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.

 Näiteid EDC määratluse alla kuuluvatest tuntud ühenditest 
pisi|Diisononüülftalaadi ehk DINPi keemiline struktuur.
pisi|Polüklooritud bifenüülide ehk PCBde üldistatud struktuur.
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.

pisi|Perfluorooktaanhappe ehk PFOA keemiline struktuur.
EDCde hulka loetakse teisigi kemikaale, nt polüklooritud dibenso-p-dioksiine, parabeene (parahüdroksobensoaadid), polütsüklilisi aromaatseid süsivesinikke (PAH), nonüülfenoole jpm.
pisi|p,p'-diklorodifenüüldikloroetüleeni ehk DDE keemiline struktuur.
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).

 Üldised keemilised ja bioloogilised omadused 
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).
pisi|Struktuurne sarnasus loodusliku hormooni östradiooli (terve graafiline valem) ja nonüülfenooli ühe isomeeri (sinisega tähistatud sidemed ja aatomid) vahel.
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.

 Rahvusvahelised regulatsioonid 
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).

 Viited 

Kategooria:Ained
Kategooria:Toksikoloogia