Гигиеническая оценка риска развития эндокринных нарушений, ассоциированных с загрязнением питьевой воды хлорорганическими соединениями

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Высокие показатели заболеваемости болезнями эндокринной системы и существующие особенности загрязнения питьевой воды хлорорганическими соединениями (ХОС) вызывают необходимость изучения механизмов влияния малых доз хлорорганических пестицидов на здоровье населения.

Цель исследования — изучить особенности формирования у населения неканцерогенного риска, ассоциированного с воздействием ХОС в питьевой воде, и эндокринных нарушений на примере 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) в условиях хронической пероральной экспозиции малыми дозами в эксперименте.

Материалы и методы. По результатам сравнительной гигиенической оценки более 10 тыс. проб питьевой воды централизованного водоснабжения в 41 муниципальном образовании Оренбургской области выявлена сельская территория с самым высоким содержанием ХОС и 2,4-Д, где проведён анализ заболеваемости населения болезнями эндокринной системы, пищеварительной системы и нарушениями обмена веществ (E00–E90). Экспериментальная часть работы выполнена на 2 группах крыс линии Вистар: 1-я группа — контрольная, 2-я группа потребляла воду, содержащую аммонийную соль 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-ДА) в концентрации 0,015 мг/л (0,5 ПДК).

У животных проведён анализ сыворотки крови для определения уровня гормонов (трийодтиронина (Т3) и тиреоидного гормона (Т4), тестостерона и инсулина), оценка массы тела и эпидидимального жира.

Результаты. Установлено, что территория наблюдения характеризуется высоким уровнем загрязнения питьевой воды ХОС (преимущественно 2,4-Д). Неканцерогенный риск для эндокринной системы (0,005), соответствующий приемлемому уровню, достоверно выше в 2–4 раза (р < 0,05) для взрослого и детского населения на территории наблюдения по сравнению с территорией сравнения. Первичная заболеваемость болезнями эндокринной системы, пищеварительной системы и нарушениями обмена веществ (E00–E90) на территории наблюдения (34,88 ± 5,9) в 2 раза выше среднеобластного значения и в 6 раз превышает аналогичный показатель территории сравнения, что свидетельствует о проявлении дизрапторных свойств 2,4-Д и ХОС. Эксперимент показал, что у животных опытной группы масса тела на 135-й день на 10% выше контрольной. Установлено повышение уровня инсулина у животных опытной группы: на 70% к 45-м суткам эксперимента, на 25% — к 90-м и 135-м суткам эксперимента. У опытной группы на 45-е, 90-е и 135-е сутки снижалась концентрации Т3 на 22; 5 и 6%, а концентрация Т4 — на 13; 12 и 38% соответственно. К моменту завершения эксперимента содержание тестостерона у опытной группы оказалось ниже на 36%.

Ограничения исследования связаны переносом результатов экспериментальных данных на изучаемую экспонируемую популяцию и оценкой в питьевой воде только ХОС и 2,4-Д без учёта действия других факторов окружающей среды.

Заключение. Проведённое исследование свидетельствует о проявлении дизрапторных свойств 2,4-Д в эксперименте на животных, выражающихся в нарушении механизмов регуляции обмена веществ. Результаты эксперимента показали, что поступление в организм малых доз (0,5 ПДК) 2,4-Д оказывало обесогенное действие, проявляющееся в увеличении общей массы тела и эпидидимального жира животных, сопровождалось снижением уровня тестостерона и гормонов щитовидной железы в сыворотке крови.

