„Ludzie ludziom zgotowali ten los” – jak sami niszczymy przyszłe pokolenia

Od lat 50-tych XX wieku naukowcy, dziennikarze i popularyzatorzy nauki zaczęli dostrzegać w świecie zwierząt pewne dziwne nieprawidłowości i zagadkowe problemy związane z płodnością, zachowaniem, dysfunkcjami budowy narządów płciowych, utratą młodych, a nawet znikaniem całych populacji zwierzęcych. Takie sygnały docierały z różnych rejonów świata – Florydy, Danii, Anglii, rejonu Morza Śródziemnego, rejonu Wielkich Jezior itd. Z czasem zauważono, że te alarmujące problemy związane z reprodukcją, które dotykały zwierząt, zaczęły pojawiać się u ludzi. Jednak musiało minąć kolejne 30 lat aby naukowcom udało się znaleźć wspólny mianownik łączący te zdarzenia.

Rachel Carson w swojej książce „Silent Spring”, która została opublikowana 1962 roku, jako pierwsza zwróciła uwagę na zagrożenie, jakie dla środowiska i zdrowia ludzi niesie ze sobą powszechne stosowanie pestycydów. Był to pierwszy krok w dobrym kierunku, którego efektem było wprowadzenie zakazu stosowania niektórych pestycydów w tym DDT [1].

Pestycydy, to ogromna grupa bardzo różnorodnych pod względem struktury chemicznej substancji, których celem stosowania jest eliminacja niepożądanych organizmów (roślinnych,  takich jak chwasty oraz zwierzęcych, takich jak insekty, pasożyty, a także bakterii i grzybów) w uprawach, miejscach publicznych, domach i ogrodach [2]. Ludzie są narażeni na działanie pestycydów przede wszystkim poprzez dietę i czynniki środowiskowe (wodę, glebę, powietrze), ale też ze względu na wykonywany zawód. Wiele pestycydów pierwszej generacji okazało się szkodliwych dla środowiska. Niektóre z nich mogą przetrwać w glebie i osadach wodnych, gromadzić się w tkankach bezkręgowców i kręgowców, przemieszczać się w górę łańcuchów troficznych i oddziaływać na tzw. drapieżniki szczytowe, czyli te które stanowią ostatnie ogniwa łańcucha pokarmowego [3]. Wśród powszechnie stosowanych pestycydów wiele jest takich, które działają zaburzająco na gospodarkę hormonalną zarówno ludzi, jak i zwierząt. Są to tzw. EDC (endocrine disrupting compounds).

Związki z grupy EDC działają głównie poprzez zakłócanie aktywności naturalnych hormonów ze względu na ich silny potencjał wiązania się z receptorami estrogenowymi lub androgenowymi. EDC mogą wiązać się z różnymi receptorami hormonalnymi i je aktywować, a następnie naśladować działanie naturalnych hormonów (działanie agonistyczne). EDC mogą również wiązać się z tymi receptorami, nie aktywując ich. To działanie antagonistyczne blokuje receptory i hamuje ich działanie. Wreszcie, EDC mogą zakłócać syntezę, transport, metabolizm i eliminację hormonów, zmniejszając w ten sposób stężenie naturalnych hormonów. Na przykład produkcję hormonu tarczycy można zahamować za pomocą około dziesięciu pestycydów zaburzających gospodarkę hormonalną (takich jak amitrol, cyhalotryna, fipronil, maneb, mankozeb, pentachloronitrobenzen, prodiamina, pyrymetanil, tiazopyr, ziram, zineb), a większość z nich jest nadal stosowanych [4,5].

Szczególnie wrażliwe na zaburzające gospodarkę hormonalną działanie pestycydów okazały się dzikie zwierzęta. U ogromnej ilości gatunków bezkręgowców, gadów, ryb, ptaków i ssaków zaobserwowano skutki działania pestycydów związane z zaburzeniami hormonalnymi, głównie z ich wpływem na funkcje rozrodcze. Między innymi siarczan endosulfanu zaburza układ ekdysteroidalny (regulujący takie procesy jak linienie i rozwój embrionalny) oraz aktywność hormonów juwenilnych (regulujących proporcje płci) u skorupiaków. Natomiast u szczurów produkcja testosteronu uległa znacznemu zmniejszeniu po ekspozycji na linuron już w okresie płodowym [6,7].

Musimy zdać sobie sprawę z faktu, że sami jako ludzkość generujemy syntetyczne substancje chemiczne, które w swoim pierwotnym założeniu mają pomagać nam w prowadzeniu upraw, ale mają też swoje drugie nieprzewidywalne oblicze. Zaburzają gospodarkę hormonalną zmieniając rozwój płodu w łonie matki, zakłócając naturalne sygnały hormonalne kontrolujące jego wzrost. Ich skutki, czasami niewykrywalne przez lata lub nawet dekady, po ekspozycji obejmują zmniejszoną odporność na choroby, obniżoną płodność oraz upośledzenie inteligencji i zachowania.

