Токсикология и загрязнители окружающей среды

Эндокринные разрушители: влияние на здоровье и окружающую среду

Эндокринные разрушители: вред химикатов для гормональной системы, фертильности и развития. Узнайте о влиянии на здоровье, рак и неврологию.

34 мин чтения

100%

Источник: Endocrine disruptor — Wikipedia

Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.

Содержание

Введение

Химические вещества, которые могут вмешиваться в эндокринную или гормональную систему

Эндокринные дизрапторы, иногда также называемые гормонально активными веществами, химическими веществами, нарушающими работу эндокринной системы, или соединениями, нарушающими эндокринную систему, – это химические вещества, способные вмешиваться в эндокринную (или гормональную) систему. Эти нарушения могут вызывать многочисленные неблагоприятные последствия для здоровья человека, включая изменения качества спермы и фертильности, аномалии развития половых органов, эндометриоз, раннее половое созревание, нарушение функции нервной системы, ослабление иммунитета, некоторые виды рака, респираторные проблемы, нарушения обмена веществ, диабет, ожирение, сердечно-сосудистые заболевания, нарушения роста, неврологические и когнитивные расстройства, а также другие проблемы. Эндокринные дизрапторы, содержащиеся во многих бытовых и промышленных продуктах, "вмешиваются в синтез, секрецию, транспорт, связывание, действие или выведение естественных гормонов в организме, которые отвечают за развитие, поведение, фертильность и поддержание гомеостаза (нормального клеточного метаболизма)". Любая система организма, контролируемая гормонами, может быть нарушена гормональными дизрапторами. В частности, эндокринные дизрапторы могут быть связаны с развитием трудностей в обучении, синдрома дефицита внимания и гиперактивности, когнитивных и мозговых нарушений. Вокруг эндокринных дизрапторов существуют споры: одни группы призывают регулирующие органы к немедленным действиям по их изъятию с рынка, другие – к дальнейшим исследованиям. Некоторые эндокринные дизрапторы были выявлены и удалены с рынка (например, препарат диэтилстильбестрол), однако неясно, действительно ли некоторые эндокринные дизрапторы, находящиеся в продаже, наносят вред людям и дикой природе в тех дозах, которым они подвергаются. Всемирная организация здравоохранения опубликовала отчет за 2012 год, в котором утверждается, что даже низкие уровни воздействия могут вызывать неблагоприятные последствия для здоровья человека.

История

Термин «эндокринный дизраптор» был введен в 1991 году в конференц-центре Wingspread в Висконсине. Одной из первых работ, посвященных этому явлению, стала статья Тео Колборн, опубликованная в 1993 году. В этой статье она утверждала, что химические вещества, содержащиеся в окружающей среде, нарушают развитие эндокринной системы, и что последствия воздействия в период развития часто носят необратимый характер. Несмотря на то, что некоторые оспаривают нарушение эндокринной системы, рабочие сессии, проходившие с 1992 по 1999 год, позволили ученым прийти к единому мнению относительно опасности, связанной с эндокринными дизрапторами, особенно для дикой природы, а также для человека. Эндокринологическое общество опубликовало научное заявление, в котором изложило механизмы и последствия воздействия эндокринных дизрапторов на «мужское и женское репродуктивное здоровье, развитие молочной железы и рак, рак предстательной железы, нейроэндокринологию, щитовидную железу, метаболизм и ожирение, а также сердечно-сосудистую эндокринологию», и показало, как результаты экспериментальных и эпидемиологических исследований согласуются с клиническими наблюдениями у людей, «указывая на то, что химические вещества, нарушающие эндокринную систему (ЭДР), представляют собой серьезную проблему для общественного здоровья». В заявлении отмечалось, что сложно доказать, что эндокринные дизрапторы вызывают заболевания человека, и рекомендовалось руководствоваться принципом предосторожности. Одновременно с этим было опубликовано заявление, выражающее обеспокоенность политического характера. Соединения, нарушающие работу эндокринной системы, охватывают широкий спектр химических классов, включая лекарственные препараты, пестициды, соединения, используемые в производстве пластмасс и потребительских товаров, промышленные побочные продукты и загрязнители, тяжелые металлы и даже некоторые природные растительные химические вещества. Некоторые из них широко распространены в окружающей среде и могут накапливаться в живых организмах. Некоторые являются стойкими органическими загрязнителями (СОЗ) и могут переноситься на большие расстояния, пересекая государственные границы, обнаруживаясь практически во всех регионах мира и даже концентрируясь вблизи Северного полюса из-за погодных условий и низких температур. Другие быстро разлагаются в окружающей среде или в организме человека, либо присутствуют лишь короткий период времени. К последствиям для здоровья, связанным с воздействием эндокринных дизрапторов, относятся различные репродуктивные проблемы (снижение фертильности, аномалии развития мужских и женских репродуктивных органов, нарушение соотношения полов, потеря плода, менструальные нарушения), изменения уровня гормонов, раннее половое созревание, проблемы с мозгом и поведением, ослабление иммунной функции и различные виды рака. Одним из примеров последствий воздействия гормонально активных веществ на развивающиеся организмы, включая человека, является случай с препаратом диэтилстильбэстрол (ДЭС), нестероидным эстрогеном, а не загрязнителем окружающей среды. До его запрета в начале 1970-х годов врачи назначали ДЭС до пяти миллионам беременных женщин для предотвращения выкидышей, что являлось нецелевым использованием препарата до 1947 года. После того, как дети достигли полового созревания, было обнаружено, что ДЭС влияет на развитие репродуктивной системы и вызывает рак влагалища. Актуальность истории с ДЭС для рисков, связанных с воздействием эндокринных дизрапторов, вызывает сомнения, поскольку дозы, которым подвергались эти люди, значительно выше, чем дозы, получаемые в результате воздействия факторов окружающей среды. Водные организмы, подвергающиеся воздействию эндокринных дизрапторов в городских сточных водах, испытывают снижение уровня серотонина и усиление феминизации. В 2013 году ВОЗ и Программа ООН по окружающей среде опубликовали исследование, которое стало самым всеобъемлющим отчетом об ЭДР на сегодняшний день, призывая к проведению дополнительных исследований для полного понимания связи между ЭДР и рисками для здоровья человека и животных. Авторы отчета отметили значительные пробелы в знаниях и призвали к проведению дополнительных исследований для получения более полной картины воздействия эндокринных дизрапторов на здоровье и окружающую среду. Для расширения глобальных знаний авторы рекомендовали:
Тестирование: известные ЭДР – это лишь «верхушка айсберга», и для выявления других возможных эндокринных дизрапторов, их источников и путей воздействия требуются более комплексные методы тестирования. Исследования: необходимы дополнительные научные данные для определения влияния смесей ЭДР на здоровье человека и дикой природы (в основном, промышленных побочных продуктов), которым все чаще подвергаются люди и дикие животные. Отчетность: многие источники ЭДР остаются неизвестными из-за недостаточной отчетности и информации о химических веществах, содержащихся в продуктах, материалах и товарах. Сотрудничество: обмен данными между учеными и странами может восполнить пробелы в данных, особенно в развивающихся странах и странах с формирующейся экономикой.

