Endokriinseid häireid põhjustavad kemikaalid

Endokriinseid häireid põhjustavad kemikaalid (ka hormonaalset tasakaalu kahjustavad kemikaalid; ingl k endocrine disrupting chemicals või endocrine disruptors ehk EDCd) on suhteliselt väikese molekulmassiga (enamasti alla 500 g/mol) sünteetilised orgaanilised ühendid ja nende metaboliidid (organismi ainevahetuse tulemusena tekkinud modifikatsioonid), mis osaliselt jäljendavad või blokeerivad hormoonide toimet organismis. Sellest tingituna võivad EDCd organismi kuhjumisel või elusolendi pikaaegsel kokkupuutel suure EDCde arvu/kontsentratsiooniga viia patoloogiateni. Näiteks on intensiivselt uuritud EDCde seost viljatuse, ülekaalulisuse, diabeedi, südame-veresoonkonna haiguste, erinevate vähitüüpide ja muude tervislike seisunditega. EDCd sattuvad inimeste ja teiste elusolendite organismi läbi saastatud keskkonna (nt põhjavee kaudu) või otsekontaktis kemikaale sisaldava tootega (nt kosmeetika, riiete või pakendatud toiduga). EDCde hulka kuuluvad näiteks paljud pestitsiidid, herbitsiidid, fungitsiidid, plastifikaatorid, pindaktiivsed ja süttimisvastased ained. EDCde hulka kuuluvad näiteks: Ftalaadid ehk ftaalhappe (benseen-1,2-dikarboksüülhappe) estrid, mida kasutatakse laialdaselt plastifikaatoritena ning lisaks ka kosmeetika ja isikliku hügieeni vahendite koostises. Organismis metaboliseeritakse ftalaadid üsna kiiresti monoestriteks ning ftalaatide monoestrid kuuluvad samuti EDCde hulka. Bisfenoolid, mida kasutatakse eri plastikute tootmisel. Bisfenoole (nt BPA) sisaldavad plastikud leiavad rakendust põhiliselt sisustustoodetes ja ehitusmaterjalides (nt laminaadid jm põrandakatted), aga ka joogipudelites ning mänguasjades. Polüklooritud bifenüülid (PCBd) ehk kahe aromaatse tuumaga kloororgaanilised ühendid, mille üldvalem on C12H10−xClx. PCBsid kasutati vanasti laialdaselt jahutusvedelikes. Kuigi PCBde kui tõenäoliselt kartsinogeensete (vähki tekitavate) ja keskkonda kahjustavate ainete tootmine on rahvusvaheliselt keelatud juba aastakümneid, on PCBd oma keemilise ja bioloogilise püsivuse tõttu ikkagi leitavad ka kõige keskkonnateadlikumate riikide vees, mullas ja biosfääris. PCBdega sarnase struktuuri ja keemiliste omadustega on heksaklorobenseen (HCB), mida on laialdaselt kasutatud fungitsiidina nisu kasvatamisel. Per- ja polüfluoroalküülühendid (PFASid) ehk suhteliselt pika süsinikahelaga ühendid, mille struktuuris on vähemalt üks lüli üldvalemiga (CnF2n+1). PFASid on laialdaselt kasutusel vett tõrjuvates materjalides ja ka mittenakkuva kattega kööginõudes (näiteks nn teflon praepannides). Ka PFASide kasutusega seotud võimalikud terviseriskid on sundinud tootjaid asendama algselt eelistatud ühendeid (nt perfluorooktaansulfoonhape ehk PFOS) uue põlvkonna omadega (nt perfluorooktaanhape ehk PFOA), kuigi ka uue põlvkonna PFASide kohta on ilmunud mitmeid teaduslikke uuringuid, mis näitavad, et ühendid ei ole bioloogiliselt ohutud. Diklorodifenüüldikloroetüleen (DDE) ehk orgaaniline ühend, mis tekib tuntud putukamürgi DDT (diklorodifenüüldikloroetaan) lagunemisel. Sarnaselt PCB-tüüpi ühenditega, on DDT kasutamine