Szczególnie ważnym czynnikiem, jeżeli chodzi o prawidłowe funkcjonowanie układu hormonalnego, jest wiek. Ludzkie płody, niemowlęta i dzieci wykazują zdecydowanie większą podatność na działanie pestycydów niż dorośli. Większość uszkodzeń spowodowanych przez pestycydy EDC występuje podczas gametogenezy i wczesnego rozwoju płodu. Jednak skutki mogą nie być widoczne aż do wieku dorosłego. Mobilizacja rezerw tłuszczu matczynego w czasie ciąży i karmienie piersią powodują, że płody i niemowlęta otrzymują większe dawki pestycydów. Niemowlęta są wyjątkowo wrażliwe na przed- i poporodową ekspozycję na pestycydy zaburzające gospodarkę hormonalną, co skutkuje szerokim zakresem niekorzystnych skutków zdrowotnych, w tym możliwym długotrwałym wpływem na funkcje intelektualne i opóźnionym wpływem na funkcjonowanie ośrodkowego układu nerwowego. Coraz częściej pojawiają się doniesienia wiążące wzrost przypadków diagnozowanych zaburzeń spektrum autyzmu z rozpowszechnieniem pestycydów w naszej żywności i wodzie [8,9].  

Bliskość terenów rolniczych okazała się także czynnikiem często opisywanym, jako wyjaśnienie nieprawidłowości rozwojowych w badaniach epidemiologicznych dotyczących niskiej masy urodzeniowej, śmierci płodów i nowotworów wieku dziecięcego. Ponadto, wyższą częstość występowania wnętrostwa i spodziectwa stwierdzono na obszarach o intensywnym rolnictwie i stosowaniu pestycydów oraz u synów kobiet pracujących w sadownictwie. Ostatnio pojawiają się doniesienia o związku między wnętrostwem a  stężeniem pestycydów w mleku matki [10,11].

Na podstawie badań epidemiologicznych prowadzonych od 2000 roku wykazano, że narażenie na pestycydy może wpływać na spermatogenezę, prowadząc do niskiej jakości nasienia i obniżonej płodności u mężczyzn. Ponadto coraz większa liczba badań epidemiologicznych wskazuje na tendencję do łączenia narażenia środowiskowego na pestycydy z ryzykiem zachorowania na nowotwory zależne od hormonów. Wysokie poziomy PCB, DDE i DDT wykryto w próbkach tłuszczu pobranych od kobiet ze zdiagnozowanym rakiem piersi. Uważa się, że ryzyko zachorowania na raka piersi jest czterokrotnie wyższe u kobiet ze zwiększonym poziomem DDE we krwi. Jedno z badań epidemiologicznych przeprowadzonych w Hiszpanii w latach 1999–2009 pokazuje, że spośród 2661 przypadków raka piersi zgłoszonych w populacji kobiet, 2173 (81%) zaobserwowano na obszarach o wysokim zanieczyszczeniu pestycydami. Ponadto zasugerowano również, że kobiety z rakiem piersi wrażliwym na hormony mają wyższe obciążenie organizmu DDE niż kobiety z łagodnymi zmianami w piersiach. Podobne badania ujawniły korelacje między uszkodzeniem układu odpornościowego a zwiększoną ilością pozostałości chloroorganicznych w niektórych tkankach nowotworowych [12,13].

Coraz więcej pojawia się również danych o możliwym związku między ekspozycją na pestycydy a rakiem prostaty. Różne badania konsekwentnie wykazały wyższe ryzyko w populacjach rolniczych niż w populacji ogólnej. Na przykład pestycydy (w szczególności DDT) były powiązane ze statystycznie istotnie wyższym wskaźnikiem raka prostaty wśród rolników (narażonych na pestycydy chloroorganiczne) w wieloośrodkowym badaniu przypadku i kontroli przeprowadzonym w pięciu obszarach wiejskich we Włoszech w latach 1990–92. Kilka badań przeprowadzonych w USA i Szwecji wykazało, że rolnicy i komercyjni aplikatorzy pestycydów mają nieznacznie i/lub istotnie wyższy wskaźnik raka prostaty niż populacja ogólna [14,15].

Ostatnio prowadzone metaanalizy, badania kohortowe i badania typu case-control dotyczące ryzyka raka prostaty w populacjach narażonych zawodowo na pestycydy wykazały istotnie wyższe ryzyko raka prostaty szacowane na 10–40%. Badania związku między ekspozycją na chlordekon (pestycyd chlorowodorkowy szeroko stosowany od ponad 30 lat na Francuskich Indiach Zachodnich do zwalczania szkodnika bananowca) a ryzykiem raka prostaty, wykazały istotny wzrost ryzyka raka prostaty wraz ze wzrostem stężenia chlordekonu w osoczu i potwierdziły hipotezę, że narażenie na estrogeny środowiskowe może zwiększać ryzyko raka prostaty [16,17].

