Szkodliwe substancje w środowisku – Jakie znaczenie ma biomonitoring?

BiomonitoringMasmedia często donoszą o szkodliwych substancjach w naszym pożywieniu, powietrzu, wodzie i naszym otoczeniu, o pestycydach w warzywach i owocach, zmiękczaczach w kosmetykach i zabawkach, metalach ciężkich w wodzie pitnej oraz polichlorowanych węglowodorach i rozpuszczalnikach w klejach do podłóg. Lista jest długa.

Takie doniesienia wywołują u wielu osób niepewność. Jak poważnie traktować takie wiadomości? Co oznacza to dla mnie? Czy coś zagraża mnie i mojej rodzinie? Magazyn dla rodziców „Eltern” ze stycznia 2009 przyjrzał się krytycznie alarmującym wiadomościom pewnego wydawnictwa konsumenckiego.

Czym jest biomonitoring i co może wnieść do poważnego oszacowania zagrożenia?

Naukowcy podkreślają, że to nie czysta substancja „sama w sobie” jest szkodliwa dla zdrowia, ale dopiero substancja, która dostała się do organizmu.

Dokładnie tym problemem zajmuje się biomonitoring.

Biomonitoring „klasyczny” (również nazywany biomonitoringiem ekspozycji lub narażenia) poddaje badaniu krew, osocze, mocz, zęby, powietrze wydychane a czasem inne materiały biologiczne pod względem obecności substancji obcych.

Oprócz monitoringu narażenia rozróżniamy monitoring skutków zdrowotnych. Tutaj nie są badane substancje, ale ich oddziaływanie na procesy biologiczne i struktury (enzymy, membrany, podział komórek, syntezę białek itd.).

Jako uzupełnienie wymienionych metod biomonitoringu przeprowadza się monitoring środowiskowy, w którym obserwuje się i dokonuje pomiarów substancji szkodliwych w powietrzu, glebie, wodzie i przedmiotach użytkowych i in.

Niniejszy artykuł odnosi się głównie do monitoringu ekspozycji.

Badania biomonitoringowe organizacji ekologicznych

Ostatnimi czasy organizacje ekologiczne wielokrotnie publikowały wyniki własnych badań monitoringowych.

W czerwcu 2004 World Wildlife Fund (WWF) poddał badaniu krew jedenastu ministrów unijnych biorących udział w konferencji na temat zdrowia i ekologii w Budapeszcie. Krew zbadano pod kątem zawartości substancji długotrwałych i bioakumulujących, częściowo o działaniu endokrynnym. Należą do nich m.in. bromowane środki zmniejszające palność, ftalaty, polichlorowane bifenyle i niektóre organiczne związki chloru.

W tym samym czasie WWF rozpoczął projekt monitoringu siedmiu rodzin z Anglii, Szkocji i Walii. Przebadano krew 33 uczestników z trzech pokoleń (dziadkowie, rodzice, dzieci) pod kątem 104 substancji chemicznych. Wynik: we krwi osób ze wszystkich trzech pokoleń znaleziono – niezależnie od miejsca zamieszkania – ślady większości szukanych substancji. Spektrum tych związków chemicznych zależało również od przynależności do pokolenia. Środki zmniejszające palność stwierdzano częściej we krwi dzieci niż ich rodziców i dziadków (WWF 2003, 2004).

8 września 2005 WWF i Greenpeace przedstawiły na konferencji prasowej własne badania na obecność ośmiu grup substancji we krwi matki i krwi pępowinowej (WWF i Greenpeace 2005). Miesiąc później, 6 października 2005, w Brukseli WWF opublikował wyniki badania rodzin z dwunastu krajów europejskich na temat występowania substancji chemicznych, pod nazwą „Pokolenie X”.

Wyżej wymienione badania WWF informują głównie o obecności lub braku badanych substancji we krwi. Przedstawione dane nie są wystarczające, ażeby dokonać naukowej oceny w dziedzinie medycyny środowiskowej, czy stwierdzone substancje występują w ilościach śladowych czy też w ilościach, które mogłyby mieć wpływ na zdrowie.