põllumajanduses samuti rahvusvaheliselt keelustatud (DDT üheks tuntuimaks kõrvaltoimeks on toiduahelas kuhjumisel avalduv röövlindude munakoorte õhenemine). Samas on DDT endiselt kasutusel haiguslevitajate tõrjumisel (nt riikides, kus on kõrge malaaria levik). Kuna aga DDT lagunemise põhiprodukt DDE on looduses stabiilne ning ladestub rasvkoes ja saab edasi kanduda emalt lapsele üle rinnapiima, leidub ka selle laguprodukti DDE-d isegi keskkonnateadlike riikide elanike bioloogilistes proovides. EDCde hulka loetakse teisigi kemikaale, nt polüklooritud dibenso-p-dioksiine, parabeene (parahüdroksobensoaadid), polütsüklilisi aromaatseid süsivesinikke (PAH), nonüülfenoole jpm. Keskkonnas vähelagunevate EDCde kohta (nt PCB, PFAS) kasutatakse ka mõistet „igavesed kemikaalid“ (ingl k forever chemicals) või „püsivad orgaanilised saasteained“ ehk POPid (ingl k persistent organic pollutants). Keemiliste omaduste poolest on EDCd enamasti kas osaliselt või täielikult hüdrofoobsed, mis aitab sageli kaasa nende ladestumisele rasvkoes. Seepärast on mõngaid EDCde uuringuid keeruline tõlgendada. Näiteks esineb selge korrelatsioon suurenenud kehakaalu ja rasvladestuvate EDCde sisalduse vahel, kuid põhjuslikku seost on raske paika panna: kas kemikaalide sisaldus ringes on suurem seetõttu, et keha rasvasisaldus on suurem või et ülekaalulisega kaasnevad EDCde ainevahetuse iseärasused – või hoopis põhjustavad EDCd ülekaalulisust? Kuna aga esineb ka seoseid suurenenud kehakaalu ja mitte-rasvladestuvate EDCde (nt mõnede ftalaatide) sisalduse vahel, siis peetakse EDCsid nn obesogeenseteks (ehk rasvumist soodustavateks). Samas lagundatakse ja/või väljutatakse erinevaid tüüpe EDCsid inimorganismist väga erineva tempoga. Kõrvuti eespool mainitud „igavestele kemikaalidele“, mida saab tuvastada isegi surmajärgselt (nt lahangutel saadud bioloogilistes proovides), lagunevad mõned EDCd organismis tundide skaalal (nt on näidatud, et vinüülkloriidi ja dikloroetaaniga tegelevate tehaste töötajate uriiniproovides on EDCdest tekkivat tiodiatseethapet mõttekas analüüsida 24–48 h pärast vahetut kontakti lähtekemikaalidega). EDCde bioloogiline toime on vähemalt osaliselt tingitud sellest, et EDCd seostuvad hormoonide retseptorite külge. Seejuures võivad need olenevalt struktuurist, kogusest ja konkreetse koe kontekstist käituda kas agonistina (ehk kutsuda esile retseptori aktivatsiooni, sarnaselt loodusliku hormooniga), osalise agonistina või antagonistina (ehk blokeerida retseptorit, takistades hormooni seostumist). Samuti võivad EDCd seostuda ensüümidele, mis vastutavad hormoonide muundamise ja sünteesi eest. Kuna aga hormoonidel põhinev signaaliülekanne organismis on kontrollitud mitmete tagasisidestus-mehhanismidega, tingib EDCde toime hormonaalse tasakaalu häirumist (nt võib organism hakata tootma teatud hormooni tavapärast vähem, kui see saab signaali, nagu oleks hormoon juba ringes olemas). Kuna EDCd sarnanevad keemilise struktuuri poolest kõige rohkem steroidhormoonidega (östrogeenid, androgeenid), siis keskenduvad mitmed uuringud tuntud ja potentsiaalsete EDCde omaduste mõõtmisele mudelsüsteemides, kus esinevad steroidhormoonide retseptorid või steroidogeneesiga seotud ensüümid. Toksikoloogia uuringute põhjal on selgunud, et EDCdele on iseloomulikud ebatüüpilised doos-vastus kõverad (ingl k dose-response curve). Kui tavakäsitluse kohaselt on aine toime sõltuvus aine kogusest sigmoidse kujuga (ehk suurem doos omab suuremat toimet, kusjuures esineb selge üleminekuala, kus kontsentratsioonist sõltuvus on eriti suur), siis EDCd omavad sageli U-kujulist doos-vastus kõverat (ehk efekt esineb madalatel ja kõrgetel, aga mitte vahepealsetel doosidel). Ühest seletust sellele nähtusele pole seni suudetud leida, kuid tõenäoliselt on üheks põhjuseks ka EDCde piiratud lahustuvus vees ja vesilahustes, mis on tüüpiliselt kasutusel nii in vivo kui in vitro bioloogilistes katsetes. Kuna EDC määratluse alla kuuluvad erinevate keemiliste struktuuridega ja rakendusaladega ained, ei eksisteeri ühest rahvusvahelist seadust EDCde lubatud kokkupuute-piirnormide kohta või maksimaalselt lubatud sisalduse kohta toodetes, toiduainetes või joogivees. Näiteks on Euroopa Liidus keelatud 7 ftalaadi (DEHP, BBP, DBP, DINP, DIDP, DNOP, DIBP) kasutamist laste mänguasjades ja kosmeetikas; USAs on 7 ftalaadile (DPENP, DHEXP, DCHP, DINP, DIDP, DNOP, DIBP) aga kehtestatud maksimaalne piirnorm (ei ole lubatud, et ainete sisaldus laste mänguasjades ja kosmeetikas ületaks 0,1%). Samas on mitmete EDCde tootmist ja importimist keelustatud USAs 1976. aasta mürgiste ainete piiramise seadusega (ingl k Toxic Substances Control Act, TSCA) ja ülemaailmselt 2001. aasta Püsivate orgaaniliste saasteainete Stockholmi konventsiooniga (jõustus 2004. aastal). "Endokriinseid häireid põhjustavad ained – ECHA". echa.europa.eu. Vaadatud 23. jaanuaril 2023. Darbre, Philippa (19. september 2021). "Endocrine Disruption and Human Health – 2nd Edition". www.elsevier.com. Vaadatud 23. jaanuaril 2023. "Hormonaalset tasakaalu kahjustavad kemikaalid | Uudised | Euroopa Parlament". www.europarl.europa.eu. 6. august 2016. Vaadatud 29. jaanuaril 2023. Green, Mark P.; Harvey, Alexandra J.; Finger, Bethany J.; Tarulli, Gerard A. (2021). "Endocrine disrupting chemicals: Impacts on human fertility and fecundity during the peri-conception period". Environmental Research. 194: 110694. DOI:10.1016/j.envres.2020.110694. ISSN 1096-0953. PMID 33385395. Darbre, Philippa D. (2017). "Endocrine Disruptors and Obesity". Current Obesity Reports. 6 (1): 18–27. DOI:10.1007/s13679-017-0240-4. ISSN 2162-4968. PMC 5359373. PMID 28205155. Lind, P. Monica; Lind, Lars (2018). "Endocrine-disrupting chemicals and risk of diabetes: an evidence-based review". Diabetologia. 61 (7): 1495–1502. DOI:10.1007/s00125-018-4621-3. ISSN 1432-0428. PMC 6445457. PMID 29744538. Fu, Xiangjun; Xu, Jie; Zhang, Renyi; Yu, Jie (2020). "The association between environmental endocrine disruptors and cardiovascular diseases: A systematic review and meta-analysis". Environmental Research. 187: 109464. DOI:10.1016/j.envres.2020.109464. ISSN 1096-0953. PMID 32438096. Prins, Gail S. (2008). "Endocrine disruptors and prostate cancer risk". Endocrine-Related Cancer. 15 (3): 649–656. DOI:10.1677/ERC-08-0043. ISSN 1351-0088. PMC 2822396. PMID 18524946. Calaf, Gloria M.; Ponce-Cusi, Richard; Aguayo, Francisco; Muñoz, Juan P.; Bleak, Tammy C. (2020). "Endocrine disruptors from the environment affecting breast cancer". Oncology Letters. 20 (1): 19–32. DOI:10.3892/ol.2020.11566. ISSN 1792-1074. PMC 7286136. PMID 32565930. Samtani, Ratika; Sharma, Noopur; Garg, Deepali (2018). "Effects of Endocrine-Disrupting Chemicals and Epigenetic Modifications in Ovarian Cancer: A Review". Reproductive Sciences (Thousand Oaks, Calif.). 25 (1): 7–18. DOI:10.1177/1933719117711261. ISSN 1933-7205. PMID 28602118. Pironti, Concetta; Ricciardi, Maria; Proto, Antonio; Bianco, Pietro Massimiliano; Montano, Luigi; Motta, Oriana (2021). "Endocrine-Disrupting Compounds: An Overview on Their Occurrence in the Aquatic Environment and Human Exposure". Water (inglise). 13 (10): 1347. DOI:10.3390/w13101347. ISSN 2073-4441. Peinado, Francisco M.; Iribarne-Durán, Luz M.; Ocón-Hernández, Olga; Olea, Nicolás; Artacho-Cordón, Francisco (29. juuni 2020). Endocrine Disrupting Chemicals in Cosmetics and Personal Care Products and Risk of Endometriosis (inglise). IntechOpen. ISBN 978-1-83962-465-0.[alaline kõdulink] Sharma, Brij Mohan; Bharat, Girija K.; Chakraborty, Paromita; Martiník, Jakub; Audy, Ondřej; Kukučka, Petr; Přibylová, Petra; Kukreti, Praveen Kumar; Sharma, Anežka; Kalina, Jiří; Steindal, Eirik Hovland; Nizzetto, Luca (1. november 2021). "A comprehensive assessment of endocrine-disrupting chemicals in an Indian food basket: Levels, dietary intakes, and comparison with European data". Environmental Pollution (inglise). 288: 117750. DOI:10.1016/j.envpol.2021.117750. ISSN 0269-7491. Diamanti-Kandarakis, Evanthia; Bourguignon, Jean-Pierre; Giudice, Linda C.; Hauser, Russ; Prins, Gail S.; Soto, Ana M.; Zoeller, R. Thomas; Gore, Andrea C. (2009). "Endocrine-disrupting chemicals: an Endocrine Society scientific statement". Endocrine Reviews. 30 (4): 293–342. DOI:10.1210/er.2009-0002. ISSN 1945-7189. PMC 2726844. PMID 19502515. Monteiro, Marta Sofia; Pavlaki, Maria; Faustino, Augusto; Rêma, Alexandra; Franchi, Mariana; Gediel, Letícia; Loureiro, Susana; Domingues, Inês; Rendón von Osten, Jaime; Mortágua Velho Maia Soares, Amadeu (2015). "Endocrine disruption effects of p,p'-DDE on juvenile zebrafish". Journal of applied toxicology: JAT. 35 (3): 253–260. DOI:10.1002/jat.3014. ISSN 1099-1263. PMID 24832558. Chiappini, Florencia; Ceballos, Leandro; Olivares, Carla; Bastón, Juan Ignacio; Miret, Noelia; Pontillo, Carolina; Zárate, Lorena; Singla, José Javier; Farina, Mariana; Meresman, Gabriela; Randi, Andrea (16. veebruar 2022). "Endocrine disruptor hexachlorobenzene induces cell migration and invasion, and enhances aromatase expression levels in human endometrial stromal cells". Food and Chemical Toxicology: An International Journal Published for the British Industrial Biological Research Association. 162: 112867. DOI:10.1016/j.fct.2022.112867. ISSN 1873-6351. PMID 35181438. "Endocrine Disruptors". National Institute of Environmental Health Sciences (inglise). Vaadatud 23. jaanuaril 2023. Ottinger, Mary Ann; Lavoie, Emma T.; Abdelnabi, Mahmoud; Quinn, Michael J.; Marcell, Allegra; Dean, Karen (2009). "An overview of dioxin-like compounds, PCB, and pesticide exposures associated with sexual differentiation of neuroendocrine systems, fluctuating asymmetry, and behavioral effects in birds". Journal of Environmental Science and Health. Part C, Environmental Carcinogenesis & Ecotoxicology Reviews. 27 (4): 286–300. DOI:10.1080/10590500903310229. ISSN 1532-4095. PMID 19953400. Nowak, Karolina; Ratajczak-Wrona, Wioletta; Górska, Maria; Jabłońska, Ewa (15. oktoober 2018). "Parabens and their effects on the endocrine system". Molecular and Cellular Endocrinology. 474: 238–251. DOI:10.1016/j.mce.2018.03.014. ISSN 1872-8057. PMID 29596967. Yin, Shanshan; Tang, Mengling; Chen, Fangfang; Li, Tianle; Liu, Weiping (2017). "Environmental exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): The correlation with and impact on reproductive hormones in umbilical cord serum". Environmental Pollution (Barking, Essex: 1987). 220 (Pt B): 1429–1437. DOI:10.1016/j.envpol.2016.10.090. ISSN 1873-6424. PMID 27838061. Ji, Xiaoya; Li, Na; Yuan, Shengwu; Zhou, Xiaohong; Ding, Fengmei; Rao, Kaifeng; Ma, Mei; Wang, Zijian (15. juuli 2019). "A comparison of endocrine disruption potential of nonylphenol ethoxylate, vanillin ethoxylate, 4-n-nonylphenol and vanillin in vitro". Ecotoxicology and Environmental Safety. 175: 208–214. DOI:10.1016/j.ecoenv.2019.03.060. ISSN 1090-2414. PMID 30901638. Gregoraszczuk, Ewa L.; Ptak, Anna (23. mai 2013). "Endocrine-Disrupting Chemicals: Some Actions of POPs on Female Reproduction". International Journal of Endocrinology (inglise). 2013: e828532. DOI:10.1155/2013/828532. ISSN 1687-8337. Veiga-Lopez, Almudena; Pu, Yong; Gingrich, Jeremy; Padmanabhan, Vasantha (2018). "Obesogenic Endocrine Disrupting Chemicals: Identifying Knowledge Gaps". Trends in endocrinology and metabolism: TEM. 29 (9): 607–625. DOI:10.1016/j.tem.2018.06.003. ISSN 1879-3061. PMC 6098722. PMID 30017741. Le Magueresse-Battistoni, Brigitte (15. detsember 2020). "Adipose Tissue and Endocrine-Disrupting Chemicals: Does Sex Matter?". International Journal of Environmental Research and Public Health. 17 (24): 9403. DOI:10.3390/ijerph17249403. ISSN 1660-4601. PMC 7765367. PMID 33333918. van der Meer, Thomas P.; Thio, Chris H. L.; van Faassen, Martijn; van Beek, André P.; Snieder, Harold; van Berkum, Frank N. R.; Kema, Ido P.; Makris, Konstantinos C.; Wolffenbuttel, Bruce H. R.; van Vliet-Ostaptchouk, Jana V. (1. jaanuar 2021). "Endocrine disrupting chemicals during diet-induced weight loss – A post-hoc analysis of the LOWER study". Environmental Research (inglise). 192: 110262. DOI:10.1016/j.envres.2020.110262. ISSN 0013-9351. Pérez, Francisca; Nadal, Martí; Navarro-Ortega, Alícia; Fàbrega, Francesc; Domingo, José L.; Barceló, Damià; Farré, Marinella (1. september 2013). "Accumulation of perfluoroalkyl substances in human tissues". Environment International (inglise). 