Nová vs. stará toxikologie

13.9.2004 - Překlad: Arnika | Články
Shrnutí seriálu o chemických látkách poškozující hormonální systém (endokrinní disruptory) z časopisu RACHEL´s
Jak jsme psali v RACHEL'S #754, věda zabývající se toxikologií byla před dvaceti lety od základů změněna objevem, že některé průmyslové chemické látky mohou interferovat s rostlinnými a živočišnými hormony, včetně hormonů lidských.

Více než 450 let byla věta „velikost dávky vytváří jed“ používána k ospravedlnění vypouštění cizorodých, biologicky aktivních chemických látek do prostředí, protože pokud „velikost dávky vytváří jed“, pak malé množství dávek přijímaných vzduchem, vodou a jídlem by nemělo být škodlivé.

Jak jsme bohužel viděli, nízké dávky škodí, protože:
(a) jednotlivci se odlišují zděděnou (genetickou) citlivostí;

(b) všichni jsme běžně vystavováni vlivu směsí jednotlivých chemických látek a neškodná množství jednotlivých chemických látek se mohou sloučit a vytvořit škodlivé směsi;

(c) některé chemické látky jsou biologicky aktivní pouze v určitou dobu vývoje organismu, takže jejich toxicita musí být posuzována pouze v tuto přesnou dobu – jinak chemické látky mohou být považovány za biologicky slabé nebo inertní, i když ve skutečnosti jsou silně aktivní.

Jsou zde však i další vážné problémy s chemickými směrnicemi založenými na předpokladu, že „velikost dávky vytváří jed“. Věta předpokládá, že čím větší dávka, tím silnější budou účinky jedu. Na základě tohoto předpokladu jsou chemické látky běžně testovány na laboratorních zvířatech ve velkých dávkách, protože se předpokládá, že velké dávky budou mít větší efekt.

Nyní již víme, že to nemusí platit ve všech případech a že někdy je pravdou opak. Nízké dávky mají někdy větší účinek, než dávky velké. Například v RACHEL'S #754 jsme popsali studii Bisphenolu A, která prokázala, že nízké dávky Bisphenolu A měly větší biologické účinky, než dávky vyšší (EHP svazek 109, č. 7 [červenec 2001], str. 675-680.) Jinými slovy „reakční křivka dávky“ Bisphenolu A má tvar obráceného písmene U. Zpočátku když dávka stoupá, stoupá reakce. Ale v určitém bodě, když dávka dále stoupá, odezva přestává stoupat, pak se začíná snižovat a klesá zpět k nule.

Teď je dobře známo, že působení mnoha chemických látek narušujících hormonální systém člověka vystihuje právě tato křivka odezvy na dávku ve tvaru obráceného U. Pouze nízké dávky takovýchto chemických látek narušují hormony. Zdá se, že při vysokých dávkách je organismus přehlcený a přestává reagovat, takže vysoké dávky nemají pozorovatelný účinek. To staví Paracelsův závěr na hlavu.

K výše uvedené studii o Bisphenolu A se nedávno přidaly další dvě práce nedávno publikované v EHP potvrzující křivku působení dávky ve tvaru obráceného U. První ukazuje, že fytoestrogeny (estrogeny v rostlinách, jako jsou např. sojové boby) při nízkých dávkách utlumují produkci estrogenu, při vyšších dávkách utlumující účinek mizí, fytoestrogeny se chovají jako samotný estrogen a přidávají se k účinku přirozeného estrogenu obsaženého v těle. Křivka odezvy na dávku má tvar obráceného písmene U. (Podle autorů to může vysvětlovat, proč nízké dávky fytoetrogenu chrání proti rakovině prsů. viz EHP svazek 110, č. 8 [srpen 2002], str. 743-748.)

Druhá je studie dospělých samců pavích oček (Poecilia reticulata), kteří byli vystaveni určitému množství pesticidů a jejich metabolitů v potravě (vinclozolinu a DDE - známých tím, že poškozují samčí pohlavní hormony). Studie vykázala zmenšení samčích orgánů, významně poklesl počet spermií a chování samců při námluvách bylo velmi narušeno. Některé ze změřených účinků byly vyšší při nižší dávce a vykazovaly existenci reakční křivky obráceně zakřiveného U. (EHP svazek 109, č. 10 [říjen 2001], str.1063-1070.)

Autoři studie o pavích očkách prošli literaturu a zjistili, že více než 100 publikací upozorňuje na reakční křivku dávky ve tvaru obráceně zakřiveného U, takže tento jev je dobře známý.

To znamená, že tradiční toxikologické testování na vysokých dávkách může zanedbat důležité účinky, které probíhají pouze při nízkých dávkách. Nízké dávky proto budou muset být více zkoumány.

