Table of Contents

Как ендокринните дисруптори в Пластмасата могат да повлияят развитието на автоимунни заболявания

Монтирането на научни доказателства сочи към тревожно пресичане между пластмасите, които насищат съвременния живот и нарастващата честота на автоимунните заболявания. Химикалите, известни като ендокринни разрушители, които се отделят от пластмасови продукти, сега са замесени в дисфункция на имунната система, която може да предизвика или да влоши условия като ревматоиден артрит, лупус и множествена склероза. Разбирането на тази връзка е от решаващо значение както за индивидуалния избор на здраве и за оформяне на политиката за обществено здраве.

Разбиране на ендокринните деруптори

Ендокринните разрушители са синтетични химикали, които пречат на хормоналните сигнали на организма. Те могат да имитират естествени хормони, да блокират действията си или да променят синтеза си, метаболизма и свързването на рецепторите. Най-широко проучените ендокринни разрушители включват бисфенол А (BPA), фталати, на- и полифлуороалкилни вещества (PFAS) и някои бромирани забавители на горенето.

Тези съединения са повсеместно разпространени в пластмасови продукти. BPA се използва често в поликарбонатни пластмаси, намерени във водни бутилки, бебешки бутилки и контейнери за съхранение на храни, както и в епоксидни смоли лигавни храни и напитки. Phhalates се добавят към пластмасите за увеличаване на гъвкавостта и се намират в елементи като винилово подуване, душ завеси, опаковки за храна, и медицински тръби. PFAS, често наричани "вечно химикали," се използват за техните нелепещи и водоустойчиви свойства в съдове, опаковки за храна и текстил. Дори "BPA-свободени" пластмаси често съдържат заместители като бисфенол S (BPS) или бисфенол F (BPF), които могат да представляват подобни рискове.

Тъй като ендокринните разрушители не са химически свързани с пластмасовата матрица, те могат да се изстискват, когато контейнерите са нагрявани, надрасквани или изложени на киселинни или мастни храни. Това означава, че рутинните дейности по микровълнови остатъци в пластмасов контейнер, пиене от пластмасова бутилка вода, оставена в горещ автомобил, или съхраняване на доматен сос в пластмасова вана, може да доведе до измеримо излагане на пазара. Кумулативният ефект от тези ежедневни експозиции е едва началото да бъде разбрана, но траекторията на изследването е отрезвяваща.

Връзката с имунната система на Endocrin

Хормоните са майстор регулатори на имунната функция. Естроген, тестостерон, хормони на щитовидната жлеза, и кортизол всички влияят на развитието, активността, и продължителността на живота на имунната клетки. Например, естроген обикновено подобрява производството на антитела и насърчава активността на Bб-клетките, докато андрогени като тестостерон са склонни да потискат определени имунни отговори.

Според изследванията на животните експозицията на BPA може да увеличи производството на провъзпалителни цитокини, да засили активирането на T гонхансер 17 клетки и да намали активността на регулаторните T ... всички промени, които благоприятстват автоимунните реакции.

Освен това, ендокринните разрушители могат да повлияят на червата микробиом, ключов играч в имунното образование. Phhalates са свързани с дисбиоза, която може да отслаби чревната бариера и да насърчи системно възпаление. Този "прозрачен червата" феномен е все по-признат като принос към развитието на автоимунни заболявания.

Епидемиологични доказателства, свързващи пластмасата с автоимунните заболявания

Изследванията при хора, въпреки че предизвикват трудности поради етични ограничения и дълги латентни периоди, започват да подкрепят биологичната правдоподобност, наблюдавана в лабораторията. Големите епидемиологични изследвания последователно са установили връзки между по-високите нива на уринарните метаболити на BPA или фталатите и повишено разпространение или тежест на няколко автоимунни заболявания.

