Εικόνα της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ από τον Senior Airman Debbie Lockhart

Ο ιδρυτής της τοξικολογίας, Παράκελσος, φημίζεται για το ότι "η δόση κάνει το δηλητήριο" Αυτή η φράση αντιπροσωπεύει έναν πυλώνα της παραδοσιακής τοξικολογίας: Ουσιαστικά, οι χημικές ουσίες είναι επιβλαβείς μόνο σε αρκετά υψηλές δόσεις.

Αλλά αυξάνοντας τα στοιχεία υποδηλώνει ότι ακόμη και χαμηλά επίπεδα «Ενδοκρινικές διαταραχές χημικών ουσιών» μπορεί να επηρεάσει τα ορμονικά σήματα στο σώμα με δυνητικά επιβλαβείς τρόπους.

Οι τυπικές δοκιμές τοξικότητας δεν ανιχνεύουν πάντα τις επιδράσεις που μπορούν να έχουν τα χημικά σε χαμηλότερα επίπεδα. Και, ακόμη και όταν τα δεδομένα προτείνουν τέτοια αποτελέσματα, οι επιστήμονες και οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής ενδέχεται να μην ενεργήσουν έγκαιρα σε αυτές τις πληροφορίες.

Αναγνωρίζοντας αυτές τις προκλήσεις, η Αμερικανική Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος (EPA) ζήτησε από μια επιτροπή επιστημόνων να μελετήσει λεπτομερώς το ζήτημα. Πώς μπορούμε να προσδιορίσουμε καλύτερα εάν οι χημικές ουσίες έχουν επιπτώσεις σε χαμηλές δόσεις; Και πώς μπορούμε να δράσουμε σε αυτές τις πληροφορίες για την προστασία της δημόσιας υγείας;

Μετά από αρκετά χρόνια εργασίας, την έκθεση της επιτροπής κυκλοφόρησε από την Εθνική Ακαδημία Επιστημών τον Ιούλιο. Αυτή η αναφορά-ορόσημο παρέχει στην EPA μια στρατηγική για τον προσδιορισμό και την ανάλυση δεδομένων σχετικά με τις επιπτώσεις στην υγεία χαμηλών δόσεων, καθώς και δύο παραδείγματα περιπτωσιολογικών μελετών. Πρόκειται για μια παρότρυνση για δράση βάσει τεκμηρίων και οι επιστήμονες και οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής θα πρέπει να λάβουν ειδοποίηση.

Μελέτες περίπτωσης

Τι είναι ακριβώς η «χαμηλή δόση»; Η επιτροπή το καθόρισε ως «εξωτερική ή εσωτερική έκθεση που πέφτει με το εύρος που εκτιμάται ότι θα συμβεί στον άνθρωπο». Αυτό καλύπτει οποιοδήποτε επίπεδο χημικής έκθεσης που θα συναντούσαμε στην καθημερινή μας ζωή.

Οι δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία, όπως ορίζονται από την επιτροπή, μπορεί να περιλαμβάνουν οποιαδήποτε βιολογική αλλαγή που επηρεάζει τη λειτουργική ικανότητα ενός ατόμου ή την ικανότητα να χειρίζεται το άγχος ή την καθιστά πιο ευαίσθητη σε άλλες εκθέσεις.

Για να βοηθήσει τον EPA να εντοπίσει καλύτερα εάν οι χημικές ουσίες μπορούν να έχουν δυσμενείς επιπτώσεις σε χαμηλές δόσεις, η επιτροπή ανέπτυξε μια στρατηγική τριών μερών. Πρώτον, συλλέξτε ενεργά ένα ευρύ φάσμα δεδομένων με τη συμμετοχή των ενδιαφερομένων και του κοινού. Στη συνέχεια, αναλύστε και ενσωματώστε τα διαθέσιμα στοιχεία με συστηματικό τρόπο. Τέλος, ενεργήστε βάσει αυτών των στοιχείων για να βελτιώσετε τις εκτιμήσεις κινδύνου και τις δοκιμές τοξικότητας.

Για να εφαρμοστεί αυτή η στρατηγική, η επιτροπή διεξήγαγε α συστηματική αναθεώρηση δύο χημικών ενδοκρινικών διαταραχών. Αυτό περιελάμβανε την αξιολόγηση των σχετικών δεδομένων από ανθρώπους, ζώα και με βάση τα κελιά εργαστηριακές σπουδές. Κάθε μία από αυτές τις προσεγγίσεις έχει διαφορετικά πλεονεκτήματα και αδυναμίες, οπότε η εξέταση των αποδεικτικών στοιχείων μαζί προσφέρει μια εικόνα που δεν μπορούσε να προσφέρει μια ενιαία προσέγγιση.

