Хроническое действие диоксинов

    В 1976 году на химическом заводе в Севесо, Италия, произошел выброс больших количеств диоксинов. Облако ядовитых химических веществ, включая 2,3,7,8- тетрахлородибензо-п-диоксин, или ТХДД, вырвалось в воздух и, в конечном итоге, заразило территорию в 15 квадратных километров, на которой проживало 37 000 человек. Экстенсивные исследования среди подвергшегося воздействию населения продолжаются для определения долговременных последствий этого инцидента на здоровье людей. Однако эти исследования затруднены в связи с отсутствием надлежащих оценок воздействия. Выявляется и исследуется самое незначительное возрастание заболеваемости определенными видами рака и воздействие на репродукцию. В настоящее время исследуются возможные последствия для детей лиц, подвергшихся воздействию.

    Проводятся  также экстенсивные исследования последствий  для здоровья ТХДД в связи с  его присутствием в некоторых  партиях гербицида Эйджент Ориндж, использовавшегося в качестве дефолианта во время войны во Вьетнаме. До сих  пор исследуется его связь  с определенными типами рака, а также с диабетом.

    Ранее сообщения о случаях загрязнения  пищевых продуктов поступали  из других частей мира. Несмотря на то, что воздействию диоксинов могут  подвергаться все страны, большинство  сообщений о случаях загрязнения  поступает из промышленно развитых стран, где для выявления проблем, связанных с диоксинами, имеются надлежащий мониторинг за загрязнением пищевых продуктов, более высокий уровень осведомленности об опасности и лучшие нормативные средства управления.

    Было  зарегистрировано также несколько случаев преднамеренного отравления людей. Самым значительным из них является случай отравления Виктора Ющенко, Президента Украины, лицо которого было обезображено хлоракне. 
 
 
 
 
 

    Глава 2. Токсичность

      Пищевая цепь является основным путём поступления диоксинов в организм. С продуктами питания в организм поступает 98%, с воздухом – 2%, питьевой водой – менее 0,01% общего поступления диоксинов. Человек массой 70 кг в течение дня получает ТХДД (в пг/кг) с пищей – 0,35, с воздухом – 0,006 и потребительскими товарами – 0,001. среднее поступление диоксинов в организм колеблется в пределах 0,03 – 0,05 нг/сут. Из продуктов питания поступает 50% диоксинов с мясом, 27% - с молоком, 10% - с рыбой и 11% - с другой пищей. Установлено, что уровень диоксинов в молоке в 40-200 раз выше чем в тканях организма. Расчеты показывают, что из 1 литра молока организм получает в 12 раз большую дозу ПХДД, чем за счет вдыхаемого воздуха за одни сутки. Значительное количество диоксинов могут поступать с корнеплодами (картофель, морковь, свекла и др.), т.к. большая часть их задерживается в корневых системах растений и только 10% - в наземных частях.

    Диоксины  чрезвычайно стабильны в живых  организмах, следствием чего является их длительное сохранение в биосфере. Токсико-кинетические исследования последних лет показали, что они очень медленно выводятся из живых организмов, а из организма человека практически не выводятся.

      Таблица 1

   Период  полувыведения диоксина 2,3,7,8-ТХДД

   из  живых организмов

    Высокохлорированные ПХДД имеют сопоставимое время полувыведения  из организма человека – порядка 3-6 лет. Для высокотоксичных ПХДФ период полувыведения из организма человека несколько меньше – от 1 до 3 лет. Найдена явная зависимость этой величины от структуры ПХДФ. Период полувыведения высокотоксичного ПХБ-169 из человека имеет величину порядка 10 лет.

    Обладая выраженными липотропными свойствами, диоксины преодолевают плацентарный барьер. Выделение их из организма млекопитающих происходит преимущественно через кишечник в виде фенольных метаболитов, а также с молоком. Так, период полувыведения ПХДД и ПХДФ существенно различается у лактирующих и нелактирующих овец (80 и 160 суток соответственно). Основную дозу ПХДД и ПХДФ ягнята получают с молоком, эта доза в 4 раза больше дозы, получаемой через плаценту. Наиболее активно через плаценту проникают низкохлорированные соединения, в частности, диоксин I. С грудным молоком у отдельных животных может выделяться до 10% суточной дозы диоксинов. У обезьян на 33 день грудного вскармливания содержание диоксинов в печени и жировой ткани детенышей было в 4,3 раза выше материнского уровня.

    Как и большинство хлорированных соединений, диоксины хорошо всасываются в желудочно-кишечном тракте, легких, а также через кожу. При оральном поступлении диоксина 2,3,7,8-ТХДД в организм человека более 87% его всасывается в желудочно-кишечный тракт. Накапливается он преимущественно в жировой ткани, коже и печени.

    По-видимому, первые сообщения об острой токсичности  именно диоксина, в частности 2,3,7,8-ПХДД, относятся к 1957 г. Люди,  осуществлявшие  синтез I и 2,3,7,8-ПХДД,  получили  поражение  и  были  госпитализированы.  Позднее сообщалось и о других случаях острого поражения исследователей от I.

    После получения первых данных о высокой  токсичности некоторых

диоксинов III и IV и их бромсодержащих аналогов V и VI появились

многочисленные  работы, посвященные систематическому изучению

токсикологических особенностей этих веществ, в том  числе их острой, подострой и хронической токсичности.

    Данные  по острой токсичности диоксинов получены на животных. Хроническое действие исследовано как на животных, так и на людях, оказавшихся пораженными по тем или иным причинам – при авариях, при прямом контакте с гербицидами на сельскохозяйственных работах или же в период военных действий и т.д. Известны и специальные опыты на добровольцах.

    Последовательность изменения токсичности основных членов ряда галогенированных диоксиновых соединений выглядит следующим образом: дибензо-n-диоксин > дибензофуран > бифенил > нафталин. 

    2.1 Острая токсичность

    Характерными  для острого отравления являются симптомы поражения кожи, печени и желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей (кашель и одышка), депрессия, сонливость, уменьшение массы тела вследствие утраты аппетита и сокращения потребления воды, снижение содержания белков в плазме крови. Поражение кожи выражается в виде хлоракне. Поражение печени может проявляться как увеличением её размеров без видимых функциональных расстройств, так и тяжелыми нарушениями, вплоть до некроза, что сопровождается нарушением активности ферментов, жирового и углеводного обменов: в сыворотке крови повышается содержание аланиновой и аспарагиновой трансфераз, триглициридов холестерина, общих липидов, изменяется чувствительность организма к глюкозе.

    При воздействии на нервную систему  часто развиваются невриты, полиневриты, снижение слуха, обонятельной и вкусовой чувствительности, имеют место астенический и депрессивный синдромы. Диоксиновая интоксикация проявляется развитием катаров верхних дыхательных путей, бронхов с одышкой, расстройствами  желудочно-кишечного тракта (гастриты, колиты), тяжелые случаи могут сопровождаться развитием анемии. 

    2.2 Хроническая токсичность

    Реальное воздействие диоксинов на человека и природу, однако, неадекватно их острой токсичности. Данные последних лет показали, что основная опасность диоксина I и вообще диоксинов III-VIII заключается не столько в их острой токсичности, сколько в кумулятивном действии и отдаленных последствиях хронического отравления крайне малыми дозами.

    Минимальная кумулятивная токсическая доза диоксина I при оральном поступлении в организм человека оценивается в 0,1 мкг/кг.

    Наиболее  серьезный фактор воздействия диоксинов  на здоровье людей – их влияние на иммунную систему. Даже при ничтожных концентрациях они вызывают подавление иммунной системы и нарушают способность организма к адаптации в изменяющихся условиях внешней среды. Это приводит к резкому подавлению умственной и физической работоспособности.

    В несколько более высоких концентрациях  диоксины вызывают канцерогенный, мутагенный, тератогенный и эмбриотоксические эффекты, нарушение жизнедеятельности  нервной  системы, поражение печени,  пищевого тракта и др.