W czerwcu 2005 Niemieckie Stowarzyszenie na Rzecz Środowiska i Ochrony Przyrody (BUND) zaprezentowało wyniki badania (przegląd literatury) pt. „Ponad 300 substancji szkodliwych w mleku matki - czas na nową politykę w sprawie chemikaliów”. Badanie zbiera i ocenia aktualne dane na temat obciążenia mleka matki polichlorowanymi bifenylami (PCB), DDT i lindanem oraz środkami obniżającymi palność, substancjami zapachowymi i zmiękczaczami. Najważniejszym wynikiem pracy jest stwierdzenie, że obciążenie PCB, DDT i dioksynami w mleku matki maleje, podczas gdy stwierdza się obecność nowych grup substancji, takie jak zmiękczacze, środki zmniejszające palność i substancje zapachowe (Cameron i Smolka, 2005).

Oba stowarzyszenia powołują się na rozporządzenie Parlamentu Europejskiego dotyczące rejestracji, oceny, dopuszczenia i ograniczenia stosowania chemikaliów (REACH) z ang. Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals).

Czego dowiadujemy się z biomonitoringu

Jakiej nowej wiedzy dostarczyły powyższe badania monitoringowe? Jak należy je ocenić i jakie konsekwencje należy z nich wyciągnąć?

W zasadzie badania monitoringowe nie są niczym nowym. W medycynie pracy służą od dawna do skutecznego nadzoru pracowników i opracowywania strategii profilaktycznych (DGAUM, 2004). Sprawdziły się również od dawna w medycynie środowiskowej (Angerer i współpracownicy, 2004).

Od 20 lat Niemiecki Urząd ds. Środowiska przeprowadza badania obciążenia tła ksenobiotykami w populacji w Niemczech. Wybierani są probanci, którzy nie są narażeni zawodowo na specyficzne substancje. Biomonitoring oferuje możliwość pomiaru ilości ksenobiotyków rzeczywiście pobranych przez daną osobę. W połączeniu z wartościami porównawczymi (pochodzącymi z toksykologii) można ocenić ryzyko dla zdrowia związane z danymi substancjami.

Instytut im. Roberta Kocha na zlecenie Niemieckiego Urzędu ds. Środowiska koordynuje badanie środowiskowe dzieci, którego wyniki są już dostępne.

W USA w 2000 roku rozpoczęto badania dzieci na szeroką skalę na poziomie krajowym ("National Children’s Study"). Kierownictwo nad nimi przejęły uznane i profesjonalne instytucje (US Environmental Protection Agency EPA, National Institutes of Health NIH, Centers for Disease Control and Prevention CDC). W grudniu 2006 otwarty został Punkt informacyjny "human biomonitoring" przy Centrum Helmholtza Badań Środowiskowych (dawniej GSF, duże centrum badań usytuowane w Neuherberg.)

Przeprowadzenie biomonitoringu

Aby badania biomonitoringowe mogły dostarczać rzetelnych wyników, stawiane są wobec nich wysokie wymagania metodyczne. Do wyżej wymienionego badania prowadzonego przez Niemiecki Urząd Ochrony Środowiska uczestnicy wybierani są według losowego doboru próby (ze względu na wiek, miejsce zamieszkania, wielkość gminy itd.), aby otrzymać reprezentatywny obraz populacji.

Podobne wymogi spełnił RKI (Kinderumweltsurvey) wykonując badanie środowiskowe dzieci. Udział ochotników w badaniach mógłby ten obraz zniekształcić.

Obciążenie substancjami obcymi zazwyczaj oznacza się we krwi lub moczu, gdyż ten materiał biologiczny jest łatwo dostępny, metody analityczne standaryzowane i z reguły określone odpowiednie wartości referencyjne.

Pewne ksenobiotyki (głównie rozpuszczalne w tłuszczach) można oznaczać również w mleku matki. Natomiast próbki włosów i śliny nie nadają się do większości badań w medycynie środowiskowej. Analizy włosów stosuje się raczej w medycynie sądowej.

Oprócz doboru materiału do badań i momentu pobrania próbek należy stosować w analizach uznane i sprawdzone metody. Powyższe wymogi dotyczą w równym stopniu badań indywidualnych jak i grupowych badań biomonitoringowych.