The term endocrine disruptor was coined in 1991 at the Wingspread Conference Center in Wisconsin. One of the early papers on the phenomenon was by Theo Colborn in 1993. In this paper, she stated that environmental chemicals disrupt the development of the endocrine system, and that effects of exposure during development are often permanent. Although the endocrine disruption has been disputed by some, work sessions from 1992 to 1999 have generated consensus statements from scientists regarding the hazard from endocrine disruptors, particularly in wildlife and also in humans. The Endocrine Society released a scientific statement outlining mechanisms and effects of endocrine disruptors on "male and female reproduction, breast development and cancer, prostate cancer, neuroendocrinology, thyroid, metabolism and obesity, and cardiovascular endocrinology," and showing how experimental and epidemiological studies converge with human clinical observations "to implicate endocrine disruptive chemicals (EDCs) as a significant concern to public health." The statement noted that it is difficult to show that endocrine disruptors cause human diseases, and it recommended that the precautionary principle should be followed. A concurrent statement expresses policy concerns. Endocrine disrupting compounds encompass a variety of chemical classes, including drugs, pesticides, compounds used in the plastics industry and in consumer products, industrial by products and pollutants, heavy metals and even some naturally produced botanical chemicals. Some are pervasive and widely dispersed in the environment and may bioaccumulate. Some are persistent organic pollutants (POPs), and can be transported long distances across national boundaries and have been found in virtually all regions of the world, and may even concentrate near the North Pole, due to weather patterns and cold conditions. Others are rapidly degraded in the environment or human body or may be present for only short periods of time. Health effects attributed to endocrine disrupting compounds include a range of reproductive problems (reduced fertility, male and female reproductive tract abnormalities, and skewed male/female sex ratios, loss of fetus, menstrual problems); changes in hormone levels; early puberty; brain and behavior problems; impaired immune functions; and various cancers. One example of the consequences of the exposure of developing animals, including humans, to hormonally active agents is the case of the drug diethylstilbestrol (DES), a nonsteroidal estrogen and not an environmental pollutant. Prior to its ban in the early 1970s, doctors prescribed DES to as many as five million pregnant women to block spontaneous abortion, an off label use of this medication prior to 1947. It was discovered after the children went through puberty that DES affected the development of the reproductive system and caused vaginal cancer. The relevance of the DES saga to the risks of exposure to endocrine disruptors is questionable, as the doses involved are much higher in these individuals than in those due to environmental exposures. Aquatic life subjected to endocrine disruptors in an urban effluent have experienced decreased levels of serotonin and increased feminization. In 2013 the WHO and the United Nations Environment Programme released a study, the most comprehensive report on EDCs to date, calling for more research to fully understand the associations between EDCs and the risks to health of human and animal life. The team pointed to wide gaps in knowledge and called for more research to obtain a fuller picture of the health and environmental impacts of endocrine disruptors. To improve global knowledge the team has recommended:
Testing: known EDCs are only the 'tip of the iceberg' and more comprehensive testing methods are required to identify other possible endocrine disruptors, their sources, and routes of exposure. Research: more scientific evidence is needed to identify the effects of mixtures of EDCs on humans and wildlife (mainly from industrial by products) to which humans and wildlife are increasingly exposed. Reporting: many sources of EDCs are not known because of insufficient reporting and information on chemicals in products, materials and goods. Collaboration: more data sharing between scientists and between countries can fill gaps in data, primarily in developing countries and emerging economies.

Эндокринная система

Эндокринные системы встречаются у большинства видов животных. Эндокринная система состоит из желез, которые секретируют гормоны, и рецепторов, которые обнаруживают и реагируют на гормоны. Гормоны распространяются по всему организму и действуют как химические посредники. Гормоны взаимодействуют с клетками, содержащими соответствующие рецепторы на их поверхности или внутри них. Гормон связывается с рецептором, подобно тому, как ключ подходит к замку. Эндокринная система регулирует адаптации посредством более медленных внутренних процессов, используя гормоны в качестве посредников. Эндокринная система секретирует гормоны в ответ на факторы окружающей среды и для координации изменений в развитии и репродуктивной функции. Изменения, вызванные эндокринной системой, носят биохимический характер, изменяя внутреннюю и внешнюю химию клетки, что приводит к долгосрочным изменениям в организме. Эти системы работают совместно для поддержания нормального функционирования организма на протяжении всего жизненного цикла. Половые стероиды, такие как эстрогены и андрогены, а также гормоны щитовидной железы, подвержены обратной связи, которая, как правило, ограничивает чувствительность этих желез. Гормоны действуют в очень малых дозах (в диапазоне частей на миллиард). Таким образом, нарушение эндокринной системы может также возникать при воздействии низких доз экзогенных гормонов или гормонально активных химических веществ, таких как бисфенол А. Эти химические вещества могут связываться с рецепторами, участвующими в других гормонально опосредованных процессах. Более того, поскольку эндогенные гормоны уже присутствуют в организме в биологически активных концентрациях, дополнительное воздействие относительно небольших количеств экзогенных гормонально активных веществ может нарушить нормальное функционирование эндокринной системы организма. Таким образом, эндокринный дизраптор может вызывать неблагоприятные эффекты в гораздо более низких дозах, чем токсичные вещества, действуя через другой механизм. Время воздействия также имеет решающее значение. Наиболее критические этапы развития происходят внутриутробно, когда оплодотворенная яйцеклетка делится и быстро развивается каждая структура полностью сформированного ребенка, включая значительную часть проводящих путей мозга. Вмешательство в гормональную коммуникацию внутриутробно может иметь глубокие последствия как для структуры, так и для развития мозга. В зависимости от стадии репродуктивного развития, нарушение гормональной сигнализации может привести к необратимым эффектам, которые не наблюдаются у взрослых, подвергшихся воздействию той же дозы в течение того же периода времени. Эксперименты на животных выявили критические периоды развития внутриутробно и в первые дни после рождения, когда воздействие химических веществ, которые нарушают или имитируют действие гормонов, оказывает неблагоприятное воздействие, сохраняющееся во взрослом возрасте. Нарушение функции щитовидной железы на ранних этапах развития может быть причиной аномального полового развития как у мужчин, так и у женщин, задержки моторного развития и нарушений обучения. Исследования клеточных культур, лабораторных животных, дикой природы и людей, случайно подвергшихся воздействию, показывают, что химические вещества в окружающей среде вызывают широкий спектр репродуктивных, развивающих, ростовых и поведенческих эффектов. Хотя исследовались соединения, обладающие эстрогенным, андрогенным, антиандрогенным и антитиреоидным действием, меньше известно о взаимодействии с другими гормонами. Взаимосвязи между воздействием химических веществ и последствиями для здоровья довольно сложны. Трудно однозначно связать конкретное химическое вещество с конкретным последствием для здоровья, и взрослые, подвергшиеся воздействию, могут не проявлять никаких признаков неблагополучия. Однако плоды и эмбрионы, рост и развитие которых строго контролируются эндокринной системой, более уязвимы к воздействию и могут развивать явные или скрытые пожизненные нарушения здоровья или репродуктивные аномалии. Пренатальное воздействие в некоторых случаях может привести к постоянным изменениям и заболеваниям взрослого возраста. Некоторые ученые обеспокоены тем, что воздействие эндокринных дизрапторов в утробе матери или в раннем возрасте может быть связано с нарушениями нейроразвития, включая снижение IQ, СДВГ и аутизм. Определенные виды рака и аномалии матки у женщин связаны с воздействием диэтилстильбестрола (ДЭС) в утробе матери из-за его использования в качестве медицинского препарата. В другом случае, фталаты в моче беременных женщин были связаны с незначительными, но специфическими изменениями гениталий у их новорожденных сыновей — более коротким аногенитальным расстоянием, характерным для самок, и неполным опусканием яичек, а также уменьшенным размером мошонки и полового члена. Научные данные этого исследования подвергались сомнению консультантами фталатной промышленности. По состоянию на июнь 2008 года существует только пять исследований аногенитального расстояния у людей, и один исследователь заявил: «Остается выяснить, связаны ли измерения АГД у людей с клинически значимыми результатами, а также его полезность в качестве показателя действия андрогенов в эпидемиологических исследованиях».

Endocrine systems are found in most varieties of animals. The endocrine system consists of glands that secrete hormones, and receptors that detect and react to the hormones. Hormones travel throughout the body and act as chemical messengers. Hormones interface with cells that contain matching receptors in or on their surfaces. The hormone binds with the receptor, much like a key would fit into a lock. The endocrine system regulates adjustments through slower internal processes, using hormones as messengers. The endocrine system secretes hormones in response to environmental stimuli and to orchestrate developmental and reproductive changes. The adjustments brought on by the endocrine system are biochemical, changing the cell's internal and external chemistry to bring about a long term change in the body. These systems work together to maintain the proper functioning of the body through its entire life cycle. Sex steroids such as estrogens and androgens, as well as thyroid hormones, are subject to feedback regulation, which tends to limit the sensitivity of these glands. Hormones work at very small doses (part per billion ranges). Endocrine disruption can thereby also occur from low dose exposure to exogenous hormones or hormonally active chemicals such as bisphenol A. These chemicals can bind to receptors for other hormonally mediated processes. Furthermore, since endogenous hormones are already present in the body in biologically active concentrations, additional exposure to relatively small amounts of exogenous hormonally active substances can disrupt the proper functioning of the body's endocrine system. Thus, an endocrine disruptor can elicit adverse effects at much lower doses than a toxicity, acting through a different mechanism. The timing of exposure is also critical. Most critical stages of development occur in utero, where the fertilized egg divides, rapidly developing every structure of a fully formed baby, including much of the wiring in the brain. Interfering with the hormonal communication in utero can have profound effects both structurally and toward brain development. Depending on the stage of reproductive development, interference with hormonal signaling can result in irreversible effects not seen in adults exposed to the same dose for the same length of time. Experiments with animals have identified critical developmental time points in utero and days after birth when exposure to chemicals that interfere with or mimic hormones have adverse effects that persist into adulthood. Disruption of thyroid function early in development may be the cause of abnormal sexual development in both males and females early motor development impairment, and learning disabilities. There are studies of cell cultures, laboratory animals, wildlife, and accidentally exposed humans that show that environmental chemicals cause a wide range of reproductive, developmental, growth, and behavior effects, and so while "endocrine disruption in humans by pollutant chemicals remains largely undemonstrated, the underlying science is sound and the potential for such effects is real." While compounds that produce estrogenic, androgenic, antiandrogenic, and antithyroid actions have been studied, less is known about interactions with other hormones. The interrelationships between exposures to chemicals and health effects are rather complex. It is hard to definitively link a particular chemical with a specific health effect, and exposed adults may not show any ill effects. But, fetuses and embryos, whose growth and development are highly controlled by the endocrine system, are more vulnerable to exposure and may develop overt or subtle lifelong health or reproductive abnormalities. Prebirth exposure, in some cases, can lead to permanent alterations and adult diseases. Some in the scientific community are concerned that exposure to endocrine disruptors in the womb or early in life may be associated with neurodevelopmental disorders including reduced IQ, ADHD, and autism. Certain cancers and uterine abnormalities in women are associated with exposure to diethylstilbestrol (DES) in the womb due to DES used as a medical treatment. In another case, phthalates in pregnant women's urine was linked to subtle, but specific, genital changes in their male infants—a shorter, more female like anogenital distance and associated incomplete descent of testes and a smaller scrotum and penis. The science behind this study has been questioned by phthalate industry consultants. As of June 2008, there are only five studies of anogenital distance in humans, and one researcher has stated "Whether AGD measures in humans relate to clinically important outcomes, however, remains to be determined, as does its utility as a measure of androgen action in epidemiological studies."