Участие авторов:

Кряжев Д.А. — концепция и дизайн исследования, обзор публикаций по теме статьи, получение и анализ полученных данных, методология, управление проектом, ресурсы, программное обеспечение, концептуализация, получение финансирования, надзор, проверка, визуализация; редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи;

Красиков С.И. — концепция и дизайн исследования, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи;

Карманова Д.С. — получение данных для анализа, анализ полученных данных; методология, управление проектом, ресурсы, программное обеспечение;

Боева Т.В. — обзор публикаций по теме статьи, редактирование материала;

Боев В.М. — концепция и дизайн исследования, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила: 14.09.2021 / Принята к печати: 25.11.2021 / Опубликована: 08.04.2022

Об авторах

Дмитрий Александрович Кряжев

ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: kryazhev.87@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-4592-3848

Канд. мед. наук, доцент кафедры общей и коммунальной гигиены ФГБОУ ВО ОрГМУ Минздрава России, 460000, Оренбург.

e-mail: kryazhev.87@inbox.ru

Россия

С. И. Красиков

ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-4498-8631
Россия

Д. С. Карманова

ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
Россия

Т. В. Боева

ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
Россия

В. М. Боев

ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3684-1149
Россия

Список литературы

  1. Жолдакова З.И., Лебедь-Шарлевич Я.И., Мамонов Р.А., Синицына О.О. Совершенствование требований к контролю безопасности питьевой воды при хлорировании. Водоснабжение и санитарная техника. 2019; (7): 4-9.
  2. Жолдакова З.И., Синицына О.О., Мамонов Р.А., Лебедь-Шарлевич Я.И., Печникова И.А. Совершенствование требований к контролю за применением хлорсодержащих веществ. Здоровье населения и среда обитания. 2019; (12): 30-5. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2019-321-12-30-35
  3. Землянова М.А., Федорова Н.Е., Кольдибекова Ю.В. Биохимические маркеры негативных эффектов у детей при воздействии хлорорганических соединений, поступающих в организм с питьевой водой. Здоровье населения и среда обитания. 2011; (9): 33-7.
  4. Лужецкий К.П., Устинова О.Ю., Шур П.З., Кирьянова Д.А., Долгих О.В., Чигвинцев В.М. и др. Формирование нарушений жирового и углеводного обмена, обусловленных потреблением питьевой воды с повышенным содержанием хлорорганических соединений. Медицина труда и промышленная экология. 2015; (12): 29-2.
  5. Лужецкий К.П., Устинова О.Ю., Долгих О.В., Кривцов А.В. Особенности полиморфизма генов у детей с нарушением жирового обмена, потребляющих питьевую воду с содержанием хлороформа выше допустимого уровня. Здоровье населения и среда обитания. 2015; (12): 33-5.
  6. Лыхина Т.С., Харахорина Р.А. Цитокиновый профиль детей в условиях поступления хлорорганических соединений с питьевой водой. Вестник Уральской медицинской академической науки. 2011; (2-2): 95-6.
  7. Камилов Ф.Х., Галимов Ш.Н., Аглетдинов Э.Ф., Галимова Э.Ф., Хабиров Р.Э. Гормонально-метаболические нарушения репродуктивной функции в условиях отравления хлорорганическими соединениями. Медицинский вестник Башкортостана. 2007; 2(3-4): 42-6.
  8. Богданова В.Д., Кику П.Ф., Кислицына Л.В. Влияние хлорорганических соединений питьевой воды на здоровье населения. Дальневосточный медицинский журнал. 2020; (2): 55-60. https://doi.org/10.35177/1994-5191-2020-2-55-60
  9. Casals-Casas C., Desvergne B. Endocrine disruptors: from endocrine to metabolic disruption. Annu. Rev. Physiol. 2011; 73: 135-62. https://doi.org/10.1146/annurev-physiol-012110-142200
  10. Zoeller R.T., Brown T.R., Doan L.L., Gore A.C., Skakkebaek N.E., Soto A.M., et al. Endocrine-disrupting chemicals and public health protection: a statement of principles from the Endocrine Society. Endocrinology. 2012; 153(9): 4097-110. https://doi.org/10.1210/en.2012-1422
  11. Heindel J.J., Blumberg B., Cave M., Machtinger R., Mantovani A., Mendez M., et al. Metabolism disrupting chemicals and metabolic disorders. Repr. Toxicol. 2017; 68: 3-33. https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2016.10.001