59: 354–362. DOI:10.1016/j.envint.2013.06.004. ISSN 0160-4120. Shayakhmetov, Salim; Zhurba, Olga; Alekseenko, Anton; Merinov, Alexey (2019). "Dynamics of Excretion of Thiodiacetic Acid into Urine in Polyvinyl Chloride Production Workers". The International Journal of Occupational and Environmental Medicine. 10 (2): 73–79. DOI:10.15171/ijoem.2019.1455. ISSN 2008-6814. PMC 6524736. PMID 31041924. Shanle, Erin K.; Xu, Wei (14. jaanuar 2011). "Endocrine disrupting chemicals targeting estrogen receptor signaling: identification and mechanisms of action". Chemical Research in Toxicology. 24 (1): 6–19. DOI:10.1021/tx100231n. ISSN 1520-5010. PMC 3119362. PMID 21053929. Combarnous, Yves; Nguyen, Thi Mong Diep (2019). "Comparative Overview of the Mechanisms of Action of Hormones and Endocrine Disruptor Compounds". Toxics (inglise). 7 (1): 5. DOI:10.3390/toxics7010005. ISSN 2305-6304. Walker, Casandra; Garza, Samuel; Papadopoulos, Vassilios; Culty, Martine (1. mai 2021). "Impact of endocrine-disrupting chemicals on steroidogenesis and consequences on testicular function". Molecular and Cellular Endocrinology. 527: 111215. DOI:10.1016/j.mce.2021.111215. ISSN 1872-8057. PMID 33657436. Robitaille, Julie; Denslow, Nancy D.; Escher, Beate I.; Kurita-Oyamada, Hajime G.; Marlatt, Vicki; Martyniuk, Christopher J.; Navarro-Martín, Laia; Prosser, Ryan; Sanderson, Thomas; Yargeau, Viviane; Langlois, Valerie S. (1. aprill 2022). "Towards regulation of Endocrine Disrupting chemicals (EDCs) in water resources using bioassays – A guide to developing a testing strategy". Environmental Research (inglise). 205: 112483. DOI:10.1016/j.envres.2021.112483. ISSN 0013-9351. Vandenberg, Laura N. (2014). "Non-monotonic dose responses in studies of endocrine disrupting chemicals: bisphenol a as a case study". Dose-Response: A Publication of International Hormesis Society. 12 (2): 259–276. DOI:10.2203/dose-response.13-020.Vandenberg. ISSN 1559-3258. PMC 4036398. PMID 24910584. Lagarde, Fabien; Beausoleil, Claire; Belcher, Scott M.; Belzunces, Luc P.; Emond, Claude; Guerbet, Michel; Rousselle, Christophe (11. veebruar 2015). "Non-monotonic dose-response relationships and endocrine disruptors: a qualitative method of assessment". Environmental Health. 14 (1): 13. DOI:10.1186/1476-069X-14-13. ISSN 1476-069X. PMC 4429934. PMID 25971433.{{ajakirjaviide}}: CS1 hooldus: PMC vormistus (link) Owen, Shawn C.; Doak, Allison K.; Ganesh, Ahil N.; Nedyalkova, Lyudmila; McLaughlin, Christopher K.; Shoichet, Brian K.; Shoichet, Molly S. (21. märts 2014). "Colloidal Drug Formulations Can Explain "Bell-Shaped" Concentration–Response Curves". ACS Chemical Biology (inglise). 9 (3): 777–784. DOI:10.1021/cb4007584. ISSN 1554-8929. PMC 3985758. PMID 24397822.{{ajakirjaviide}}: CS1 hooldus: PMC vormistus (link) "Phthalates: 5. What daily exposure levels to phthalates are considered safe?". ec.europa.eu. Vaadatud 23. jaanuaril 2023. "Phthalates Business Guidance & Small Entity Compliance Guide". U.S. Consumer Product Safety Commission (inglise). Vaadatud 23. jaanuaril 2023. United States Environmental Protection Agency (29. juuni 2022). "About the TSCA Chemical Substance Inventory". epa.gov. Vaadatud 23. jaanuar 2023.