Влияние на внутренние гормоны

Токсикологические исследования показывают, что некоторые эндокринные дизрапторы воздействуют на специфическое свойство гормона, позволяющее ему регулировать выработку или распад собственных гормонов организма. Обладая потенциалом имитировать или блокировать действие естественных гормонов, эти химические вещества могут оказывать свое влияние, взаимодействуя с ядерными рецепторами, арильным углеводородным рецептором или рецепторами, связанными с клеточной мембраной.

У-образная кривая дозы-реакции

Большинство токсикантов, включая эндокринные дизрапторы, предположительно демонстрируют U-образную зависимость «доза-эффект». Это означает, что очень низкие и очень высокие уровни воздействия оказывают большее влияние, чем умеренные. Эффекты, нарушающие работу эндокринной системы, наблюдались у животных, подвергавшихся воздействию экологически релевантных уровней некоторых химических веществ. Например, широко используемый антипирен BDE 47 влияет на репродуктивную систему и щитовидную железу самок крыс в дозах, сопоставимых с теми, которым подвергаются люди. Низкие концентрации эндокринных дизрапторов также могут оказывать синергетический эффект на земноводных, однако неясно, опосредован ли этот эффект через эндокринную систему. Критики утверждают, что имеющиеся данные свидетельствуют о том, что концентрация химических веществ в окружающей среде слишком низка для проявления значимого эффекта. В консенсусном заявлении Инициативы по проблемам обучения и развития утверждается, что «эффекты очень низких доз эндокринных дизрапторов нельзя предсказать на основании исследований с высокими дозами, что противоречит общепринятому в токсикологии принципу «доза определяет яд». Нестандартные кривые «доза-эффект» называют немонотонными кривыми «доза-эффект»."

Пути воздействия

Пища – основной путь поступления загрязняющих веществ в организм человека. Считается, что диета обеспечивает до 90% нагрузки на организм полихлорированными бифенилами (ПХБ) и ДДТ. В исследовании 32 различных распространенных продуктов питания, приобретенных в трех продуктовых магазинах Далласа, было обнаружено загрязнение рыбы и других продуктов животного происхождения полибромированными дифениловыми эфирами (ПБДЭ). Поскольку эти соединения растворимы в жирах, вероятно, они накапливаются из окружающей среды в жировой ткани животных, употребляемых в пищу человеком. Некоторые предполагают, что потребление рыбы является основным источником многих загрязнителей окружающей среды. Действительно, как дикий, так и выращенный на фермах лосось со всего мира содержит разнообразные антропогенные органические соединения. С увеличением количества бытовых товаров, содержащих загрязняющие вещества, и снижением качества вентиляции зданий, воздух в помещениях стал значительным источником воздействия загрязнителей. Жители домов с деревянными полами, обработанными в 1960-х годах лаком на основе ПХБ, имеют значительно более высокую нагрузку на организм, чем население в целом. Исследование пыли и ворса из сушилки в 16 домах показало высокие уровни всех 22 исследованных конгенеров ПБДЭ во всех образцах. Недавние исследования показывают, что загрязненная домашняя пыль, а не пища, может быть основным источником ПБДЭ в нашем организме. Одно исследование оценило, что потребление домашней пыли обеспечивает до 82% нагрузки на организм человека ПБДЭ. Показано, что загрязненная домашняя пыль является основным источником свинца в организме маленьких детей. Возможно, младенцы и малыши проглатывают больше загрязненной домашней пыли, чем взрослые, с которыми они живут, и поэтому в их организмах содержится больше загрязняющих веществ. Товары народного потребления являются еще одним потенциальным источником воздействия эндокринных разрушителей. Был проведен анализ состава 42 бытовых чистящих и средств личной гигиены в сравнении с 43 продуктами, заявленными как "без химических веществ". Продукты содержали 55 различных химических соединений: 50 были обнаружены в 42 обычных образцах, представляющих 170 типов продуктов, в то время как 41 был обнаружен в 43 образцах, заявленных как "без химических веществ", представляющих 39 типов продуктов. Парабены, класс химических веществ, связанных с проблемами репродуктивной системы, были обнаружены в семи из "безхимических" продуктов, включая три солнцезащитных крема, на этикетках которых парабенов не было указано. В виниловых изделиях, таких как душевые шторы, было обнаружено более 10% по весу соединения диэтилгексилфталата (ДЭГФ), которое при наличии в пыли связано с астмой и свистящим дыханием у детей. Риск воздействия эндокринных разрушителей возрастает при использовании в комбинации как обычных, так и "безхимических" продуктов. "Если потребитель использовал альтернативные средства для очистки поверхностей, для очистки ванн и плитки, стиральный порошок, мыло, шампунь и кондиционер, средство для умывания и лосьон, а также зубную пасту, он или она потенциально подверглись воздействию по меньшей мере 19 соединений: 2 парабена, 3 фталата, MEA, DEA, 5 алкилфенолов и 7 отдушек". Анализ эндокринных разрушителей в организмах женщин ордена меннонитов в середине беременности показал, что у них значительно более низкий уровень, чем у населения в целом. Меннониты употребляют в пищу в основном свежие, необработанные продукты, ведут сельское хозяйство без использования пестицидов и редко или вообще не используют косметику или средства личной гигиены. У одной женщины, сообщившей об использовании лака для волос и духов, было высокое содержание моноэтилфталата, в то время как у всех остальных женщин уровень был ниже предела обнаружения. У трех женщин, сообщивших о нахождении в автомобиле или грузовике в течение 48 часов до сдачи образца мочи, был более высокий уровень диэтилгексилфталата, который содержится в поливинилхлориде и используется в отделке салонов автомобилей. Добавки, добавляемые в пластик во время производства, могут вымываться в окружающую среду после утилизации пластикового изделия; добавки в микропластике в океане вымываются в океаническую воду, а в пластике на полигонах могут вымываться в почву, а затем в грунтовые воды.

Food is a major mechanism by which people are exposed to pollutants. Diet is thought to account for up to 90% of a person's PCB and DDT body burden. In a study of 32 different common food products from three grocery stores in Dallas, fish and other animal products were found to be contaminated with PBDE. Since these compounds are fat soluble, it is likely they are accumulating from the environment in the fatty tissue of animals eaten by humans. Some suspect fish consumption is a major source of many environmental contaminants. Indeed, both wild and farmed salmon from all over the world have been shown to contain a variety of man made organic compounds. With the increase in household products containing pollutants and the decrease in the quality of building ventilation, indoor air has become a significant source of pollutant exposure. Residents living in houses with wood floors treated in the 1960s with PCB based wood finish have a much higher body burden than the general population. A study of indoor house dust and dryer lint of 16 homes found high levels of all 22 different PBDE congeners tested for in all samples. Recent studies suggest that contaminated house dust, not food, may be the major source of PBDE in our bodies. One study estimated that ingestion of house dust accounts for up to 82% of humans' PBDE body burden. It has been shown that contaminated house dust is a primary source of lead in young children's bodies. It may be that babies and toddlers ingest more contaminated house dust than the adults they live with, and therefore have much higher levels of pollutants in their systems. Consumer goods are another potential source of exposure to endocrine disruptors. An analysis of the composition of 42 household cleaning and personal care products versus 43 "chemical free" products has been performed. The products contained 55 different chemical compounds: 50 were found in the 42 conventional samples representing 170 product types, while 41 were detected in 43 "chemical free" samples representing 39 product types. Parabens, a class of chemicals that has been associated with reproductive tract issues, were detected in seven of the "chemical free" products, including three sunscreens that did not list parabens on the label. Vinyl products such as shower curtains were found to contain more than 10% by weight of the compound DEHP, which when present in dust has been associated with asthma and wheezing in children. The risk of exposure to EDCs increases as products, both conventional and "chemical free", are used in combination. "If a consumer used the alternative surface cleaner, tub and tile cleaner, laundry detergent, bar soap, shampoo and conditioner, facial cleanser and lotion, and toothpaste [he or she] would potentially be exposed to at least 19 compounds: 2 parabens, 3 phthalates, MEA, DEA, 5 alkylphenols, and 7 fragrances." An analysis of the endocrine disrupting chemicals in Old Order Mennonite women in mid pregnancy determined that they have much lower levels in their systems than the general population. Mennonites eat mostly fresh, unprocessed foods, farm without pesticides, and use few or no cosmetics or personal care products. One woman who had reported using hairspray and perfume had high levels of monoethyl phthalate, while the other women all had levels below detection. Three women who reported being in a car or truck within 48 hours of providing a urine sample had higher levels of diethylhexyl phthalate, which is found in polyvinyl chloride and is used in car interiors. Additives added to plastics during manufacturing may leach into the environment after the plastic item is discarded; additives in microplastics in the ocean leach into ocean water and in plastics in landfills may escape and leach into the soil and then into groundwater.

Типы

Все люди подвергаются воздействию химических веществ с эстрогенным эффектом в повседневной жизни, поскольку химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы, содержатся в низких дозах в тысячах продуктов. Химические вещества, которые обычно обнаруживаются у людей, включают ДДТ, полихлорированные бифенилы (ПХБ), бисфенол А (БФА), полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ) и различные фталаты. Фактически, почти все пластиковые изделия, включая те, которые рекламируются как "не содержащие БФА", выделяют химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы. В исследовании 2011 года было установлено, что некоторые продукты с пометкой "не содержащие БФА" выделяют больше эндокринно-активных химических веществ, чем продукты, содержащие БФА. Другими формами эндокринных разрушителей являются фитоэстрогены (растительные гормоны).

Ксеноэстрогены

Ксеноэстрогены — это тип ксеногормонов, имитирующих эстроген. Синтетические ксеноэстрогены включают в себя широко используемые промышленные соединения, такие как полихлорированные бифенилы (ПХБ), бисфенол А (БФА) и фталаты, которые оказывают эстрогенное действие на живой организм.

Алкильфенолы

Алкилфенолы являются ксеноэстрогенами. Европейский Союз ввел ограничения на продажу и использование в определенных областях применения нонилфенолов из-за их предполагаемой "токсичности, стойкости и способности к биоаккумуляции", однако Агентство по охране окружающей среды США (EPA) придерживается более осторожного подхода, чтобы гарантировать, что принимаемые меры основаны на "научно обоснованных данных". Алкилфенолы с длинной цепью широко используются в качестве предшественников моющих средств, в качестве добавок к топливу и смазочным материалам, полимерам, а также в качестве компонентов фенольных смол. Эти соединения также служат базовыми химическими веществами для производства ароматизаторов, термопластичных эластомеров, антиоксидантов, химикатов для нефтедобычи и огнезащитных материалов. Благодаря их использованию при производстве алкилфенольных смол, алкилфенолы также содержатся в шинах, клеях, покрытиях, бумаге для бескопийной печати и высокоэффективных резиновых изделиях. Они применяются в промышленности уже более 40 лет. Некоторые алкилфенолы являются продуктами разложения неионогенных моющих средств. Нонилфенол считается эндокринным разрушителем низкой степени воздействия из-за его способности имитировать эстроген.

Бисфенол А (BPA)

Бисфенол А обычно содержится в пластиковых бутылках, пластиковой таре для пищевых продуктов, стоматологических материалах и внутреннем покрытии металлических банок для консервированных продуктов и детских смесей. Еще один источник воздействия – чеки, широко используемые в продуктовых магазинах и ресторанах, поскольку в настоящее время бумага часто покрывается глиной, содержащей BPA, для печати. BPA является известным эндокринным разрушителем, и многочисленные исследования показали, что у лабораторных животных, подвергшихся воздействию даже низких уровней BPA, отмечается повышенная заболеваемость диабетом, раком молочной железы и предстательной железы, снижение количества сперматозоидов, репродуктивные проблемы, раннее половое созревание, ожирение и неврологические расстройства. Рассмотрим подробнее репродуктивные проблемы, с которыми сталкиваются женщины, подвергшиеся воздействию BPA. Исследования, проведенные в США, показали, что у здоровых женщин без проблем с фертильностью уровень BPA в моче не коррелировал со сроком беременности, хотя и отмечалась более короткая лютеиновая фаза (вторая часть менструального цикла). Дополнительные исследования, проведенные в центрах репродукции, указывают на связь между воздействием BPA и снижением овариального резерва. Для решения этой проблемы многие женщины прибегают к ЭКО, чтобы улучшить ответ на стимуляцию яичников, и у большинства из них в мочевыводящих путях обнаруживаются повышенные уровни BPA. Медианная концентрация конъюгированного BPA была выше у женщин, переживших выкидыш, по сравнению с теми, у кого была живорождение. Все эти исследования демонстрируют, что BPA может влиять на функции яичников и на важнейший начальный этап зачатия. В одном исследовании были выявлены расовые/этнические различия: у азиатских женщин отмечалась более высокая скорость созревания ооцитов, однако у всех женщин в этом исследовании наблюдалась значительно более низкая концентрация BPA. Ранние стадии развития представляются наиболее чувствительным периодом к его воздействию, и некоторые исследования связывают пренатальное воздействие с последующими физическими и неврологическими нарушениями. Регулирующие органы установили допустимые уровни воздействия для человека, но в настоящее время эти уровни подвергаются сомнению или пересматриваются в связи с новыми научными данными. Исследование 2011 года, посвященное количеству химических веществ, которым подвергаются беременные женщины в США, выявило BPA у 96% женщин. В 2010 году экспертная группа Всемирной организации здравоохранения рекомендовала не вводить новые правила, ограничивающие или запрещающие использование бисфенола А, заявив, что "принятие мер общественного здравоохранения было бы преждевременным". В августе 2008 года FDA США опубликовало проект повторной оценки, подтвердив свою первоначальную позицию о том, что, основываясь на научных данных, BPA безопасен. Однако в октябре 2008 года консультативный научный совет FDA пришел к выводу, что оценка Агентства была "недостаточной" и не доказала безопасность химического вещества для младенцев, находящихся на искусственном вскармливании. В январе 2010 года FDA опубликовало отчет, в котором указывалось, что, в связи с результатами недавних исследований, использующих новые подходы к выявлению тонких эффектов, как Национальная токсикологическая программа при Национальных институтах здравоохранения, так и FDA выражают определенную обеспокоенность по поводу возможных последствий BPA для мозга и поведения плодов, младенцев и маленьких детей. В 2012 году FDA запретило использование BPA в детских бутылках, однако Environmental Working Group назвала этот запрет "чисто косметическим". В заявлении говорится: "Если агентство действительно стремится предотвратить воздействие этого токсичного химического вещества, связанного с различными серьезными и хроническими заболеваниями, оно должно запретить его использование в банках с детскими смесями, продуктами питания и напитками". Natural Resources Defense Council назвал этот шаг недостаточным, заявив, что FDA необходимо запретить BPA во всех видах упаковки для пищевых продуктов. Представитель FDA заявил, что действия агентства не основаны на опасениях по поводу безопасности и что "агентство по-прежнему считает BPA безопасным для использования в продуктах, предназначенных для хранения пищевых продуктов". Программа, инициированная NIEHS, NTP и FDA США (под названием CLARITY BPA), не выявила влияния хронического воздействия BPA на крыс, и FDA считает, что текущее разрешенное использование BPA безопасно для потребителей. Агентство по охране окружающей среды установило допустимую суточную дозу BPA в 50 мкг/кг массы тела для млекопитающих, однако было показано, что воздействие доз ниже допустимой суточной дозы влияет как на мужскую, так и на женскую репродуктивную систему.