Η πρώτη μελέτη περίπτωσης εξέτασε φθαλικές ενώσεις, χημικές ουσίες που αυξάνουν την ευελιξία των πλαστικών προϊόντων, όπως κουρτίνες ντους και συσκευασία τροφίμων.

Η επιτροπή διαπίστωσε ότι το φθαλικό διαιθυλεξύλιο και άλλοι επιλεγμένοι φθαλικοί εστέρες σχετίζονται με αλλαγές στην αναπαραγωγική αρσενική και ορμονική υγεία. Συνολικά, τα δεδομένα ήταν αρκετά ισχυρά για να ταξινομήσουν το φθαλικό διαιθυλεξύλιο ως «υποτιθέμενο κίνδυνο αναπαραγωγής» στους ανθρώπους.

Η δεύτερη μελέτη περίπτωσης επικεντρώθηκε πολυβρωμιωμένοι διφαινυλαιθέρες, επιβραδυντικά φλόγας που χρησιμοποιούνται για πάνω από 30 χρόνια. Αν και τώρα καταργούνται, αυτές οι χημικές ουσίες παραμένουν ανησυχητικές για τον άνθρωπο. Παραμένουν σε παλαιότερα προϊόντα και μπορούν να παραμείνουν στο περιβάλλον για πολλά χρόνια.

Με βάση τα δεδομένα που δείχνουν τον αντίκτυπο αυτών των χημικών στη μάθηση και το IQ, το πάνελ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η έκθεση στην ανάπτυξη «υποτίθεται ότι αποτελεί κίνδυνο για την ευφυΐα στον άνθρωπο».

Εμπόδια για τους επιστήμονες

Κατά την αναθεώρησή της, η επιτροπή αντιμετώπισε διάφορα εμπόδια που θα μπορούσαν να εμποδίσουν παρόμοιες έρευνες για συγκεκριμένες χημικές ουσίες.

Πρώτον, κατά την εξέταση αποδεικτικών στοιχείων, είναι σημαντικό να αξιολογείτε τυχόν συστηματικά σφάλματα - επίσης γνωστά ως μεροληψίες - αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε λανθασμένα αποτελέσματα. Αυτά τα σφάλματα μπορεί να προκύψουν από ελαττώματα του σχεδιασμού της μελέτης, όπως η αποτυχία να γίνει σωστά τυφλώστε τους ερευνητές κατά την ανάλυση.

Ορισμένα περιοδικά έχουν αυστηρές οδηγίες για την αναφορά λεπτομερειών που σχετίζονται με προκατάληψη, αλλά πολλά δεν το κάνουν. Καλύτερη τήρηση οδηγίες αναφοράς θα βελτιώσει την ικανότητα των επιστημόνων να εκτιμήσουν την ποιότητα των αποδεικτικών στοιχείων.

Δεύτερον, η επιτροπή σημείωσε μια απόκλιση μεταξύ της έννοιας των δόσεων που χρησιμοποιούνται σε μελέτες σε ανθρώπους και ζώα. Αυτό κατέστησε δύσκολη τη σύγκριση δεδομένων από διαφορετικές πηγές.

Για παράδειγμα, οι περισσότεροι τοξικολόγοι απλώς αναφέρουν τη δόση που έδωσαν σε ζώα. Αλλά μερικές από αυτές τις χορηγούμενες δόσεις μπορεί να μην απορροφηθούν. Το πραγματικό εσωτερική δόση χημικής ουσίας που κυκλοφορεί στο σώμα και προκαλεί βλάβη μπορεί να διαφέρει από την ποσότητα που ήταν χορηγείται.

Αντίθετα, οι επιδημιολόγοι συνήθως σκέφτονται τη δόση ως το επίπεδο της χημικής τους ανίχνευση στο σώμα, αλλά μπορεί να μην γνωρίζουν πόσο χημική ουσία είχε εκτεθεί ένα άτομο.

Τεχνικές βιολογικής μοντελοποίησης μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να αντλήσουν τη σχέση μεταξύ χορηγούμενων και εσωτερικών δόσεων και να συγκρίνουν πιο στενά τα αποτελέσματα από μελέτες σε ζώα και ανθρώπους.