Paracelsova věta by tedy měla nyní znít: „Velikost dávky směsi vytváří jed, ale rozdílně pro geneticky odlišné jedince a rozdílně v různých dobách růstu a vývoje, přičemž nižší dávky mohou být jedovatější než dávky vyšší.“

Z této moderní formulace Paracelsovy věty vyplývá, že toxikologické testování je mnohem komplexnější (a samozřejmě mnohem dražší) než si kdokoli mohl představit dokonce před deseti lety.

Ale těžkosti moderní toxikologické vědy se nezastavují ani tady. Poté, co jsme publikovali RACHEL'S #754, Albert Donnay z MCS Referral & Resources (adonnay@jhu.edu, a www.mcsrr.org) upozornil, že žádná studie jakékoli toxické látky nebo dalších stresujících expozic není hodnotná, pokud nepočítá s vlivem každého individuálního stupně adaptace na toxickou látku a nekontroluje jej. Stupeň adaptace nezávisí pouze na velikosti genetické citlivosti, ale také na načasování, intenzitě a vzorci původní expozice.

Adaptace na toxické zátěže, známá také jako aklimatizace, habituace nebo tolerance, je obecný jev probíhající u lidí a jiných živočichů. My všichni dobře známe adaptaci z vlastní zkušenosti s kuřáky. Když vykouříte svoji první cigaretu v životě, okamžitě silně reagujete: slabá bolest hlavy, bušení srdce, možná celkový pocit nevolnosti včetně zvedání žaludku. Pokud v kouření vytrváte, zvyknete si na něj a brzy budete adaptováni. Velmi brzy zjistíte, že kouření vás vzpruží. Pak se stáváte natolik adaptovaní, že musíte kouřit víc a víc, abyste získali vzpruhu, kterou chcete.

Rozpoznáváme adaptaci v lidských každodenních zkušenostech s cigaretami, alkoholem a léky. Dochází k ní také v práci (například v čistírnách), kde pracovníci zpočátku vnímají silné chemické pachy, ale po chvíli si pachy přestávají uvědomovat, přestože pachy nezmizely, a ti, kdo na ně nejsou zvyklí, je vnímají. Toto je adaptace.

Adaptace může proběhnout v reakci na všechny druhy podnětů – ne pouze na chemické látky, ale i na hluk, světlo, dotyk, teplo nebo chlad, nadmořskou výšku. Frank A. Gerald píše ve své učebnici medicíny THE HUMAN SENSES toto: „Snížení citlivosti při přetrvávající stimulaci je velmi obvyklý jev v sensorické psychosociologii a významně ovlivňuje téměř všechny situace v experimentu." [1, pg. 299]. K diskusi o adaptaci chuťového vnímání poznamenává: „Pokud jsou receptory chuti dlouhodobě vystavovány trvalému neměnnému podnětu, jejich citlivost se automaticky snižuje, podobně se chovají čichové orgány při analogických podmínkách. Začlenění chuťových orgánů kompletuje seznam smyslových orgánů podléhajících adaptaci; ta byla shledána jako univerzální jev ve světě smyslů.“ [1, pg. 513]

Druhá strana mince adaptace je nově nabytá nepřizpůsobivosti nebo zvýšení citlivosti. Když kuřák přestane kouřit, stane se přecitlivělým na pasivní kouření. Pak vnímá a reaguje na mnohem nižší množství látky, než to které dříve dobře snášel. Vnímá citlivěji než průměrný („nezkušený“) člověk, který nikdy nekouřil. Zvýšená vnímavost se nachází na opačné straně smyslového spektra než adaptace.

Tak se lidé a laboratorní zvířata liší ve stupni adaptace v závislosti na jejich předešlých vystaveních působení dané látky. Pro jakýkoli daný podnět, včetně toxických chemických látek, nezkušený živočich (který nebyl nikdy vlivu vystaven), adaptovaný živočich a opětovně nepřizpůsobený nebo přecitlivělý živočich reaguje rozdílně.

Klasické studie oxidu uhelnatého objasňují důležitost stupně adaptace. Oxid uhelnatý je bezbarvý plyn bez vůně a chuti, produkovaný při nedokonalém hoření uhelnatých paliv. Motor vašeho vozu a váš plynový vařič produkují oxid uhelnatý. Oxid uhelnatý vytěsňuje kyslík z červených krvinek a dalších hemoproteinů, takže vás jeho velká dávka může zabít.

V roce 1940 Esther M. Killick detailně studovala oxid uhelnatý a publikovala své závěry. Killick zrevidovala studii o morčatech z roku 1906. Morčata byla chována v klecích, do kterých byl zaváděn oxid uhelnatý ve změřených množstvích. Když bylo množství oxidu uhelnatého postupně zvyšováno v průběhu několika týdnů, morčata se byla schopná adaptovat bez zjevných příznaků nemoci až do 45% saturace oxidu uhelnatého v krvi. Ale pokud byla nezkušená zvířata náhle umístěna do stejného prostředí, zemřela během několika dní. Tak studie o toxicitě oxidu uhelnatého budou dávat rozdílné výsledky v závislosti na stupni adaptace studovaných subjektů. Stejné to je s jinými toxickými látkami.