Bisphenol A is commonly found in plastic bottles, plastic food containers, dental materials, and the linings of metal food and infant formula cans. Another exposure comes from receipt paper commonly used at grocery stores and restaurants, because today the paper is commonly coated with a BPA containing clay for printing purposes. BPA is a known endocrine disruptor, and numerous studies have found that laboratory animals exposed to low levels of it have elevated rates of diabetes, mammary and prostate cancers, decreased sperm count, reproductive problems, early puberty, obesity, and neurological problems. To expand on the reproductive problems faced by women exposed to BPA. Studies in the US have shown that healthy women without any fertility problems found that urinary BPA was unrelated to time of pregnancy despite a shorter luteal phase (second part of the menstrual cycle) being reported. Additional studies have been conducted in fertility centers say that BPA exposure is correlation with lower ovarian reserves. To combat this most women will undergo IVF to help with the poor ovarian stimulation response and seemingly all of them have elevated levels of BPA in the urinary tract. Median conjugation of BPA concentrations were higher in those who did have a miscarriage compared to those who had a live birth. All of these studies show that BPA can have an effect on ovarian functions and the pivotal early part of conception. One study did show racial/ethnical differences as Asian women were found to have an increased oocyte maturity rate, but all of the women had significantly lower concentration of BPA just in this study. Early developmental stages appear to be the period of greatest sensitivity to its effects, and some studies have linked prenatal exposure to later physical and neurological difficulties. Regulatory bodies have determined safety levels for humans, but those safety levels are currently being questioned or are under review as a result of new scientific studies. A 2011 cross sectional study that investigated the number of chemicals pregnant women are exposed to in the U. S. found BPA in 96% of women. In 2010 the World Health Organization expert panel recommended no new regulations limiting or banning the use of bisphenol A, stating that "initiation of public health measures would be premature." In August 2008, the U. S. FDA issued a draft reassessment, reconfirming their initial opinion that, based on scientific evidence, it is safe. However, in October 2008, FDA's advisory Science Board concluded that the Agency's assessment was "flawed" and had not proven the chemical to be safe for formula fed infants. In January 2010, the FDA issued a report indicating that, due to findings of recent studies that used novel approaches in testing for subtle effects, both the National Toxicology Program at the National Institutes of Health as well as the FDA have some level of concern regarding the possible effects of BPA on the brain and behavior of fetuses, infants and younger children. In 2012 the FDA did ban the use of BPA in baby bottles, however the Environmental Working Group called the ban "purely cosmetic". In a statement they said, "If the agency truly wants to prevent people from being exposed to this toxic chemical associated with a variety of serious and chronic conditions it should ban its use in cans of infant formula, food and beverages." The Natural Resources Defense Council called the move inadequate saying, the FDA needs to ban BPA from all food packaging. In a statement a FDA spokesman said the agency's action was not based on safety concerns and that "the agency continues to support the safety of BPA for use in products that hold food." A program initiated by NIEHS, NTP, and the U. S. Food and Drug Administration (named CLARITY BPA) found no effect of chronic exposure to BPA on rats and the FDA considers currently authorized uses of BPA to be safe for consumers. The Environmental Protection Agency set a reference dose for BPA at 50 μg/kg/day for mammals, although exposure to doses lower than the reference dose has been shown to affect both male and female reproductive systems.

Бисфенол S (BPS) и бисфенол F (BPF)

Бисфенол S и бисфенол F являются аналогами бисфенола А. Они часто встречаются в кассовых чеках, пластике и бытовой пыли. Следы BPS также обнаруживаются в средствах личной гигиены. В последнее время его стали использовать чаще из-за запрета на использование BPA. BPS применяется в качестве замены BPA в изделиях с маркировкой "не содержит BPA". Однако исследования показали, что BPS и BPF оказывают такое же эндокринное воздействие, как и BPA.

ДДТ

Дихлородифенилтрихлорэтан (ДДТ) впервые был использован в качестве пестицида против колорадского жука на сельскохозяйственных культурах, начиная с 1936 года. Рост заболеваемости малярией, эпидемическим тифом, дизентерией и брюшным тифом привел к его применению для борьбы с комарами, вшами и мухами, переносящими эти заболевания. До Второй мировой войны для контроля этих насекомых и распространяемых ими болезней использовался пиретрум – экстракт цветка из Японии. Во время Второй мировой войны Япония прекратила экспорт пиретрума, что вынудило искать альтернативу. Опасаясь вспышки эпидемии тифа, каждому британскому и американскому солдату выдавали ДДТ, который они использовали для регулярной обработки кроватей, палаток и казарм по всему миру. После окончания войны ДДТ был одобрен для общего, невоенного использования. Уже в 1946 году были замечены вредные последствия воздействия ДДТ на птиц, полезных насекомых, рыб и морских беспозвоночных. Наиболее известным примером стали скорлупы яиц крупных хищных птиц, которые не достигали достаточной толщины, чтобы выдержать вес сидящей на них взрослой особи. Последующие исследования выявили высокие концентрации ДДТ у хищников по всему миру, что является результатом биоаккумуляции по пищевой цепи. Через двадцать лет после широкого применения ДДТ был обнаружен в образцах льда, взятых из антарктического снега, что указывает на то, что ветер и вода также являются способами распространения в окружающей среде. Недавние исследования показали наличие исторических следов отложения ДДТ на отдаленных ледниках в Гималаях. Более шестидесяти лет назад, когда биологи начали изучать влияние ДДТ на лабораторных животных, было установлено, что ДДТ нарушает репродуктивное развитие. Современные исследования предполагают, что ДДТ может подавлять нормальное развитие женских репродуктивных органов, что негативно сказывается на репродуктивной функции во взрослом возрасте. Дополнительные исследования указывают на то, что значительное снижение фертильности у взрослых мужчин может быть связано с воздействием ДДТ. Недавно было предположено, что воздействие ДДТ на плод может повысить риск развития ожирения у детей. ДДТ до сих пор используется в ограниченных количествах в качестве противомалярийного инсектицида в Африке и некоторых частях Юго-Восточной Азии.

Dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) was first used as a pesticide against Colorado potato beetles on crops beginning in 1936. An increase in the incidence of malaria, epidemic typhus, dysentery, and typhoid fever led to its use against the mosquitoes, lice, and houseflies that carried these diseases. Before World War II, pyrethrum, an extract of a flower from Japan, had been used to control these insects and the diseases they can spread. During World War II, Japan stopped exporting pyrethrum, forcing the search for an alternative. Fearing an epidemic outbreak of typhus, every British and American soldier was issued DDT, who used it to routinely dust beds, tents, and barracks all over the world. DDT was approved for general, non military use after the war ended. As early as 1946, the harmful effects of DDT on birds, beneficial insects, fish, and marine invertebrates were seen in the environment. The most infamous example of these effects were seen in the eggshells of large predatory birds, which did not develop to be thick enough to support the adult bird sitting on them. Further studies found DDT in high concentrations in carnivores all over the world, the result of biomagnification through the food chain. Twenty years after its widespread use, DDT was found trapped in ice samples taken from Antarctic snow, suggesting wind and water are another means of environmental transport. Recent studies show the historical record of DDT deposition on remote glaciers in the Himalayas. More than sixty years ago when biologists began to study the effects of DDT on laboratory animals, it was discovered that DDT interfered with reproductive development. Recent studies suggest DDT may inhibit the proper development of female reproductive organs that adversely affects reproduction into maturity. Additional studies suggest that a marked decrease in fertility in adult males may be due to DDT exposure. Most recently, it has been suggested that exposure to DDT in utero can increase a child's risk of childhood obesity. DDT is still used as anti malarial insecticide in Africa and parts of Southeast Asia in limited quantities.

Полихлорированные бифенилы

Полихлорированные бифенилы (ПХБ) – это класс хлорированных соединений, используемых в качестве промышленных охладителей и смазочных материалов. ПХБ получают при нагревании бензола, побочного продукта переработки бензина, хлором. Впервые они были коммерчески произведены компанией Swann Chemical Company в 1927 году. В 1933 году последствия прямого воздействия ПХБ на здоровье были выявлены у рабочих, контактировавших с этими химикатами на производственном предприятии в Алабаме. В 1935 году компания Monsanto приобрела Swann Chemical Company, взяв на себя производство в США и лицензирование технологии производства ПХБ на международном уровне. General Electric была одной из крупнейших американских компаний, внедривших ПХБ в свою продукцию. О вредном воздействии острого отравления ПХБ было хорошо известно компаниям, использовавшим формулу ПХБ от Monsanto, которые наблюдали его последствия у своих работников, регулярно контактировавших с этими веществами. Прямой контакт с кожей вызывает тяжелое заболевание, похожее на акне, называемое хлоракне. Воздействие ПХБ повышает риск развития рака кожи, печени и мозга. В течение многих лет компания Monsanto пыталась преуменьшить проблемы со здоровьем, связанные с воздействием ПХБ, чтобы продолжить продажи. Негативное влияние ПХБ на здоровье человека стало очевидным после двух случаев отравления тысяч жителей Японии (болезнь Юсё, 1968) и Тайваня (болезнь Ю Чэн, 1979) загрязненным кулинарным маслом, что привело к всемирному запрету на использование ПХБ в 1977 году. Недавние исследования показывают, что эндокринное воздействие определенных конгенеров ПХБ токсично для печени и щитовидной железы, а также увеличивает риск ожирения у детей, подвергшихся воздействию ПХБ в период внутриутробного развития.