Τέλος, πολλές τοξικολογικές μελέτες εστιάζονται σε μία μόνο χημική ουσία. Αυτός είναι ένας πολύτιμος τρόπος για να προσδιορίσετε πώς μια χημική ουσία επηρεάζει το σώμα. Ωστόσο, δεδομένου ότι είμαστε όλοι εκτεθειμένοι σε χημικά μίγματα, αυτές οι διαδικασίες μπορεί να είναι περιορισμένης χρήσης στον πραγματικό κόσμο.

Η επιτροπή πρότεινε στους τοξικολόγους να ενσωματώσουν μείγματα πραγματικού κόσμου στις μελέτες τους, για να παρέχουν πιο σχετικές πληροφορίες σχετικά με τον κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία.

Η μεγαλύτερη εικόνα

Αυτή η έκθεση καταδεικνύει τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει ο τομέας της τοξικολογίας και της περιβαλλοντικής υγείας: Πόσο καλά μπορούν οι υπάρχουσες και αναδυόμενες εργαστηριακές τεχνικές να προβλέψουν δυσμενείς επιπτώσεις στον άνθρωπο;

Τα παραδοσιακά πειράματα σε ζώα χρησιμοποιούν συνήθως υψηλές δόσεις, οι οποίες δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα τον πραγματικό κόσμο. Αυτές οι μελέτες μπορεί να είναι ένα σημαντικό πρώτο βήμα για τον εντοπισμό των κινδύνων για την υγεία, αλλά δεν μπορούν να προβλέψουν με ακρίβεια πώς ή σε ποια επίπεδα οι χημικές ουσίες επηρεάζουν τον άνθρωπο. Η επιτροπή σημείωσε ότι πιο σχετικές δόσεις και καλύτερα μοντέλα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην άμβλυνση αυτού του προβλήματος.

Αναδυόμενες δοκιμή υψηλής απόδοσης χρήση τεχνικών μεθόδους με βάση τα κύτταρα να ανιχνεύσει πώς μια χημική ουσία αλλάζει συγκεκριμένες μοριακές ή κυτταρικές δραστηριότητες. Αυτές οι νεότερες μέθοδοι χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε δοκιμές τοξικολογίας. Έχουν τη δυνατότητα να εντοπίσουν γρήγορα επιβλαβή χημικά, αλλά δεν έχουν ακόμη γίνει πλήρως αποδεκτά από την επιστημονική κοινότητα.

Για αυτές τις δύο μελέτες περιπτώσεων, η επιτροπή σημείωσε ότι οι δοκιμές υψηλής απόδοσης δεν ήταν ιδιαίτερα χρήσιμες για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τις επιπτώσεις στην υγεία. Πολλές από αυτές τις μελέτες επικεντρώνονται στενά - εξετάζοντας, για παράδειγμα, μόνο ένα μονοπάτι σηματοδότησης, χωρίς να υποδεικνύουν τη συνολική επίδραση μιας χημικής ουσίας σε έναν οργανισμό. Ωστόσο, αυτές οι μέθοδοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να δοθεί προτεραιότητα σε χημικές ουσίες για περαιτέρω σε βάθος δοκιμές, καθώς η δραστηριότητα σε ένα μονοπάτι μπορεί να προβλέψει την ικανότητα μιας χημικής ουσίας να προκαλέσει βλάβη.

Παρά τις ατέλειες των μεθόδων δοκιμών μας, υπάρχουν ήδη άφθονες ενδείξεις σχετικά με τις επιπτώσεις χαμηλής δόσης από πολλές χημικές ουσίες. Η ΣΟΕΣ πρέπει να εφαρμόσει αυτήν τη νέα στρατηγική για τον αποτελεσματικό εντοπισμό και τη δράση σε προβληματικές χημικές ουσίες που προκαλούν ενδοκρινικές διαταραχές. Μόνο μέσω τόσο δυνατών επιστημονικών προσπαθειών μπορούμε να αποτρέψουμε τις δυσμενείς επιπτώσεις από τις χημικές εκθέσεις - και να επιτρέψουμε σε όλους να ζήσουν την υγιή ζωή που τους αξίζει.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Rachel Shaffer, PhD Student, Περιβαλλοντική τοξικολογία, University of Washington

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικές Βιβλία:

at InnerSelf Market και Amazon