  12. Magueresse-Battistoni B.L., Labaronne E., Vidal H., Naville D. Endocrine disrupting chemicals in mixture and obesity, diabetes and related metabolic disorders. World J. Biol. Chem. 2017; 8(2): 108-19. https://doi.org/10.4331/wjbc.v8.i2.108
  13. Цыганков В.Ю., Ярыгина М.В., Лукьянова О.Н., Боярова М.Д., Ерофеева Н.И., Гамова С.В. и др. Следовые концентрации хлорорганических соединений в биологических жидкостях жителей Дальнего востока России. Экология человека. 2019; (1): 15-9
  14. Lee D.H., Steffes M., Sjödin A., Jones R., Needham L., Jacobs D. Low dose organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls predict obesity, dyslipidemia, and insulin resistance among people free of diabetes. PLoS One. 2011; 6(1): e15977. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0015977
  15. Голубев Н.А., Огрызко Е.В., Шелепова Е.А., Залевская О.В. Заболеваемость детей болезнями эндокринной системы, расстройствами питания и нарушениями обмена веществ в рамках национального проекта «Здравоохранения» Российской Федерации. Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики. 2019; (3): 358-71. https://doi.org/10.24411/2312-2935-2019-10072
  16. Лужецкий К.П., Цинкер М.Ю., Вековшинина С.А. Структурно-динамический анализ эндокринной патологии на территориях Российской Федерации с различным уровнем и спектром загрязнения среды обитания. Здоровье населения и среда обитания. 2017; (5): 7-11. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2017-290-5-7-11
  17. Лужецкий К.П., Шур П.З., Устинова О.Ю., Долгих О.В., Кирьянов Д.А., Чигвинцев В.М. Оценка индивидуального риска метаболических нарушений у детей при экспозиции хлороформом питьевой воды. Анализ риска здоровью. 2015; (4): 28-35.
  18. Прокопов В.А., Липовецкая Е.Б., Кулиш Т.В. Неканцерогенный риск для здоровья населения при комплексном воздействии хлорорганических соединений. Здоровье и окружающая среда. 2017; (27): 48-50.
  19. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. М.; 2004.
  20. Webb P. Thyroid hormone receptor and lipid regulation. Curr. Opin. Invest. Drugs. 2010; 11(10): 1135-42.
  21. Kim H.J., Kabir E., Jahan S. Exposure to pesticides and the associated human health effects. Sci. Total Environ. 2017; 575: 525-35. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.09.009
  22. Joosten H.F. Enlargement of epididymal adipocytes in relation to hyperinsulinemia in obese hyperglycemic mice (ob/ob). Metabolism. 1974; 23(1): 59-66. https://doi.org/10.1016/0026-0495(74)90104-8
  23. Zuo H. Association between serum leptin concentrations and insulin resistance: a population-based study from China. PLoS One. 2013; 8(1): e54615. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0054615
  24. Hays S.M. 2,4-D Exposure and risk assessment: Comparison of external dose and biomonitoring based approaches. Regul. Toxicol. Pharmacol. 2012; 64(3): 481-9. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2012.09.001
  25. Simescu M. Multiple pesticides exposure of greenhouse workers and thyroid parameters.Int. J. Sustainable Devel. Planning. 2014; 9(1): 15-28.
  26. Lee D.H. Low dose organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls predict obesity, dyslipidemia, and insulin resistance among people free of diabetes. PLoS One. 2011; 6(1): 1-10.
  27. Robertson R., Zhou H., Zhang T., Harmon J.S. Chronic oxidative stress as a mechanism for glucose toxicity of the beta cell in type 2 diabetes. Cell. Biochem. Biophys. 2007; 48(2-3): 139-46. https://doi.org/10.1007/s12013-007-0026-5
  28. Iken I. P50: Fatal poisoning by 2-4 dichlorophenoxyacetic acid: About two cases. Toxicologie Analytique et Clinique. 2014; 26(2): 50-1.
  29. Bukowska B. Effects of 2,4-D and its Metabolite 2,4-Dichlorophenol on antioxidant enzymes and level of glutathione in human erythrocytes.Comp. Biochem. Physiol. Part C. 2003; 135(4): 435-41.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Кряжев Д.А., Красиков С.И., Карманова Д.С., Боева Т.В., Боев В.М., 2024



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.