Ревматоиден артрит

Едно национално представително проучване, като се използват данни от проучването на националната здравна и хранителна среда (NHANES) на САЩ, съобщава, че лицата с най-високи концентрации на БПА в урината имат значително по-високи шансове за самодокладващ се ревматоиден артрит. По същия начин фталатните метаболити са свързани с повишени възпалителни маркери и по-активно ставно заболяване при пациенти с РА. Тези асоциации, които се провеждат дори след адаптиране към възрастта, пола, тютюнопушенето и индекса на телесна маса.

Системен лупус Еритематос

Лупус, прототипно автоимунно заболяване, предизвикано от загуба на самопоносимост, може да бъде особено чувствителен към ендокринни смущения. Проучванията за контрол на случаите са установили, че лупус пациентите имат по-високи нива на кръвта на BPA и други пластификатори в сравнение със здрави контроли. При животински модели, лупус-променливи мишки, изложени на BPA, показват ускорено начало на заболяването и по-тежко засягане на бъбреците (lupus гофрита). Хормоналната чувствителност на лупуса с неговата силна женска преобладаваща способност горно 9 от 10 не повече от 10 неоценени пациенти са жени и естрогенната активност на много химикали, получени от пластмаса, може да допринесе за това диспариране.

Множество склероза

Наскоро работата предполага, че излагането на фталати и PFAS може да увеличи риска от МС или да влоши курса му. Проучване, базирано на шведски регистър, установи, че професионалната експозиция на някои пластмаси е свързана със значително по-голям шанс за развитие на МС, особено сред мъжете. Биологичните механизми могат да включват нарушаване на кръвно-мозъчната бариера и подобряване на автоматично реактивната Т-клетъчна намеса в централната нервна система. Латентността между излагането и диагностиката може да продължи десетилетия, което прави бъдещите проучвания предизвикателни, но съществени.

Диабет тип 1

Автоимунното унищожаване на бета клетките на панкреаса при диабет тип 1 (T1D) често започва в ранна детска възраст. Пренатална и ранно-живот експозиция на ендокринни разрушители се подозира да играе роля. Дългитудни кохортни проучвания показват, че по-високи нива на фталат на урината на майката по време на бременност са свързани с повишен риск от изолатна автоимунност в поколението. Освен това, BPA експозиция в ранна детска възраст е свързана с наддаване на тегло и променени имунни маркери, които предхождат T1D начало. Честотата на T1D се повишава в световен мащаб с честота от 2-3% годишно, тенденция, която не може да бъде обяснена само с генетиката.

Възпалително заболяване на носа

Тези условия включват автоимунно възпаление на стомашно-чревния тракт. Изследванията показват, че индивиди с по-високи нива на фталат в урината имат повишен риск от IBD диагноза. Гръдните специфични ефекти на тези химикали могат да бъдат смесени от способността им да променят микробиома и да компрометират чревната бариера, създавайки перфектна буря за хронично чревна възпаление.

Механизъм на автоимунна индукция

Молекулярни мимикрични и адювантни ефекти

Някои ендокринни разрушители могат да действат като хаптени, свързващи се със самопротеини и създаващи неоантигени, които атакуват имунната система. Освен това, много пластмаси съдържат лишеи, които могат да служат като адюванти, неспецифично активиране на вродената имунна система и понижаване на прага за автоимунизация. Това напомня за начина, по който минералните аджуванти могат да предизвикат лупусоподобни заболявания при чувствителни миши щамове. Аджумационният ефект означава, че дори ниско ниво излагане на пластмасови химикали може да предизвика имунната система да реагира превъзбудено на последващи задействания, като инфекции или тъканна травма.

Епигенетична препрограмиране

Тези епигенетични белези могат да продължат да се предават в зряла възраст и дори могат да бъдат предавани на следващите поколения, увеличаване на автоимунната чувствителност без по-нататъшно пряко излагане на риск. Това трансгенерационно наследство означава, че експозицията на баба по време на бременност може да повлияе на имунната здраве на детето и да отрезви мисълта за планиране на общественото здраве.

