuje tveganja za pridružene presnovne nepravilnosti, kot so insulinska rezistenca, hiperinsulinemija, visok krvni pritisk in motnje v presnovi maščob, ki so sestavni del presnovnega sindroma, ki vodi do razvoja sladkorne bolezni tipa 2 ter bolezni srca in žilja. Pojav epidemije debelosti se običajno pripisuje energijsko prebogati, nezdravi prehrani zahodnega tipa z veliko prostih sladkorjev in maščob ter premalo zelenjave in premajhni telesni dejavnosti zaradi pretežno sedečega življenjskega sloga. Vendar mehanizmi nastanka debelosti še vedno niso popolnoma jasni. Poleg genetske predispozicije in sprememb življenjskega sloga naj bi na pojav debelosti vplivale tudi snovi iz okolja, molekule, ki neustrezno uravnavajo presnovo maščob in tvorbo maščobnega tkiva. Presnova maščobnega tkiva v telesu je pod nadzorom simpatetičnega živčnega sistema, ki ga uravnavajo hormoni, ki vključujejo spolne steroide. Estrogeni iz okolja lahko vplivajo na maščobno tkivo direktno z uravnavanjem lipogeneze, lipolize in adipogeneze, ali indirektno, tako da vplivajo na porabo hrane in izločanje leptina ali homeostazo maščob v jetrih. Lep primer za delovanje endokrinega motilca tega tipa je bila uporaba sintetičnega nesteroidnega estrogena, imenovanega DES (stilboestrol) za zdravljenje raka prsi ali prostate, lajšanje postmenopavzalnih težav in preprečevanje splavov v letih 1941 do 1971. Pred kratkim so dokazali, da je izpostavljenost DES v času nosečnosti pri miših povezana s povečano telesno težo in nabiranjem maščobe v trebuhu, poleg tega pa tudi s povečanimi vrednostmi hormonov leptina in adiponektina, markerja vnetja IL-6 in trigliceridov. Podobne rezultate ugotavljajo pri otrocih mater, ki so v omenjenem obdobju uživale DES (DES-hčere in DES-sinovi).
Moda pridobivanja »bolj zdravih prehranskih navad« z vegetarijansko ali vegansko prehrano je v zadnjem času povečala uživanje soje in tako tudi količino zaužitega fitosterola genisteina. Pri majhnih koncentracijah naj bi genistein preprečeval lipogenezo (tvorbo maščob), medtem ko jo pri večjih koncentacijah pospešuje in tako lahko prispeva k debelosti trebušnega tipa.
Veliko je tudi raziskav o vzrokih za skokovito povečanje diabetesa tipa 2, nekoč poznanega pretežno v odraslem in starejšem življenjskem obdobju, danes pa tudi pri otrocih. Raziskave o nastanku diabetesa tipa 2 oziroma preddiabetčnih presnovnih motenj kažejo, da majhne količine endokrinih motilcev lahko motijo delovanje trebušne slinavke, in to celic, ki izločajo insulin in celic, ki izločajo glukagon, kar vodi do sprememb v uravnavanju glukoze in presnovi maščob. Tudi te raziskave so še na stopnji poskusov na živalih ali in vitro. Potrjujejo pa jih številne epidemiološke študije v preteklosti, ki so pokazale bistveno povečanje pojava diabetesa tipa 2 v okoljih s povečanimi količinami endokrinih motilcev (npr. dioksinov v industrijskih predelih, okoljih, kjer uživajo veliko rib iz industrijsko onesnaženega zaprtega morja ali uživajo veliko dimljenega mesa in rib).
Pri debelosti trebušnega tipa je motena presnova, kar se kaže tudi z aterogenimi, vnetnimi, protrombotičnimi nenormalnostmi, ki ne samo, da pospešijo napredovanje srčno-žilne bolezni ampak tudi ustvarijo ugodno »podlago« za srčni infarkt. Zato endokrini motilci, ki vplivajo na intracelularno signalizacijo hormonskih in vnetnih poti, lahko prizadenejo tudi srčno-žilni sistem.
Poleg tega se smatra, da endokrini motilci zmanjšujejo plodnost moških, povečujejo pogostost nenormalne zgradbe moških spolnih organov in sečil ter povzročajo karcinom mod, povzročajo bolezni ženskih spolnih organov, kot so vnetje maternice, policistični jajčniki in neplodnost ter povzročajo zgodnejši pojav pubertete. Izpostavljenost nosečnic lahko škodljivo vpliva na razvoj otroka, predvsem na endokrini, imunski in živčni sistem, pri čemer poškodbe slednjega sistema lahko privedejo do avtizma, motenj v vedenju, nižjega inteligenčnega količnika ter težav z učenjem in koncentracijo pri otroku. Povzročajo oksidativni stres in so lahko sprožilci različnih rakavih obolenj (na dojkah, maternici, prostati in ščitnici).
