Воздействие пластика на организм человека



Ключевые слова: пластик, бисфенол А (БФА), фталаты, гормоны, гомеостаз.

Пластик — одна из острейших проблем 21 века. Развитие промышленности приводит к большему производству пластика и внедрение его во все сферы жизни человека. Пластик состоит из различных полимеров, многие из которых обладают высокой липофильностью, что обеспечивает им возможность проникать в клетки организма, накапливаться в органах и тканях, вызывая различные эффекты.

Рассмотрим эффекты компонентов пластика на эндокринную и половую систему:

Вследствие особой химической структуры компоненты пластика способны имитировать некоторые эндогенные гормоны (например, эстрадиол), связывать их рецепторы и действовать как гормоны, что может влиять на обмен веществ и половые функции [3].

Воздействие полихлорированных дифенилов (ПХД), бисфенола А (БФА), фталатов связывают с риском развития сахарного диабета. Так, в исследованиях на животных и in vitro было выявлено, что БФА может оказывать влияние на гомеостаз глюкозы и высвобождение инсулина, регуляцию массы тела, а также специфические нарушения в β-, α-клетках поджелудочной железы, гепатоцитах и адипоцитах [10,5].

Фталаты и дифениловый эфир (ПБДЭ) оказывают антиандрогеное действие, а БФА обладают эстрогеноподобной активностью. В отличие от других антиандрогенов, которые действуют, связываясь с рецептором андрогенов и, таким образом, ингибируют его способность реагировать на гормоны, фталаты нарушают развитие андрогензависимых структур, главным образом, ингибируя биосинтез тестостерона в яичках плода [4]. Этот эффект опосредован изменениями в экспрессии генов ферментов и белков, участвующих в выработке тестостерона клетками Лейдига плода, в том числе стероидогенным острым регуляторным (StAR) белком, который участвует в транспорте холестерина во внутреннюю митохондриальную мембрану [6]. Экспрессия другого продукта эмбриональной клетки Лейдига, инсулиноподобного фактора 3 (Insl3), была снижена у животных, подвергшихся воздействию фталата. Такой эффект может объяснить увелечение частоты развития крипторхизма после воздействия фталатов, поскольку Insl3 участвует в начальных стадиях опускания яичка в мошонку.

Было показано, что ПБДЭ и тетрабромбисфенола А (ТББФ) нарушают гомеостаз гормонов щитовидной железы.

В опытах на лабораторных животных длительное воздействие БФА было связано с повышенным риском развития гиперплазии предстательной железы, гиперплазии молочной железы, развитии гипосподии, олигоспермии. При воздействии на женский организм повышается риск возникновения кист яичника, миом матки, ранее половое созревание, развитию инсулинорезистентности [9].

Эстрогеноподобное действие БФА, фталатов и др. соединений может быть обусловлено их способностью подавлять экспрессию катехол-О-метилтрансферазы (КОМТ), которая принимает участие в разрушении эндогенного эстрогена, тем самым нарушая его метаболизм [2].

Эпигенетическое воздействие компонентов пластмасс:

Воздействие БФА и фталатов во внутриутробном и неонатальном периоде может вызывать гиперметилирование или гипометилирование ДНК на островках CpG вблизи областей промотора гена, различные модификации гистонов, например, ацетилирование, метилирование, фосфорилирование, убиквитинирование, сумоилирование и рибозилирование АДФ, а так же экспрессию некодирующих РНК. Эти эпигенетические метки могут вызывать изменения в экспрессии генов, которые могут сохраняться в течение всей жизни. Эти постоянные изменения приведут к неблагоприятным последствиям для здоровья, таким как нервные и иммунные нарушения, бесплодие, аутоиммунные и онкологические заболевания [1, 7].

Влияние различных компонентов пластмасс на нервную систему:

Данные вещества могут легко проходить через плаценту и гематоэнцефалический барьер и способны нарушать развитие нервной системы на уже на самых ранних этапах внутриутробного развития. Было доказано, что эти соединения влияют на нейрогенез, а также на процесс синаптической передачи. Как следствие, они нарушают формирование головного мозга по женскому или мужскому типу, а также процессы обучения, памяти и поведение. Кроме того, цитотоксический и проапоптотический эффекты могут увеличивать риск нейродегенеративных заболеваний [8].

Вывод: развитие современной промышленности приводит к большему распространению пластика. Многие его компоненты обладают токсичным действием в отношении организма человека. Они способны оказывать негативное влияние на эндокринную систему, половые функции, влиять на развитие и последующее функционирование нервной системы.

Литература:

1. Doshi T., Mehta S. S., Dighe V., Balasinor N., Vanage G. Hypermethylation of estrogen receptor promoter region in adult testis of rats exposed neonatally to bisphenol A. Toxicology. 2011; 289:74–82. [PubMed] [Google Scholar]
2. Ho PW, Tse ZH, Liu HF, et al. Assessment of cellular estrogenic activity based on estrogen receptor-mediated reduction of soluble-form catechol-O-methyltransferase (COMT) expression in an ELISA-based system. PLoS One. 2013;8(9):e74065. Published 2013 Sep 6. doi:10.1371/journal.pone.0074065
3. Iaglova NV, Iaglov VV. Vestn Ross Akad Med Nauk. 2012; (3):56–61.
4. Parks LG, Ostby JS, Lambright CR, Abbott BD, Klinefelter GR, Barlow NJ, Gray LE Jr Toxicol Sci. 2000 Dec; 58(2):339–49.
5. Ruiz D, Becerra M, Jagai JS, Ard K, Sargis RM. Disparities in Environmental Exposures to Endocrine-Disrupting Chemicals and Diabetes Risk in Vulnerable Populations. Diabetes Care. 2018;41(1):193–205. doi:10.2337/dc16–2765
6. Shultz VD, Phillips S, Sar M, Foster PM, Gaido KW Toxicol Sci. 2001 Dec; 64(2):233–42
7. Singh S, Li SS. Epigenetic effects of environmental chemicals bisphenol A and phthalates. Int J Mol Sci. 2012;13 (8):10143–10153. doi:10.3390/ijms130810143
8. Szychowski KA, Wójtowicz AK. Składniki tworzyw sztucznych zaburzające funkcje układu nerwowego [Components of plastic disrupt the function of the nervous system]. Postepy Hig Med Dosw (Online). 2013;67: 499–506. Published 2013 May 27. doi:10.5604/17322693.1051001
9. Talsness CE, Andrade AJ, Kuriyama SN, Taylor JA, vom Saal FS. Components of plastic: experimental studies in animals and relevance for human health. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2009;364 (1526):2079–2096. doi:10.1098/rstb.2008.0281
10. Thayer KA, Heindel JJ, Bucher JR, Gallo MA. Role of environmental chemicals in diabetes and obesity: a National Toxicology Program workshop review. Environ Health Perspect 2012;120:779–789 [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]