ПХБ в окружающей среде также могут быть связаны с репродуктивными проблемами и бесплодием у диких животных. На Аляске предполагается, что они могут способствовать репродуктивным нарушениям, бесплодию и деформации рогов у некоторых популяций оленей. Снижение численности выдр и морских львов также может быть частично связано с их воздействием ПХБ, инсектицида ДДТ и других стойких органических загрязнителей. Запреты и ограничения на использование эндокринных разрушителей связаны со снижением заболеваемости и восстановлением некоторых популяций диких животных.

Полибромированные дифениловые эфиры

Полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ) – это класс соединений, содержащихся в антипиренах, используемых в пластиковых корпусах телевизоров и компьютеров, электронике, коврах, осветительных приборах, постельном белье, одежде, компонентах автомобилей, подушках из пенопласта и других текстильных изделиях. Потенциальная опасность для здоровья: ПБДЭ по своей структуре очень похожи на полихлорированные бифенилы (ПХБ) и обладают сходным нейротоксическим действием. Исследования выявили связь между галогенированными углеводородами, такими как ПХБ, и нейротоксичностью. С началом Второй мировой войны американские военные стали использовать эти новые пластиковые материалы для улучшения вооружения, защиты оборудования и замены тяжелых компонентов в самолетах и транспортных средствах. Однако в то же время, предметы домашнего обихода стали изготавливаться преимущественно из синтетических материалов. В 1960-х годах ежегодно потреблялось более 500 миллиардов сигарет, по сравнению с менее чем 3 миллиардами в начале XX века. В сочетании с высокой плотностью населения, потенциал возникновения пожаров в жилых помещениях в 1960-х годах был выше, чем когда-либо прежде в США. К концу 1970-х годов в США ежегодно в результате пожаров в жилых помещениях погибало около 6000 человек. В 1972 году, в ответ на эту ситуацию, была создана Национальная комиссия по предотвращению и контролю пожаров для изучения проблемы пожарной безопасности в США. В 1973 году они опубликовали свои выводы в докладе «America Burning» объемом 192 страницы, содержащем рекомендации по повышению уровня пожарной профилактики. Большинство рекомендаций касались обучения мерам пожарной безопасности и совершенствования строительных технологий, таких как установка спринклерных систем и дымовых извещателей. Комиссия предполагала, что благодаря этим рекомендациям можно будет добиться ежегодного снижения убытков от пожаров на 5%, сократив годовые потери вдвое в течение 14 лет. Исторически, для снижения горючести тканей и древесины использовались обработки алюминовыми квасцами и бурой, еще со времен Римской империи. Поскольку это не впитывающий материал после создания, химические антипирены добавляются в пластик во время реакции полимеризации при его формировании. Органические соединения на основе галогенов, такие как бром и хлор, используются в качестве антипиренов в пластмассах, а также в текстильных материалах на основе ткани. В 1992 году мировой рынок потребил около 150 000 тонн антипиренов на основе брома, при этом GLCC произвело 30% мирового объема. Многие из наиболее распространенных ПБДЭ были запрещены в Европейском Союзе в 2006 году. Исследования на грызунах показали, что даже кратковременное воздействие ПБДЭ может вызывать нарушения развития и поведения у молодых особей, а также нарушать нормальную регуляцию гормонов щитовидной железы.

Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) are a class of compounds found in flame retardants used in plastic cases of televisions and computers, electronics, carpets, lighting, bedding, clothing, car components, foam cushions and other textiles. Potential health concern: PBDEs are structurally very similar to Polychlorinated biphenyls (PCBs), and have similar neurotoxic effects. Research has correlated halogenated hydrocarbons, such as PCBs, with neurotoxicity. Once World War II began, the US military used these new plastic materials to improve weapons, protect equipment, and to replace heavy components in aircraft and vehicles. but now home furnishings were composed of mostly synthetic materials. More than 500 billion cigarettes were consumed each year in the 1960s, as compared to less than 3 billion per year in the beginning of the twentieth century. When combined with high density living, the potential for home fires was higher in the 1960s than it had ever been in the US. By the late 1970s, approximately 6000 people in the US died each year in home fires. In 1972, in response to this situation, the National Commission on Fire Prevention and Control was created to study the fire problem in the US. In 1973 they published their findings in America Burning, a 192 page report that made recommendations to increase fire prevention. Most of the recommendations dealt with fire prevention education and improved building engineering, such as the installation of fire sprinklers and smoke detectors. The Commission expected that with the recommendations, a 5% reduction in fire losses could be expected each year, halving the annual losses within 14 years. Historically, treatments with alum and borax were used to reduce the flammability of fabric and wood, as far back as Roman times. Since it is a non absorbent material once created, flame retardant chemicals are added to plastic during the polymerization reaction when it is formed. Organic compounds based on halogens like bromine and chlorine are used as the flame retardant additive in plastics, and in fabric based textiles as well. In 1992, the world market consumed approximately 150,000 tonnes of bromine based flame retardants, and GLCC produced 30% of the world supply. Many of the most common PBDE's were banned in the European Union in 2006. Studies with rodents have suggested that even brief exposure to PBDEs can cause developmental and behavior problems in juvenile rodents and exposure interferes with proper thyroid hormone regulation.

Фталаты

Фталаты содержатся в некоторых мягких игрушках, напольных покрытиях, медицинском оборудовании, косметике и освежителях воздуха. Они вызывают опасения для здоровья, поскольку известно, что они нарушают работу эндокринной системы животных, а некоторые исследования связывают их с увеличением числа врожденных дефектов мужской репродуктивной системы. Несмотря на то, что экспертная группа пришла к выводу о "недостаточности доказательств" их вредного воздействия на репродуктивную систему младенцев, в Калифорнии, штате Вашингтон и Европе их использование в игрушках запрещено. Один из фталатов, бис(2-этилгексил)фталат (DEHP), применяемый в медицинских трубках, катетерах и системах для хранения крови, может негативно влиять на половое развитие у младенцев мужского пола. Подобным образом, фталаты могут играть причинно-следственную роль в нарушении развития мужской нервной системы при воздействии в период внутриутробного развития. Дибутилфталат (DBP) также нарушает передачу сигналов инсулина и глюкагона в экспериментах на животных.

Перфторуктановая кислота

ПФОА – это стабильное химическое вещество, которое благодаря своим жиро-, огне- и водоотталкивающим свойствам использовалось в производстве таких изделий, как антипригарные покрытия для сковородок, мебель, средства защиты пожарных, промышленные товары и другие предметы бытового обихода. Имеются данные, свидетельствующие о том, что ПФОА является эндокринным разрушителем, воздействующим на репродуктивные системы мужчин и женщин. У взрослых женщин при воздействии ПФОА наблюдается снижение выработки прогестерона и андростендиона, что приводит к нарушениям менструального цикла и проблемам с репродуктивным здоровьем. Многие солнцезащитные кремы содержат оксибензон – химический фильтр, обеспечивающий широкий спектр УФ-защиты, однако он вызывает много споров из-за своего потенциального эстрогенного воздействия на человека. Трибутилолово (ТБТ) – это группа органооловянных соединений. В течение 40 лет ТБТ использовалось в качестве биоцида в противообрастающих красках, известных как краска для подводной части судов. Показано, что ТБТ оказывает влияние на развитие беспозвоночных и позвоночных, нарушая работу эндокринной системы, что приводит к маскулинизации, снижению выживаемости и множеству проблем со здоровьем у млекопитающих.

Временные тенденции нагрузки на организм

С тех пор, как они были запрещены, средняя концентрация ДДТ и ПХБ в организме человека снижается. С момента их запрета в 1972 году, концентрация ПХБ в организме в 2009 году составила одну сотую от уровня начала 1980-х годов. Однако, программы мониторинга образцов грудного молока в Европе показали, что уровни PBDE повышаются. Обсуждалось, что долгосрочное постепенное снижение средней температуры тела, наблюдаемое с начала промышленной революции, может быть следствием нарушения передачи сигналов гормонов щитовидной железы.

Животные модели

Поскольку эндокринные дизрапторы воздействуют на сложные метаболические, репродуктивные и нейроэндокринные системы, их невозможно смоделировать в клеточных анализах in vitro. Следовательно, модели на животных необходимы для оценки риска, связанного с воздействием химических веществ, нарушающих эндокринную систему.

Мыши

Существует несколько линий генетически модифицированных мышей, используемых в лабораторных исследованиях, и в данном случае эти линии могут служить генетическими основами для популяционных исследований. Например, существует популяция, называемая мультипарентальной, которая может быть представлена в виде Collaborative Cross (CC) или Diversity Outbred (DO). Эти мыши, хотя и происходят от одних и тех же восьми исходных линий, имеют существенные различия. Восемь исходных линий объединяют штаммы, полученные из дикой природы (с высоким генетическим разнообразием), и исторически важные штаммы, выведенные для биомедицинских исследований. Каждая генетически отличающаяся линия важна для изучения ответа на эндокринные дизрапторы (EDC), а также практически для всех биологических процессов и признаков. Популяция CC состоит из 83 инбредных линий мышей, которые на протяжении многих поколений в лабораториях произошли от восьми исходных линий. У этих инбредных мышей рекомбинантные геномы, разработанные таким образом, чтобы обеспечить одинаковую степень родства между всеми линиями, что устраняет популяционную структуру и может приводить к ложноположительным результатам при картировании количественных признаков (QTL). В то время как мыши DO имеют идентичный набор аллелей с популяцией мышей CC. Существует два основных различия между этими мышами: 1) каждый индивид уникален, что позволяет использовать сотни особей в одном исследовании картирования, делая мышей DO чрезвычайно полезным инструментом для определения генетических взаимосвязей. 2) Однако, особи DO не способны к воспроизводству.

Трансгенные

Эти грызуны, в основном мыши, были получены путем введения генов из других организмов для создания трансгенных линий (тысячи линий) грызунов. Наиболее современный инструмент для этого – CRISPR/Cas9, который позволяет проводить этот процесс более эффективно. Гены могут быть модифицированы в определенных популяциях клеток при соблюдении соответствующих условий. В исследованиях, связанных с эндокринными разрушителями (ЭДР), эти грызуны стали важным инструментом, позволяющим создавать гуманизированные модели мышей. Кроме того, ученые используют линии мышей с нокаутом генов для изучения функционирования определенных механизмов под воздействием ЭДР. Трансгенные грызуны – важный инструмент для изучения механизмов, на которые влияют ЭДР, однако их создание занимает много времени и является дорогостоящим. К тому же, гены, предназначенные для нокаута, не всегда успешно инактивируются, что может приводить к неполному нокауту гена или нецелевой экспрессии.

Социальные модели

Эксперименты (ген-среда) с этими относительно новыми моделями грызунов могут помочь выявить механизмы, на которые эндокринные дизрапторы (EDC) способны влиять, приводя к социальному снижению при расстройствах аутистического спектра (РАС) и других поведенческих расстройствах. Кроме того, секвенирование генома прерийной полевки делает осуществимыми вышеупомянутые эксперименты. Эти полевки могут быть сопоставлены с горными и луговыми полевками, демонстрирующими социальную полигамность и одиночный образ жизни, для изучения различий в развитии и структуре социального мозга у разных видов. Можно углубиться в эту тему. Исследуются более сложные модели, системы которых максимально приближены к человеческим. Более распространенные модели грызунов, например, мыши с РАС, полезны, но не полностью отражают потребности в моделировании человеческого социального поведения. Однако важно помнить, что эти грызуны всегда будут лишь моделями. Данио рерио (рыба-зебра) хорошо подходит в качестве модельного организма, отчасти благодаря возможности изучения эмбрионов, поскольку они почти прозрачны. Это позволяет ученым наблюдать за развитием личинок (in vivo) без их умерщвления, в частности, за нейроразвитием и транспортом предполагаемых эндокринных дизрапторов (EDC), то есть изучать влияние определенных химических веществ на их развитие. В качестве модели они демонстрируют простые механизмы эндокринных нарушений, а также гомологичные физиологические, сенсорные, анатомические и сигнальные механизмы, схожие с таковыми у млекопитающих. Важным инструментом для ученых является также секвенированный геном рыбы-зебры и наличие множества трансгенных линий, доступных для разведения. При сравнении геномов рыбы-зебры и млекопитающих обнаруживается значительное сходство: около 80% человеческих генов экспрессируются у рыбы. Кроме того, разведение и содержание этой рыбы в лаборатории относительно недорого, что обусловлено ее коротким жизненным циклом и возможностью содержать больше особей по сравнению с моделями на млекопитающих. Диссоциация пространства означает, что, хотя дизрапторы могут действовать по общим путям через гормональные рецепторы, их влияние также может быть опосредовано эффектами на уровне транспортных белков, деиодиназ, деградации гормонов или изменения установок обратной связи (то есть аллостатической нагрузки). Диссоциация времени может быть связана с тем, что нежелательные эффекты могут проявляться в узкий период времени в эмбриональном или фетальном периоде, но последствия могут возникнуть спустя десятилетия или даже в последующих поколениях. Диссоциация вещества возникает в результате аддитивных, мультипликативных или более сложных взаимодействий дизрапторов в комбинации, приводящих к принципиально иным эффектам, чем от каждого вещества по отдельности.

Experiments (gene by environment) with these relatively new rodent models may, be able to discover if there are mechanisms that EDCs could impact in the social decline in autism spectrum disorder (ASD) and other behavioral disorders. Additionally the prairie vole genome has been sequenced making it feasible to do the experiments mentioned above. These voles can be compared to montane and meadow voles who are socially promiscuous and solitary, when looking at how different species have various forms of development and social brain structure. can expand on this topic. More complex models that have systems that are as close as possible to humans are being looked at. Looking back at more common rodent models for instance the common ASD mouse are helpful but do not fully encompass what a model of the human social behaviors needs to. But these rodents will always just be models and this is important to keep in mind. Zebrafish work well as a model organism, part of which can be attributed to the fact that researchers are able to study them starting from the embryo, as the embryo is nearly transparent. This allows scientists to view the larvae (in vivo) without killing them to study how their organs develop in particular, neuro development and transport of presumed endocrine disrupting chemicals (EDC). Meaning how their development is impacted by certain chemicals. As a model, they have simple modes of endocrine disruption. Along with homologous physiological, sensory, anatomical and signal transduction mechanism similar to mammals. Another helpful tool available to scientists is their recorded genome along with multiple transgenic lines accessible for breeding. Zebrafish and mammalian genomes when compared have prominent similarities with about 80% of human genes expressed in the fish. Additionally, this fish is also fairly inexpensive to breed and house in a lab partly due to their shorter life span and being able to house more of them, compared to mammalian models. The dissociation of space means that, although disruptors may act by a common pathway via hormone receptors, their impact may also be mediated by effects at the levels of transport proteins, deiodinases, degradation of hormones or modified setpoints of feedback loops (i. e. allostatic load). The dissociation of time may ensue from the fact that unwanted effects may be triggered in a small time window in the embryonal or fetal period, but consequences may ensue decades later or even in the generation of grandchildren. The dissociation of substance results from additive, multiplicative or more complex interactions of disruptors in combination that yield fundamentally different effects from that of the respective substances alone.

Соединенные Штаты

Множество потенциальных эндокринных дизрапторов технически регулируется в Соединенных Штатах рядом законов, включая: Закон о контроле за токсичными веществами, Закон о защите качества продовольствия, Закон о пищевых продуктах, лекарственных средствах и косметике, Закон о чистой воде, Закон о безопасной питьевой воде и Закон о чистом воздухе. Конгресс США усовершенствовал процесс оценки и регулирования лекарственных средств и других химических веществ. Закон о защите качества продовольствия 1996 года и Закон о безопасной питьевой воде 1996 года одновременно обеспечили первое законодательное указание, требующее от Агентства по охране окружающей среды (EPA) решать проблему эндокринных нарушений путем создания программы скрининга и тестирования химических веществ. В 1998 году EPA объявила о программе скрининга эндокринных дизрапторов, разработав структуру для определения приоритетов, скрининга и тестирования более 85 000 химических веществ, находящихся в обращении. Хотя Закон о защите качества продовольствия требовал от EPA только скрининга пестицидов на предмет потенциала вызывать эффекты, аналогичные эстрогенным у людей, он также предоставил EPA полномочия по скринингу других типов химических веществ и эндокринных эффектов. В 2005 году EPA назначила группу экспертов для проведения открытого экспертного анализа программы и ее направленности. Их результаты показали, что «долгосрочные цели и научные вопросы программы EDC являются уместными», однако это исследование было проведено более чем за год до того, как EPA объявила окончательную структуру программы скрининга. EPA по-прежнему испытывает трудности с реализацией достоверной и эффективной программы эндокринного тестирования. «Эта задержка связана с европейским химическим лобби, которое вновь оказало давление на различных комиссаров. Гормональные дизрапторы становятся огромной проблемой. В некоторых районах Швеции мы наблюдаем рыб с двойным полом. У нас есть научные отчеты о том, как это влияет на фертильность юношей и девушек, а также другие серьезные последствия», – заявила министр окружающей среды Швеции Лена Эк агентству AFP, отметив, что Дания также потребовала принятия мер. В 2020 году ЕС опубликовал свою Стратегию в отношении химических веществ для обеспечения устойчивого развития, которая касается «зеленого» перехода химической промышленности от ксеногормонов и других опасных химических веществ.