Jednak pomimo przytoczonych powyżej danych, które są tylko ułamkiem procenta lub nawet promila istniejących dostępnych wyników badań, hipoteza, że nadmierne ryzyko zdrowotne jest związane ze stosowaniem pestycydów, nie została jeszcze formalnie udowodniona i jasno sformułowana. Nadal sugerowane są różne inne czynniki wyjaśniające wzrost zachorowań na różne typy nowotworów w populacjach rolniczych lub wiejskich, takie jak problemy dietetyczne, kontakt z czynnikami zakaźnymi za pośrednictwem zwierząt gospodarskich, kurzu, tytoniu i produktów chemicznych [16]. Dlatego tak ważne jest abyśmy zdawali sobie sprawę, jak poważnym problemem są pestycydy i ich wszechobecność, jaką przyszłość szykujemy dla swoich dzieci, wnuków i prawnuków, zagrażając swojej płodności, swojemu zdrowiu i normalnemu funkcjonowaniu. Nie możemy pominąć faktu, że pestycydy są problemem nas wszystkich i nie istnieje na świecie nikt, kto byłby w stanie się przed nimi uchronić. Prędzej czy później każdy z nas, czy to przez powietrze, skażoną wodę, glebę, a już na pewno przez żywność, zetknie się z niejednym związkiem z tej grupy. Mając taką świadomość może zastanowimy się dwa razy czy warto spryskiwać herbicydem chodnik przed domem aby pozbyć się chwastów…

Literatura:  

[1]. Carson R. Silent Spring. Houghton Mifflin; Boston, MA, USA: 1962.

[2]. Cooper J, Dobson H. The benefits of pesticides to mankind and the environment. Crop Prot. 2007;26:1337–1348

[3]. Mnif W, Hassine AI, Bouaziz A, Bartegi A, Thomas O, Roig B. Effect of endocrine disruptor pesticides: a review. Int J Environ Res Public Health. 2011 Jun;8(6):2265-303.

[4]. Tabb MM, Blumberg B. New modes of action for endocrine-disrupting chemicals. Mol. Endocrinol. 2006;20:475–482. 

[5]. Sugiyama S, Shimada N, Miyoshi H, Yamauchi K. Detection of thyroid system disrupting chemicals using in vitro and in vivo screening assays in Xenopus laevis. Toxicol. Sci. 2005;88:367–374.

[6]. Palma P, Palma VL, Matos C, Fernandes RM, Bohn A, Soares AMVM, Barbosa IR. Assessment of the pesticides atrazine; endosulfan sulphate and chlorpyrifos for juvenoid-related endocrine activity using Daphnia magna. Chemosphere. 2009;76:335–340.

[7]. Wilson VS, Lambright CR, Furr JR, Howdeshell KL, Gray LE., Jr The Herbicide Linuron Reduces Testosterone Production from the Fetal Rat Testis During Both In Utero and In Vitro Exposures. Toxicol. Lett. 2009;186:73–77.

[8]. Birnbaum LS, Fenton SE. Cancer and developmental exposure to endocrine disruptors. Environ. Health Perspect. 2003;111:389–394. 

[9]. Ribas-Fito N, Cardo E, Sala M, Eulalia de Muga M, Mazon C, Verdu A, Kogevinas M, Grimalt JO, Sunyer J. Breastfeeding exposure to organochlorine compounds and neurodevelopment in infants. Pediatrics. 2003;111:580–585. 

[10]. Reynolds P, Von Behren J, Gunier RB, Goldberg DE, Hertz A, Harnly ME. Childhood cancer and agricultural pesticide use, an ecologic study in California. Environ. Health Perspect. 2002;110:319–324.

[11]. Damgaard IN, Skakkebaek NE, Toppari J, Virtanen HE, Shen H, Schramm KW, Petersen JH, Jensen TK, Main KM. Persistent pesticides in human breast milk and cryptorchidism. Environ. Health Perspect. 2006;114:1133–1138. 

[12]. Falck F, Ricci A, Wolff MS, Godbold J, Deckers P. Pesticides and polichlorinated biphenyl residues in human breast lipids and their relation to breast cancer. Arch. Environ. Health. 1992;47:143–146.

[13]. Parron T, Alarcon R, Requena MDM, Hernandez A. Increased breast cancer risk in women with environmental exposure to pesticides. Toxicol. Lett. 2010;196:S180.

[14]. Settimi L, Masina A, Andrion A, Axelson O. Prostate cancer and exposure to pesticides in agricultural settings. Int. J. Cancer. 2003;104:458–461.

[15]. Alavanja MC, Samanic C, Dosemeci M, Lubin J, Tarone R, Lynch CF, Knott C, Thomas K, Hoppin JA, Barker J, Coble J, Sandler DP, Blair A. Use of agricultural pesticides and prostate cancer risk in the Agricultural Health Study cohort. Am. J. Epidemiol. 2003;157:800–814. 

[16]. Ndong JR, Blanchet P, Multigner L. Pesticides et cancer de la prostate: données épidémiologiques. Bull. Cancer. 2009;96:171–180.  [17]. Multigner L, Ndong JR, Giusti A, Romana M, Delacroix-Maillard H, Cordier S, Jégou B, Thome JP, Blanchet P. Chlordecone exposure and risk of prostate cancer. J. Clin. Oncol. 2010;28:3457–3462.