Ocena wyników biomonitoringu

Oceny otrzymanych wyników analizy dokonuje się głównie w oparciu o:
a.) wartości referencyjne dla obciążenia tła ogółu populacji oraz
b.) wartości porównawcze pochodzące z toksykologii („Humanbiomonitoring” - wyniki Niemieckiego Urzędu ds. Ochrony Środowiska)

Obie wyżej wymienione wartości różnią się od siebie zasadniczo, gdyż powstały w zupełnie inny sposób i tym samym prowadzą do innych wniosków.

a.) wartości referencyjne

Wartości referencyjne podają górną granicę obciążenia daną substancją zbadaną w reprezentatywnej grupie populacji. Wartości referencyjne nie mają oparcia w toksykologii. Jeżeli indywidualny wynik analizy przekracza wartość referencyjną, nie jest to równoznaczne z podwyższonym ryzykiem dla zdrowia. Możemy mieć jednak do czynienia z podwyższonym indywidualnym obciążeniem daną substancją, i taki wynik powinien być podstawą do przebadania źródeł obciążenia.

b.) wartości dostarczone przez human biomonitoring (wartości HBM)

Wartości te są ustalane przez komisję "Human Biomonitoring" Niemieckiego Urzędu Ochrony Środowiska. Wywodzą się one z toksykologii. Wartość zwana HBM-I to taka zawartość substancji, poniżej której nie przewiduje się, według aktualnego stanu wiedzy, żadnych skutków zdrowotnych. Wartość HBM-II odpowiada takiej zawartości substancji, powyżej której możliwe są negatywne skutki dla zdrowia.

Wartości HBM mają więc pewne odniesienie do „progu działania toksycznego” danej substancji.

Aktualności (kwiecień 2011):

Opracowana przez Kinderumwelt animacjanaukowa (moduł e-learning) w sposób obrazowy przedstawia zakres możliwości human biomonitoringu.

Komentarz do badań naukowych przeprowadzonych przez BUND i WWF

W tym miejscu staje się oczywiste, że stwierdzenie zawarte w politycznej przedmowie do studium wykonanego przez BUND jest zbyt daleko idącym uproszczeniem:

”Ponad 300 szkodliwych substancji w mleku matki. Nawet bez medycznej zdrowotnej oceny ryzyka liczba ta wzbudza zaniepokojenie.”

Po pierwsze brakuje odniesienia do progu działania tych substancji, po drugie duża liczba znalezionych substancji świadczy przede wszystkim o znacznie lepszych możliwościach analityki chemicznej w ostatnim dziesięcioleciu.

Podobnie wygląda to w przypadku badania wykonanego przez WWF. Sama obecność związków chemicznych nie ma odniesienia do zdrowia, lecz jest wskaźnikiem ich rozpowszechnionego występowania w środowisku. Zdaniem brytyjskich toksykologów wykryte ilości substancji były „ekstremalnie niskie i dalece poniżej wartości progowych szkodliwego działania” (EurActiv.com, 2004). Ponadto należy nadmienić, że omawiamy wyniki pojedynczego pomiaru, który nie pozwala wyciągać wniosków co do tendencji w czasie ani źródeł toksyn.

Substancje obce w mleku matki

Rzeczywiście spektrum znalezionych szkodliwych i/lub obcych substancji w mleku matki i innych próbkach wyraźnie zmieniło się w okresie minionych 10 - 20 lat (Vieth, 2002, Vieth i Przyrembel, 2003). Regulacje prawne doprowadziły do ciągłego i wyraźnego spadku zawartości heksachlorbenzolu, całkowitego DDT, lindanu, polichlorowanych bifenyli i dioksyn. Czy można więc „odwołać alarm”? W przypadku niemowląt karmionych wyłącznie piersią podana przez WHO wartość dziennej tolerowanej dawki nadal jest mocno przekroczona (dotyczy to dioksyn, heksachlorbenzolu i całkowitego PCB). Zawartość innych substancji jest znacznie niższa niż dawka TDI (DDT, lindan).