The multitude of possible endocrine disruptors are technically regulated in the United States by many laws, including: the Toxic Substances Control Act, the Food Quality Protection Act, the Food, Drug and Cosmetic Act, the Clean Water Act, the Safe Drinking Water Act, and the Clean Air Act. The Congress of the United States has improved the evaluation and regulation process of drugs and other chemicals. The Food Quality Protection Act of 1996 and the Safe Drinking Water Act of 1996 simultaneously provided the first legislative direction requiring the EPA to address endocrine disruption through establishment of a program for screening and testing of chemical substances. In 1998, the EPA announced the Endocrine Disruptor Screening Program by establishment of a framework for priority setting, screening and testing more than 85,000 chemicals in commerce. While the Food Quality Protection Act only required the EPA to screen pesticides for potential to produce effects similar to estrogens in humans, it also gave the EPA the authority to screen other types of chemicals and endocrine effects. In 2005, the EPA appointed a panel of experts to conduct an open peer review of the program and its orientation. Their results found that "the long term goals and science questions in the EDC program are appropriate", however this study was conducted over a year before the EPA announced the final structure of the screening program. The EPA is still finding it difficult to execute a credible and efficient endocrine testing program. "This delay is due to the European chemical lobby, which put pressure again on different commissioners. Hormone disrupters are becoming a huge problem. In some places in Sweden we see double sexed fish. We have scientific reports on how this affects fertility of young boys and girls, and other serious effects," Swedish Environment Minister Lena Ek told the AFP, noting that Denmark had also demanded action. In 2020, the EU published their Chemicals Strategy for Sustainability which is concerned with a green transition of the chemical industry away from xenohormones and other hazardous chemicals.

Очистка окружающей среды и человеческого организма

Существует доказательство того, что после прекращения использования загрязняющего вещества или существенного ограничения его применения, нагрузка на организм человека этим веществом снижается. Благодаря усилиям нескольких масштабных программ мониторинга, наиболее распространенные загрязнители в человеческой популяции достаточно хорошо известны. Первым шагом к снижению нагрузки на организм от этих загрязнителей является прекращение или постепенное прекращение их производства. Вторым шагом к снижению нагрузки на организм человека является информирование и потенциальная маркировка продуктов питания, которые, вероятно, содержат высокие концентрации загрязняющих веществ. Эта стратегия успешно применялась в прошлом: беременным и кормящим женщинам не рекомендуется употреблять морепродукты, известные накоплением высоких уровней ртути. Самая сложная задача в решении этой проблемы – разработка способов удаления этих соединений из окружающей среды и определение приоритетных направлений для проведения восстановительных работ. Даже загрязнители, которые больше не производятся, сохраняются в окружающей среде и биоаккумулируются в пищевой цепи. Понимание того, как эти химические вещества, попадая в окружающую среду, перемещаются по экосистемам, необходимо для разработки методов их изоляции и удаления. На глобальном уровне предпринимаются усилия по маркировке наиболее распространенных стойких органических загрязнителей (СОЗ), регулярно обнаруживаемых в окружающей среде, с использованием химических веществ, таких как инсектициды. Двенадцать основных СОЗ были оценены и классифицированы для упрощения информации, доступной населению. Такая работа позволила странам всего мира эффективно заниматься тестированием и сокращением использования этих химических веществ. Сокращая присутствие этих химических веществ в окружающей среде, можно уменьшить выщелачивание СОЗ в источники пищи, которые загрязняют животных, используемых в пищу населению США. Многие стойкие органические соединения, включая полихлорированные бифенилы (ПХБ), ДДТ и полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ), накапливаются в речных и морских отложениях. Агентство по охране окружающей среды (EPA) в настоящее время использует несколько методов для очистки сильно загрязненных территорий, как описано в их программе «Зеленая реабилитация». Одним из наиболее интересных подходов является использование природных микроорганизмов, разлагающих конгенеры ПХБ для восстановления загрязненных участков. Существует множество успешных примеров очистки крупных сильно загрязненных объектов, включенных в Национальный приоритетный список (Superfund). Свалка в Остине, штат Техас, загрязненная незаконно выброшенными летучими органическими соединениями (ЛОС), была восстановлена за год до состояния водно-болотного угодья и образовательного парка. Американский объект по обогащению урана, загрязненный ураном и ПХБ, был очищен с использованием высокотехнологичного оборудования для обнаружения загрязняющих веществ в почве. Почва и вода на загрязненном водно-болотном участке были очищены от ЛОС, ПХБ и свинца, были высажены местные растения в качестве биологических фильтров и реализована общественная программа для обеспечения постоянного мониторинга концентрации загрязняющих веществ в этом районе. Эти примеры вселяют надежду благодаря короткому времени, необходимому для восстановления участка, и высокому уровню достигнутого успеха. Исследования показывают, что бисфенол А, некоторые ПХБ и фталаты предпочтительно выводятся из организма человека с потом. Хотя некоторые загрязнители, такие как бисфенол А (BPA), предпочтительно выводятся из организма человека с потом, в последнее время достигнуты научные успехи в увеличении скорости выведения загрязняющих веществ из организма человека. Например, были предложены методы удаления BPA, использующие ферменты, такие как лакказа и пероксидаза, для разложения BPA на менее вредные соединения. Другой метод удаления BPA – использование высокореактивных радикалов для разложения.

There is evidence that once a pollutant is no longer in use, or once its use is heavily restricted, the human body burden of that pollutant declines. Through the efforts of several large scale monitoring programs, the most prevalent pollutants in the human population are fairly well known. The first step in reducing the body burden of these pollutants is eliminating or phasing out their production. The second step toward lowering human body burden is awareness of and potentially labeling foods that are likely to contain high amounts of pollutants. This strategy has worked in the past—pregnant and nursing women are cautioned against eating seafood that is known to accumulate high levels of mercury. The most challenging aspect of this problem is discovering how to eliminate these compounds from the environment and where to focus remediation efforts. Even pollutants no longer in production persist in the environment, and bio accumulate in the food chain. An understanding of how these chemicals, once in the environment, move through ecosystems, is essential to designing ways to isolate and remove them. Global efforts have been made to label the most common POPs routinely found in the environment through usage of chemicals like insecticides. The twelve main POPs have been evaluated and placed in a demographic so as to streamline the information around the general population. Such facilitation has allowed nations around the world to effectively work on the testing and reduction of the usage of these chemicals. With an effort to reduce the presence of such chemicals in the environment, they can reduce the leaching of POPs into food sources which contaminate the animals commercially fed to the U. S. population. Many persistent organic compounds, PCB, DDT and PBDE included, accumulate in river and marine sediments. Several processes are currently being used by the EPA to clean up heavily polluted areas, as outlined in their Green Remediation program. One of the most interesting ways is the utilization of naturally occurring microbes that degrade PCB congeners to remediate contaminated areas. There are many success stories of cleanup efforts of large heavily contaminated Superfund sites. A landfill in Austin, Texas contaminated with illegally dumped VOCs was restored in a year to a wetland and educational park. A US uranium enrichment site that was contaminated with uranium and PCBs was cleaned up with high tech equipment used to find the pollutants within the soil. The soil and water at a polluted wetlands site were cleaned of VOCs, PCBs and lead, native plants were installed as biological filters, and a community program was implemented to ensure ongoing monitoring of pollutant concentrations in the area. These case studies are encouraging due to the short amount of time needed to remediate the site and the high level of success achieved. Studies suggest that bisphenol A, certain PCBs, and phthalate compounds are preferentially eliminated from the human body through sweat. Although some pollutants like bisphenol A (BPA) are preferentially eliminated from the human body through sweat, recent scientific advances have been made to increase the rate of elimination of pollutants from the human body. For example, BPA removal techniques have been proposed that use enzymes such as laccase and peroxidase enzyme to degrade BPA into less harmful compounds. Another technique for BPA removal is the use of highly reactive radicals for degradation.

Экономические последствия

Воздействие на человека может вызывать некоторые последствия для здоровья, такие как снижение IQ и ожирение у взрослых. Эти последствия могут приводить к снижению производительности, инвалидности или преждевременной смерти у некоторых людей. По оценкам одного источника, в Европейском союзе этот экономический эффект может быть примерно вдвое больше, чем эффект, вызванный загрязнением ртутью и свинцом. Социально-экономическая нагрузка на здоровье, связанная с последствиями воздействия химических веществ, нарушающих работу эндокринной системы (EDC), для Европейского союза была оценена на основе имеющихся данных с учетом неопределенности в отношении причинно-следственной связи с EDC и соответствующих затрат на здравоохранение в диапазоне от 46 до 288 миллиардов евро в год.