Zgoraj našteti učinki na zdravje kažejo, da imajo verjetno endokrini motilci veliko večji vpliv na obstoj človeške vrste, kot smo si predstavljali. Motnje v reprodukciji in razvoju, direktni vpliv na živčni in imunski sistem ter epidemije kroničnih nenalezljivih bolezni, ki izhajajo iz »razvojne osnove bolezni odraslih«, vplivajo na dolžino življenja, zbolevnost in smrtnost.
Ukrepi za zajezitev škodljivega delovanja endokrinih motilcev
Endokrini motilci so snovi, ki so običajno zelo obstojne, njihova razpolovna doba je več kot sto dni ali celo let. V naravnem okolju se koncentracija hormonskih motilcev zmanjšuje s fotolizo (fotorazgradnjo), fotooksidacijo, hidrolizo, redukcijo in hlapnostjo, kar vse poteka zelo počasi. Posamezne hormonske motilce lahko razgradijo tudi nekateri mikroorganizmi. Produkti razgradnje so običajno manj strupeni presnovki. Lahko pa pride tudi do aktivacije nove spojine, katere strupenost je večja (na primer pri DDT-ju). Zato je treba poskrbeti, da se v okolju pojavlja čim manj motilcev.
Ker je današnja razširjenost endokrinih motilcev predvsem posledica industrijskega »razvoja«, je potrebno proizvodnjo hrane, kozmetike in predmetov splošne porabe tako preurediti, da bo njihova vsebnost čim manjša, kar pa ni lahka naloga. Evropska agencija za varnost hrane (EFSA) je v letu 2013 ocenila zdravstvene posledice uporabe endokrinih motilcev na povprečno 157 milijard EUR oziroma 1,23 % bruto domačega proizvoda letno in priporočila drastično zmanjšanje njihove uporabe v EU. Naletela je na hud odpor kemijskega in agrarnega lobija, ne le v Evropi ampak še bolj v ZDA in med multinacionalkami, ki so v TTIP pogajanjih od Evrope zahtevala, da se jim odreče. Ne glede na to vsaj v Evropi skušamo zajeziti njihovo uporabo na več načinov.
Delno pri tem lahko pomagajo predpisi o prepovedi uporabe določenih endokrinih motilcev, na primer pesticidov v kmetijstvu, izdelkov in aditivov v proizvodnji hrane, kozmetike in predmetov splošne porabe (ftalati v otroških dudah in izdelkih za medicinske namene !!!), predpisi o maksimalno dovoljenih količinah onesnaževal v vodi, hrani in kozmetiki (ti predpisi so vprašljivi, saj lahko sproži obolenja že količina snovi, ki je pod mejo detekcije) in drugi predpisi v zvezi z varnostjo vode, živil, embalaže in predmetov splošne rabe. Nekateri »družbeno odgovorni« proizvajalci so začeli prostovoljno preurejati svoje proizvode, tako da endokrinih motilcev ne vsebujejo več (predvsem na področju kozmetike in čistilnih sredstev). EFSA je tudi razvila spletno platformo OpenFoodTox za vse informacije o onesnaževalih v hrani in krmi. Različne potrošniške organizacije so začele potrošnike obveščati o nevarnostih endokrinih motilcev (članka o vsebnosti hormonskih motilcev v otroški kozmetiki in v maskarah v januarski in marčevski številki revije ZPStest)
Kaj pa lahko sami naredimo za zmanjšanje nevarnosti?
Pravzaprav kar veliko. Na prvem mestu skušamo čim bolj omejiti izpostavljenost endokrinim motilcem z doslednim umivanjem rok z neodišavljenim milom, z zmanjšano uporabo različnih dišav, z izbiro varnih čistil in ne pretiravanjem pri kemičnem čiščenju, z racionalnim odstranjevanjem odpadkov in njihovim zmanjšanjem, s čim manjšo uporabo plastičnih steklenic in plastike v pripravi in shranjevanju hrane, z uživanjem hrane, pridelane in predelane s čim manj pesticidov in aditivov, z izbiro čim bolj naravnega in raznolikega načina prehranjevanja, z zmanjšano uporabo fosilnih goriv in podobno.
Preventivni program Društva za zdravje srca in ožilja Slovenije na področju prehrane in telesne dejavnosti v letih 2017-2019 sofinancira Ministrstvo za zdravje RS.