V tomto bodě se Paracelsova „velikost dávky vytváří jed“ změnila v novou větu: „Velikost dávky směsi vytváří jed, ale rozdílně pro geneticky odlišné jedince a rozdílně v různých dobách růstu a vývoje (přičemž nižší dávky mohou být jedovatější než dávky vyšší) a rozdílně v závislosti na tom, jestli byl v minulosti subjekt směsi vystaven a nakolik je v důsledku toho adaptován (resp. jaká je jeho vnímavost).“

Teď musí být jasné, že v praktickém světě každodenní vědy testování vlivu chemických látek na okolní prostředí a zdraví by mělo zahrnovat studie na nezkušených zvířatech, zvířatech adaptovaných a přecitlivělých (se zvýšenou vnímavostí). Testovaný subjekt by měl být kromě čistých chemických látek vystaven i směsím, a to v klíčovém období růstu a vývoje (velkou výzvou je již samotné objevení těchto klíčových období.) Studované účinky by měly zahrnovat nejen fyzické změny sledovaného subjektu, ale i změny v chování (např. změny ve způsobu namlouvání pavích oček nebo lidské schopnosti koncentrace či sklon k násilnému chování). Studován rovněž musí být vliv na potomky, protože v některých případech rodiče, kteří byli vystaveni dané látce, se zdají nezměněni, ale poškození se projeví v druhé nebo následující generaci potomků. Toto pojetí, ne „velikost dávky tvoří jed“, ale nová Parecelsova věta, by se mělo stát základem chemické regulace.

Shrnutí:

Jednoduchá myšlenka, že je v pořádku vypouštět biologicky aktivní chemické látky (na pracoviště, do výrobků nebo do prostředí), protože „velikost dávky vytváří jed“, je mrtvá. Je to myšlenka, jejíž čas vypršel. Je falešná, zavádějící a naprosto bezcenná.

Odpovídající myšlenka, že pokud studujeme dostatečně dlouho, objevíme u každé chemické látky bezpečné množství pro celou populaci pracovníků, spotřebitelů a veřejnost, je rovněž falešná, zavádějící a nebezpečná. Je zcela mylná, protože na světě není dost laboratoří, které by provedly výzkumy 80 000 nyní používaných chemických látek, ani dost vědeckých časopisů s možností odborné oponentury, které by tyto výsledky publikovaly. Je zde prostě příliš mnoho proměnných, které se musejí brát v úvahu současně. To znamená, že relativně malé množství chemických látek bude někdy adekvátně otestováno.

Pokud si připustíme, že náš současný systém chemické regulace je založen na falešných předpokladech a nemůže být zachován, můžeme přehodnotit náš přístup ve smyslu principů předběžné opatrnosti: ať výrobci chemických látek a jejich zpracovatelé prokáží jejich bezpečnost. Chemické látky, u nichž nebude dostatečná evidence jejich bezpečnosti k určitému datu, budou vyčleněny a určeny k jejich vyřazení z oběhu. Toto přiměje výrobní ředitele, aby vybrali ty chemikálie, o kterých si myslí, že je stojí za to zachránit, a pro ně zařídí dostatečný výzkum k prokázání jejich bezpečnosti. Ostatní se potenciálně vyřadí a zmizí z trhu. Svět chemických látek se zmenší, ale ty, které zůstanou, budou lépe prozkoumány se všemi svými vlivy na zdraví. Taková změna přístupu bude dobrá pro každého z nás.

Peter Montague, editor RACHEL´S
(zdroj: Národní institut zdraví, viz RACHEL´s #750-754 a další články za posledních 24 měsíců)

Odkazy (použité zdroje):
[1] Frank A. Geldard, THE HUMAN SENSES (N.Y.: John Wiley, 1972; second edition; ISBN 0471295701).

[2] Esther M. Killick, "Carbon Monoxide Anoxemia," PHY- SIOLOGICAL REVIEWS Vol. 20, No. 3 (July 1940), pgs. 313- 344.

Děkujeme Albertovi Donnayovi za pomoc při zpracování tohoto tématu.

Překlad: Arnika (dobrovolnice Pavlína Tomášová, revize a konzultace obsahu: Lenka Mašková)
Sledujte nás:

Přehled zpráv emailem

captcha 
kniha Jak žít dobře
Objednejte si rozšířené vydání praktického průvodce při každodenním rozhodování za příznivou cenu.…
183 Kč Vstoupit do e-shopu