Разрушаване на централната и периферната толерантност

В тимуса, ендокринните разрушители могат да повлияят на негативния избор на автореактивни Т клетки. Phhalates са показали, че намалява експресията на автоимунен регулатор (AIRE) протеин, който контролира представянето на самостоятелно-антигени в тимните епителни клетки. Резултатът е неуспех да се елиминират Т клетки, които разпознават себе си, позволявайки им да влязат в периферията и да причинят увреждане. В вторичните лимфоидни органи, нарушаване на развитието на регулаторни T клетки (Treg) и функция допълнително подкопава самопоносимостта. Когато централната толерантност не успее, периферната имунна система трябва да работи по-трудно, за да се съдържат самореактивни клонинги, и тази система може да се претовари.

Окисляващия стрес и възпламеняването

Много ендокринни разрушители предизвикват оксидативен стресов дисбаланс между свободни радикали и антиоксиданти. Оксидативен стрес може да увреди клетъчни компоненти, което води до освобождаване на повреди, свързани молекулярни модели, които активират имунната система. Хронично нискостепенно възпаление, отличителен белег на автоимунно заболяване, е едновременно причина и следствие на този процес. Междуплейна между оксидативен стрес, възпаление, и автоимунитет създава обратна връзка цикъл, който може да увековечи болестта дори и след първоначалното задействане се отстранява.

Променено презентация на антиген

Скорошните изследвания установиха, че ендокринните разрушители могат да променят процеса на антигенно-представящите клетки и да покажат самоантигени. Дендритичните клетки, изложени на БПА, показват променени маркери за узряване и цитокини профили, навлажняват T-клетките спрямо провъзпалителния фенотип. Това означава, че дори ако се представят нормално, контекстът на тяхното представяне може да насърчи имунното активиране, а не толерантността.

Уязвими популации и критични прозорци

Генетична чувствителност, възраст при експозиция, обща доза и коекспозиция всички умерени рискове.

Пренатален и ранен живот

Развиващите се имунни и ендокринни системи са изключително чувствителни. Фетална експозиция на BPA и опаразители, чрез прехвърляне на майката през плацентата, може да промени имунното програмиране, което трае цял живот. Бебетата също са изложени чрез кърмата, детската формула (особено прахови формули с BPA-отслабващи пластмасови контейнери), както и широкото използване на пластмасови бутилки за хранене и играчки за зъби. Ранният живот е свързан с по-високи темпове на автоимунни заболявания, включително T1D и ювенилен артрит. Първите 1000 дни от живота от зачеването до възраст две години представляват критичен прозорец за развитие на имунната система, който е особено податлив на нарушаване на околната среда.

Жени от репродуктивната възраст

Тъй като много автоимунни заболявания, като например лупус, РА и МСФ са много по-често при жените, естрогенните ефекти на БПА и други ксеноестрогени са от особено значение. Жените трупат по-високи телесни тежести на липофилните замърсители, и хормоналните колебания по време на бременност, кърмене, и менопаузата могат да взаимодействат с ендокринни разрушители за да се изостри автоимунно. Бременността сама по себе си включва значителна имунна модулация, и излагане през този период може да има последици за здравето както на майката, така и на плода. Постпартум автоимунни изригвания, често в условия като ревматоиден артрит и тиреоидит, може да бъде повлияна отчасти от освобождаването на съхраняват химикали по време на тъканта ремоделиране.

Професионално изложени лица

Проучванията на медицински сестри, които често се справят с пластмасови медицински изделия са съобщили по-високи нива на автоимунни антитела и условия. По същия начин, общности, живеещи близо до пластмасовите обекти за производство или изгаряне на отпадъци показват повишено разпространение на автоимунни заболявания. Професиалните експозиции могат да бъдат категории с магнитуд по-високи от фоновите нива на околната среда, осигурявайки естествен експеримент, който разкрива зависимост доза-отговор между пластмасови химикали и имунна дисфункция.

Генетично чувствителни индивиди

Генетичното изменение на ензимите, хормоналните рецептори и имунните регулаторни гени може да промени индивидуалната чувствителност. Например полиморфизмите в гена на естрогенните рецептори могат да променят начина, по който индивидите реагират на ксеноестрогените и промените в пътя на алилните въглеводородни рецептори могат да повлияят на метаболизма на производните от пластмаса химикали. Човешките левкоцитни антигени (HLA) хаплотипи, които придават риск за специфични автоимунни заболявания, могат също да взаимодействат с екологичните експозиции за определяне на проказата на заболяването.

Намаляване на експозицията: практически стъпки и системна промяна

Макар че регулаторният пейзаж се адаптира бавно, хората могат да предприемат значими стъпки за намаляване на ежедневната експозиция на ендокринните разрушители. В същото време, застъпничеството за структурни промени е от съществено значение за защита на цели популации.

Индивидуални мерки

  • Превключване към непластмасови контейнери. Изберете стъкло, неръждаема стомана, или керамика за съхранение на храни и напитки, особено за горещо или кисело съдържание. Избягвайте да използвате пластмасови контейнери за остатъци, които ще бъдат претоварени.
  • Избягвайте микровълнова пластмаса.[ Топлината ускорява извличането. Използвайте стъкло или микровълнови керамични ястия, и никога микровълнови пластмасови опаковки или контейнери, дори ако се етикетира "микровълнова безопасност."
  • Потребление на преработени и пакетирани храни. Много пластмасови опаковки и кутии съдържат BPA или фталати. Опт за пресни или замразени продукти, и купуват зърна и бобови растения от насипни контейнери. Консервираните храни са основен източник на експозиция на BPA; изберете пресни или замразени алтернативи, когато е възможно.
  • Прочетете внимателно етикетите. Потърсете продукти, изрично обозначени без BPA и фталат, въпреки че имайте предвид, че заместители като BPS и BPF може да не са по-безопасни.
  • Филтер питейна вода.[ Активните въглеродни филтри могат да намалят нивата на някои пластмасови производни химикали, въпреки че отстраняване на PFAS може да изисква обратна осмоза. Тествайте чешмата вода, за да разберете нивата на замърсителите, преди да изберете филтърна система.
  • Малко използване на еднократна пластмаса. Носете бутилка за многократно използване вода, чаша за кафе и прибори за хранене. Избягвайте едно употреба пластмасови сламки, торбички и контейнери за храна. Дори малка редукция на ежедневната употреба на пластмаса може значително да намали кумулативната експозиция.
  • Избери разумно продукти за лична грижа. Много лосиони, слънцезащитни продукти и козметика съдържат фталати, използвани като ароматизатори.
  • Вакуум и прах редовно. Домашен прах може да съдържа високи концентрации на получени от пластмаса химикали, включително забавители на горенето и фталати. Използвайте вакуум с филтър HEPA и влажни подове за улавяне на фини частици.

Инициативи за политика и промишленост

Само отделните действия не могат да решат проблем, толкова дълбоко вграден в икономиката. Необходими са по-силни регулаторни рамки, за да се ограничи използването на известни ендокринни разрушители и да се изисква предварително изпитване за безопасност, което включва имунни крайни точки. Някои юрисдикции са предприели обещаващи стъпки: Европейският съюз забрани БПА в бебешки бутилки и постепенно премахва много фталати; Калифорнийският Проп 65 изисква предупреждения; и нарастващ брой страни ограничават PFAS. Въпреки това глобалната хармонизация остава неуловима, а химикалите, забранени в една юрисдикция, често се използват в други, което води до пачване на защита.

Адвокатите призовават за промяна към кръгова икономика, която свежда до минимум производството и отпадъците от пластмаси. Това включва стимулиране на иновациите в зелените химия, за да се разработят наистина безопасни алтернативи, осигуряване на пълно разкриване на химични съставки в потребителските продукти и разширяване на бионеутралните програми за проследяване на експозиции на ниво население. Концепцията за "съществено използване" на химикалите е разрешена само когато тяхната функция е от съществено значение за здравето или безопасността и не съществуват по-безопасни алтернативи в Европа и може да служи като модел за глобална политика.

За по-нататъшно четене Националният институт за опазване на околната среда предоставя цялостен преглед на ендокринните разрушители и здравните ефекти. Световната здравна организация също предлага информационен лист[ по темата. Освен това, преглед на 2020 в областта на автоматичните проверки разглежда епидемиологичните данни, свързващи пластмасите с автоимунните заболявания. За тези, които се интересуват от развитието на политиката, Европейската агенция по околна среда предоставя редовни актуализации относно химичните промени и въздействия върху здравето.

Бъдещи изследователски насоки

Повечето изследвания на човека са кръстосани или контрол на случаите, ограничаване на причинно-следствената връзка. Дълги изследвания раждане кохорта с повтарящи се измервания на експозицията и дългосрочно имунно проследяване са спешно необходими. Изследователите също работят за идентифициране на надеждни биомаркери на ранното имунно прекъсване, като например профили на автоантитела или епигенетични подписи, които биха могли да сигнализират за повишен риск преди появата на клинично заболяване. Светият граал ще бъде инструмент за проверка, който идентифицира лица с висок риск от предизвиквана от околната среда автоимунизация, което позволява целеви стратегии за превенция.

Друга граница е изследването на химичните смеси. Хората са изложени едновременно на десетки химикали, свързани с пластмасите, и техните комбинирани ефекти могат да бъдат допълнителни или дори синергични. Концепцията за "експозом" . Общата експозиция на околната среда от зачеване . . е шофиране иновации в данните анализ и изчислителна токсикология на модел сложни взаимодействия. Разбиране как пластмасите взаимодействат с други фактори на околната среда, като диета, стрес и инфекция, ще бъде от съществено значение за разработване на реалистични оценки на риска.

Накрая, ролята на микропластмасите и нанопластмасите като вектори на ендокринните разрушители е новопоявила се област на безпокойство. Тези малки частици, които са повсеместно разпространени в храната, водата и въздуха, могат сами да провокират имунни реакции и да пренасят адсорбирани химикали в тъканите, създавайки локални концентрации на разрушители. Разбирането дали микропластичните вещества допринасят независимо за автоимунизацията е основен приоритет в изследването. Последните проучвания са открили микропластичи в човешката кръв, плацента и дори мозъка, повдигайки спешни въпроси за тяхното биологично въздействие. Интерпретацията между физическото присъствие на пластмасови частици и химическите лишеи, които носят, представлява сложен токсикологичен пъзел, който ще изисква интердисциплинарно сътрудничество за решаване.

Клинични усложнения за доставчиците на здравни грижи

С увеличаването на доказателствата, свързващи пластмасови химикали с автоимунното заболяване, клиниките имат отговорността да включат здравето на околната среда в практиката си. Като история на въздействието върху околната среда . Включително въпроси за окупацията, домашната среда, както и ежедневните навици . За пациентите с установено автоимунно заболяване, консултирането на експозицията може да помогне за управление на активността на заболяването, въпреки че потенциалните ползи от такива интервенции изискват повече проучване.

Продължаващите програми за медицинско образование на ендокринни разрушители и имунно здраве стават все по-чести и някои медицински училища са започнали да включват екологична токсикология в учебните си програми. За клиники, които искат да научат повече за тази тема, Агенция за токсични вещества и регистър на заболяванията (ATSDR) предлага ресурси, основани на доказателства, свързани с химичните експозиции и здравните ефекти, включително обучителни модули за здравни специалисти.

Заключение

Тези химикали, чрез множество механизми на действие, епигенетична репрограмиране, чревна дисбиоза, и хронично възпаление . Докато индивидуалните стъпки за намаляване на експозицията могат да помогнат, смислена защита ще изисква системна промяна: по-строг регламент, отчетност индустрия, и обществото се отклонява от ненужната употреба пластмаса. Изследователи, клиникари и некролози трябва да си сътрудничат за справяне с тази екологична неопределима имунна здраве преди тежестта на автоимунната болест расте дори по-голям. Предизвикателството е да се изостри, но пътят напред е ясно: намаляване на производството на пластмаса, настигне по-строги химически правила, и неоптимални лица със знания за защита на себе си.