    Картина хронической интоксикации имеет сходство с признаками острого отравления, характеризуется кожными, кишечными и нервными расстройствами, потерей массы тела, умеренной анемией, увеличением печени. Одними из поражаемых органов являются мужские половые органы. Из симптомов профессионального поражения чаще всего отмечают хлоракне, неврологические явления в виде головной боли, утомляемости, чувства ползания мурашек в конечностях, в моче повышение уровня уропорфирина.

    У некоторых видов подопытных животных при хроническом оральном введении I возникали прыщевидные образования, наблюдалось выпадение волос, накопление слизи под кожей и в полостях тела. У животных, получивших летальную или сублетальную дозу I, обнаруживали значительное сокращение жира, уменьшение тимуса, селезенки и др. лимфоидных тканей, изменение количества клеток крови, накопление некоторых сывороточных ферментов, характеризующих тканевые повреждения, патологию печени, деформацию гастроинтестинального тракта, желчного пузыря или желчного протока. При исследовании действия других диоксинов и фуранов с замещенным 2,3,7,8-фрагментом наблюдались подобные явления.

    В результате многочисленных исследований и наблюдений выяснилось, что одним из неблагоприятных факторов воздействия диоксинов на здоровье людей является их влияние на иммунную систему. Было установлено, что интоксикация любыми экзогенными химическими соединениями непременно влечет за собой патофизиологические и биохимические изменения. Данные изменения наряду с другими системами непосредственно затрагивают и иммунную. Было обнаружено, что при действии многих промышленных ядов (бензола и его производных, ТХДД, тетрахлорметана, галогенированных ароматических углеводородов, многих пестицидов и гербицидов) происходит повреждение отдельных звеньев клеточного и гуморального иммунитета. Его подавление влечет за собой развитие иммунодепрессивного состояния, снижение адаптивности организма к изменяющимся условиям внешней среды.

    В целом, необычайно высокая восприимчивость к инфекциям рассматривается в настоящее время как одно из основных проявлений вторичного, в том числе химического, иммунодефицита, что выражается в повышенной частоте инфекционных заболеваний, их необычной тяжести, продолжительности, нередко осложненном течении.

    Установлено, что на территориях, прилегающих  к предприятиям по производству хлорорганических веществ, отмечается более высокая  заболеваемость вирусным гепатитом, геморрагической  лихорадкой, кишечными и другими  инфекциями среди населения.

    Не  без основания специалисты обвиняют диоксины и в том, что, снижая функциональную активность системы иммунной защиты, вмешиваясь в процессы деления и  специализации клеток, они провоцируют  развитие онкологических заболеваний - канцерогенная активность диоксинов давно не вызывает сомнений.

    В исследовательской работе были подведены  итоги многолетнего ретроспективного изучения смертности среди рабочих  США, пораженных диоксинами. Всего было обследовано более 5 тысяч рабочих  с 12 предприятий; результаты обследования показали статистически значимое повышения риска новообразований среди рабочих, имевших контакт с диоксином более 1 года. Тот же вывод следует из обследования, выполненного в Германии среди более чем 1550 рабочих, занятых на производстве гербицидов. В этом случае также было обнаружено резкое повышение канцерогенного риска.

    Следует отметить, что генотоксическое воздействие  диоксинов и сходных мутагенных ксенобиотиков, проявляясь на различных  этапах реализации генетической информации, размножения и индивидуального внутриутробного развития эмбриона, представляет собой один из наиболее опасных биологических эффектов; серьезная опасность и в том, что именно мутационная изменчивость ведет к наследственной патологии, сохраняющейся и накапливающейся в последующих поколениях.

      Поражение наследственного аппарата  половых клеток выявлялось как  во время внутриутробного формирования, так и (более часто) у половоззрелого  организма в результате опасной  в отношении профессиональных  вредностей деятельности, проживания в экологически небезопасной обстановке и др.

    Изучая  медико-биологические последствия  воздействия диоксина, исследователи  утверждают, что нет такого органа или системы, которые не были бы подвержены пагубному влиянию этого суперэкотоксиканта. Он нейротоксичен, поражает эндокринные железы: из-за разрушительных действий в щитовидной, поджелудочной, половых и других железах, диоксины по праву относят к гормональноподобным экотоксикантам.