Trzeba nadmienić, że tolerowaną dzienną dawkę ustalono dla poboru/ narażenia przez całe życie, a czas karmienia piersią stanowi tylko około jedną setną część życia.

Podczas gdy tendencja zawartości organicznych związków chloru z biegiem czasu nastraja w zasadzie pozytywnie, tak też pojawienie się nowych klas substancji w mleku matki zmusza do zastanowienia się. Dotyczy to syntetycznych substancji zapachowych, zmiękczaczy i substancji zmniejszających palność (Dürkop i współpracownicy, 2005).

Komisja ds. Karmienia Piersią przy Niemieckim Instytucie Oceny Ryzyka sprawdziła wszystkie dostępne dane na temat obciążenia mleka matki substancjami obcymi. W marcu 2004 potwierdziła ponownie swoją rekomendację karmienia naturalnego i oświadczyła: „Mleko matki jest najlepszym pokarmem dla prawie każdego niemowlęcia. Karmienie wyłącznie piersią w pierwszych sześciu miesiącach życia jest wystarczającym pożywieniem dla większości niemowląt.” W ten sposób komisja przeciwstawia się pojawiającym się stwierdzeniom, czasem nawet ze strony lekarzy medycyny środowiskowej, że niesłuszna jest ogólna rekomendacja karmienia naturalnego przez sześć miesięcy (ZDF-Umweltmagazin z dnia 19.06.2005).

Przyszłość polityki UE co do chemikaliów

Obce substancje w mleku matki i w żywności z zasady są niepożądane. Dlatego komisje ekspertów takie jak Światowa Organizacja Zdrowia, Niemiecka Fundacja Naukowa i Państwowa Komisja ds. Karmienia Piersią domagają się by profilaktycznie zminimalizować dostarczanie do łańcucha pokarmowego substancji rozpuszczalnych w tłuszczach i trudno rozkładających się w środowisku.

Powinno się do tego przyczynić wprowadzone już rozporządzenie UE dotyczące chemikaliów REACH (rejestracja, ewaluacja i autoryzacja chemikaliów). Przewiduje ono, że znane oraz nowe substancje będą musiały być rejestrowane w jednym centralnym urzędzie, jeśli wyprodukuje się lub wprowadzi je do Unii Europejskiej w ilości większej niż jedna tona rocznie. Zależnie od wyprodukowanej lub zaimportowanej ilości wymagana będzie ewaluacja (ocena toksykologiczna) danych przez przemysł (pod nadzorem urzędów państwowych). Proces autoryzacji (dopuszczenia) powinien uniemożliwić dostawanie się do środowiska substancji rakotwórczych, mutagennych czy uszkadzających płodność oraz bardzo trwałych substancji bioakumulujących się. Jest tu wymagane jednoznaczne zezwolenie urzędu w konkretnym celu i musi zostać wykazane techniczne lub organizacyjne zarządzanie ryzykiem. REACH powinien poprawić stan wiedzy toksykologicznej o wprowadzanych substancjach oraz dostęp do niej. Czy REACH spełni zakładane oczekiwania, zależeć będzie od jego realizacji.

Eksperci krytykują wysokie koszta związane z badaniami toksykologicznymi, dużą liczbę koniecznych dalszych badań na zwierzętach oraz brak wykwalifikowanych zasobów ludzkich do analizy danych i ich oceny (Dekant, 2005). Federalny Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy, Federalny Urząd Ochrony Środowiska i Federalny Instytut Oceny Ryzyka zaproponowały koncepcję dwóch kategorii: zastosowania i narażenia (punkt widzenia niemieckich organów regulacyjnych, 2004). Niniejszym należy zdefiniować typowe sytuacje dla wielu możliwych zastosowań chemikaliów i scenariuszy narażenia, nie zmniejszając przy tym przejrzystości i poziomu ochrony. Takie podejście niemieckich organów regulacyjnych powinno poprawić i przyspieszyć wdrażanie rozporządzenia REACH i z pewnością polepszyć ochronę konsumenta.

Mehr zum Thema Szkodliwe substancje w środowisku – Jakie znaczenie ma biomonitoring?:

Diesen Artikel...

Stand: 16. Mai 2013 - 11:27 Uhr

Autor/Autorzy: