Новости окружающей среды
НОВОСТИ NIEHS | Возможности роста
Эпидемия ожирения в детском возрасте - это угроза для здоровья, которой подвергаются все больше и больше детей. Для борьбы с распространением этой угрозы заинтересованные стороны действуют сообща, чтобы создать фонд идей и ресурсов. Одна из двух статей в этом месяце (стр. A520) предлагает хронику успешных подходов, используемых в местных и национальных программах и в программах на уровне штатов. Об этих подходах также рассказывалось во время июньской Конференции под названием "Окружающая среда как решение проблемы ожирения у американской молодежи". В других новостях рассказывается о том, что исследования в области эффекторов эндокринной системы все более явно выделяются в отдельную дисциплину, что было продемонстрировано в работе, представленной на семинаре, который был посвящен этой теме во время 87 ежегодной встречи Общества эндокринологов в Сан Диего.
ФОКУС | Отзывы био(техно)логов
Когда в 1990 годах в продаже впервые появились генетически модифицированные продукты, это казалось замечательной идеей. Они устойчивы к вредителям и гербицидам, повышают урожайность и дают гарантию получения питательных продовольственных культур даже на самых неплодородных почвах и при самых тяжелых климатических условиях. Однако за первоначальным теплым приемом последовали сомнения и скептицизм со стороны общественности и ученых. В этой статье (стр. A526) предлагается взгляд на некоторые опасения, способствующие этой негативной реакции, а также рассматривается будущее развитие событий, которые, возможно, позволят сделать идею генетически модифицированных продуктов более привлекательной.
СФЕРЫ ВЛИЯНИЯ | Африка и глобальное потепление
Участившиеся наводнения и засухи – это результат глобального потепления. И если в богатых странах зачастую принимаются меры помощи и существуют ресурсы для противостояния негативным последствиям изменения климата, то в менее развитых регионах мира дела обстоят не так хорошо. Африка – это тот регион, который наиболее пострадает от последствий изменения климата. В этой статье (стр. A534) рассматривается, как глобальное потепление влияет на континент, чей вклад в эту проблему оказался наименьшим, и обсуждаются меры, которые помогли бы облегчить это бремя.
ИННОВАЦИИ | Добавьте мидий к соевому клею
Несмотря на то, что формальдегид является основной составляющей клеев, используемых в древесной промышленности, он вызывает опасения у тех, кто обеспокоен его возможным влиянием на здоровье. В прошлом существовал опыт использования более безопасных клеев на основе соевых бобов, однако они не были настолько экономичны, как клеи на формальдегидной основе. В этой статье (стр. A538) описывается новый подход к производству соевых клеев, при котором используются белки, обработанные таким образом, что они напоминают белки, которые позволяют мидиям прилипать к камням.
Комментарии
АСТМА | Астма и изменение климата
Одновременно со всеобъемлющим ростом заболеваемости астмой наблюдается повышение содержания углекислого газа в атмосфере и повышение средней мировой температуры земной поверхности. Beggs и Bambrick (стр. 915) приводят гипотезу о том, что обусловленное деятельностью человека изменение климата способствует росту заболеваемости астмой. Более высокие концентрации CO2 и более высокая температура воздуха могут благоприятствовать увеличению количества пыльцы и продлению периода образования пыльцы. В результате климатических изменений аллергенность пыльцы может также повышаться. Пребывание в более аллергенной среде на ранних стадиях жизни может приводить к развитию других атопических заболеваний, таких как экзема и аллергический ринит.
РАК | Рак груди, окружающая среда и меры предосторожности
Когда профилактика заболеваний является основной целью исследований, а научная неопределенность продолжает существовать, принцип предосторожности требует усовершенствования исследовательских процессов, которые при оценке последствий для здоровья способствуют укреплению подхода, опирающегося на очевидность фактов. Brody и др. (стр. 920) обсуждают, как исследования рака груди способствуют созданию програм по охране окружающей среды и применению географических информационных систем в области наблюдения за воздействием и его оценкой за прошлые периоды. Эти методы пока также оставляют без ответа такие вопросы как: когда необходимо вкладывать средства в широкие эпидемиологические исследования, когда отрицательных результатов бывает достаточно и как работать с неоднозначными положительными результатами в дальнейших исследованиях и программных мероприятиях.
ОЦЕНКА РИСКА | Оценка риска бисфенола А
На основе 19 исследований, проведенных в Гарвардском центре по анализу риска было сделано заключение, что существуют лишь слабые доказательства риска при воздействии низких доз бисфенола А (БФА). Однако vom Saal и Hughes (стр. 926) говорят о необходимости проведения новой оценки риска БФА, так как: a) появилась новая литература, в которой рассказывается о неблагоприятных последствиях на организм животных при получении более низких доз, чем установленная стандартная доза; b) высокий процент БФА вымывается из пищевых контейнеров; c) существуют исследования, показывающие, что средний уровень БФА в тканях человека превышает уровень, вызывающий неблагоприятные последствия у мышей; и d) существуют эпидемиологические доказательства, устанавливающие связь между БФА и заболеваниями у женщин.
Обзор
РЕСПИРАТОРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ | Здоровье сердца и ТЧ
Существует взаимосвязь между госпитализацией и смертностью по причине сердечно-сосудистых заболеваний и загрязнением атмосферного воздуха, и в частности, концентрацией массы твердых частиц (ТЧ ) с диаметром более или равно 2.5 и 10 µm (ТЧ2.5 и ТЧ10, соответственно). Delfino и др. (стр. 934) предлагают анализ вероятных причинных компонентов, которые могут обусловливать связи между ТЧ и ишемической болезнью сердца, аритмией, гипертонией, уменьшением вариабельности частоты сердечных сокращений и увеличением циркулирующих маркеров воспаления и тромбоза. Интенсивное воздействие ультратонких частиц (УТЧ) способно приводить к системному воспалению посредством реакций окислительного стресса на реактивные кислородные виды, и таким образом, способствовать развитию атеросклероза и острых сердечно-сосудистых реакций от гипертонии до инфаркта миокарда.
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ | Оценка воздействия УТЧ
Вопросы, связанные с оценкой воздействия ультратонких частиц (УТЧ), сложны и требуют внимательного рассмотрения, прежде чем начинать проводить эпидемиологические исследования о влиянии УТЧ на здоровье. Эти вопросы включают в себя высокую пространственную изменчивость, источники внутри помещений, переменное проникновение УТЧ из различных внешних источников и метеорологические факторы, приводящие к высокой сезонной изменчивости в концентрации, составе и летучести. Для того, чтобы заняться этими вопросами, исследователям необходимо разработать и обосновать аналитические методы описания физико-химической природы УТЧ в различных средах. Sioutas и др. (стр. 947) предлагают подробную дискуссию ключевых характеристик УТЧ, их источников и механизмов образования и методологических подходов к оценке воздействия на население.
Исследования
РЕСПИРАТОРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ | Перенос ПАУ в клетки
Бутадиеновая сажа (БДС), образующаяся в результате сгорания 1,3-бутадиена, богата полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ). Penn и др. (стр. 956) характеризуют БДС относительно фракционного состава, скопления частиц, состава ПАУ, содержания элементов и взаимодействия с эпителиальными клетками дыхательных путей. Клетки бронхиальной эпителиальной линии клеток человека проявляют флюоресцентную реакцию, после того как БДС добавляется к среде, покрывающей клетки. Ультратонкие частицы БДС двигаются по направлению к клеточной мембране, но не проникают в клетки. Флюоресцентные ПАУ пересекают мембрану, проникают в цитозоль и накапливаются в липосомах, что указывает на то, что накопление частиц необязательно для переноса токсичных веществ в клетки.
РЕСПИРАТОРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ | Картографирование и прогнозирование токсичности угля
Huang и др. (стр. 964) показали, что распространенность пневмокониоза у угольщиков (ПКУ) в семи угольных регионах связано с уровнем биоусваимого железа (БУЖ) в угле из различных регионов. Используя метод линейного приближения распространенности ПКУ и вычисление уровня БУЖ в семи угольных регионах, ученые определили пневмокониотическую активность 7 тысяч образцов угля и их принадлежность по регионам. Результаты показывают, что уровень БУЖ в угольных образцах может использоваться для прогнозирования токсичности угля даже до начала широкомасштабных горных работ.
СИГНАЛЬНАЯ ТРАНСДУКЦИЯ | Ксеноэстрогеновая регуляция глюкагона
Глюкагон, секретируемый -клетками поджелудочной железы, участвует в регуляции метаболизма глюкозы, усиливая синтез и мобилизацию глюкозы в печени. Alonso-Magdalena и др. (стр. 969) продемонстрировали, что эндокринные эффекторы бисфенол А (БФА) и диэтилстильбестрол (ДЭС), оба в концентрации 10-9 M, подавляют вызванные пониженным уровнем глюкозы колебания внутриклеточных ионов кальция ([Ca2+]i) в -клетках - сигнал, вызывающий секрецию глюкагона. Изучение конкурентного взаимодействия показало, что 17β-эстрадиол (E2), БФА и ДЭС имеют общий центр связывания с рецепторами мембраны. Действие E2, БФА и ДЭС в поджелудочных -клетках может объяснить некоторые виды воздействия эндокринных эффекторов на метаболизм глюкозы и липидов.
Также см. раздел Подборка научных материалов, стр. A544
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ | Загрязнение воздуха и инфаркт миокарда
Исследования на предмет оценки влияния твердых частиц в атмосфере на риск возникновения инфаркта миокарда, проводимые на базе только одного участка, дают широко различающиеся результаты. Zanobetti и Schwartz (стр. 978) использовали кросс-секционное исследование более 300 000 случаев инфаркта миокарда у пожилого населения в 21 городе США, для изучения примеров госпитализации, вызванной вдыханием тонких твердых частиц с аэродинамическим диаметром менее 10 µm (ТЧ10). В целом, было установлено, что риск госпитализации с инфарктом миокарда увеличивается на 0,65% при увеличении концентрации ТЧ10 на 10 µg/m3. Соотношение "воздействие-реакция" между случаями госпитализации и ТЧ10 является почти линейным, однако кривая становится более крутой при концентрациях ТЧ10 менее 50 µg/m3.
РЕПАРАЦИЯ ДНК | Реакция кератиноцита на арсенит и УФИ
Арсенит повышает частоту рака, вызванного моделируемым солнечным ультрафиолетовым облучением (УФО) в модели кожи голой мыши. Wu и др. (стр. 983) исследовали, как арсенит влияет на репарацию ДНК при фотопоражении и на апоптоз после моделируемого солнечного УФО в клеточной линии кератиноцитов мышей 291.03C. Арсенит снизил скорость репарации (6-4) фотопродуктов при концентрации 5.0 µM и не имел эффекта при концентрации 2.5 µM. Через 24 часа УФО-индуцированный апоптоз, снизился из-за воздействия арсенита в концентрациях 2.5 µM и 5.0 µM. Если эти результаты применить in vivo, то подавление УФО-индуцированного апоптоза может способствовать усилению УФО-индуцированного онкогенеза кожи.
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ | Дисперсионное и стохастическое моделирование концентраций NO2 и ТЧ
Cyrys и др. (стр. 987) провели сравнение измеренных уровней двуокиси азота и ТЧ2.5 (твердые частицы менее 2.5 µm в аэродинамическом диаметре) с уровнями, предсказанными стохастическим и дисперсионным моделированием (в 40 точках измерений), и сравнили результаты обоих подходов для всех исследуемых точек (1 669). Концентрации NO2 и ТЧ2.5, полученные с помощью стохастических моделей, были в том же диапазоне, что и измеренные концентрации, в то время как уровни NO2 и общие уровни взвешенных частиц, рассчитанные с помощью дисперсионного моделирования, превышали значения, полученные при измерениях. Однако соотношение между дисперсионно и стохастически моделированными концентрациями было устойчивым для обоих загрязнителей. Обе модели дали схожие результаты относительно расчета воздействия загрязнителей от автомобильных выхлопов на исследуемую когорту.
РАК | Сельскохозяйстенные пестициды и заболеваемость раком груди
Reynolds и др. (стр. 993) исследовали, повышается ли частота заболевания раком груди у женщин, живущих в тех районах штата Калифорния, где в недавнее время интенсивно применялись сельскохозяйстенные пестициды. Соотношения частоты и 95%-ные доверительные интервалы были рассчитаны по регрессионной модели Пуассона, с поправкой на возраст, расовую/этническую принадлежность, социоэкономический статус и уровень урбанизации микрорайона. Совокупный анализ включал в себя 176 302 случаев инвазивного рака груди и 70 968 598 человеко-лет наблюдения. Результаты не выявили доказательств того, что у женщин, живущих в районах Калифорнии, где в недавнее время интенсивно применялись сельскохозяйстенные пестициды, наблюдается повышенная частота заболевания раком груди.
ОЦЕНКА РИСКА | Контрольные расчеты доз перхлората
Национальная академия наук недавно представила доклад о том, что доза перхлората, приводящая к гипотериозу у взрослых, составляет более 0,40 mg/kg в день в течение нескольких месяцев воздействия или дольше. Crump и Gibbs (стр. 1001) рассчитали контрольные дозы для перхлората, используя в качестве показателей уровни тиреотропного гормона (ТТГ) и свободного тироксина (T4) в сыворотке крови у двух профессиональных когорт, в течение долгого времени подвергавшихся воздействию перхлората, и у добровольцев – участников клинического испытания. Нижние 95% статистической границы доверительного интервала контрольных доз, рассчитанных на основе совокупного анализа результатов двух профессиональных когортных исследований, находились в диапазоне от 0,21 до 0,56 mg/kg в день для индекса свободного T4 и от 0,36 до 0,92 mg/kg в день для ТТГ.
РЕСПИРАТОРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ | Частицы и ангиотензин
Воздействие твердых частиц (ТЧ) связывают с повышенной сердечно-сосудистой заболеваемостью и смертностью. Li и др. (стр. 1009) предложили гипотезу о том, что ТЧ могут активировать рецепторы ангиотензина тип 1 (AT1R), связанные с G-белком, который регулирует воспалительные процессы и сосудистую функцию. Ученые изучили острые эффекты воздействия частиц в городском воздухе (Стандартные образцы 1648) на сужение колец легочной артерии у крыс и активацию киназ 1 и 2, регулируемых внеклеточными сигналами, и митоген-активируемых протеинкиназ p38 в эндотелиальных клетках легочной артерии человека. Результаты показывают, что активация локальной ренин-ангиотензиновой системы может играть важную роль в сердечно-сосудистых эффектах, вызванных воздействием ТЧ.
НЕЙРОРАЗВИТИЕ | Тимерозал и ртуть в крови и головном мозге
Результаты многих исследований показывают, что младенцы могут получать диэтилртуть (в виде тимерозала, используемого в вакцинах) в дозах равных или превышающих нормы воздействия. Burbacher и др. (стр. 1015) сравнили системное распределение и распределение в мозговой ткани общей и неорганической ртути у новорожденых обезьян, подверженных воздействию тимерозала, с распределением ртути у обезьян, подверженных воздействию MeHg. Начальный и конечный периоды полувыведения Hg в крови после воздействия тимерозала были короче, чем период полувыведения Hg после воздействия MeHg. Концентрации в крови общей Hg были ниже у обезьян, подверженных воздействию тимерозала; более высокий процент общей Hg в мозговой ткани у этих обезьян составляла неорганическая Hg. Результаты показывают, что MeHg не является образцом для оценки риска в результате воздействии ртути, полученной из тимерозала.
Также см. раздел Подборка научных материалов, стр. A543
РАК | Канцерогенное влияние OH-ПХБ на развитие
Martinez и др. (стр. 1022) изучили взаимоотношение между эстрогенностью и канцерогенностью соединений, родственных 2´,4´,6´ -трихлор-4-бифенилолу (OH-ПХБ-30) и 2´,3´,4´,5´ -тетрахлор-4-бифенилолу (OH-ПХБ-61). Гидроксилированные ПХБ (OH-ПХБ) были испытаны индивидуально и в совокупности для того, чтобы определить, отличаются ли эффекты воздействия комбинированных OH-ПХБ от эффектов воздействия индивидуальных OH-ПХБ. Результаты показывают, что индивидуальные OH-ПХБ имели эстрогенный и канцерогенный эффект на мышей, подвергшихся их воздействию в период развития репродуктивной системы. Данные также подтверждают гипотезу о том, что смеси могут иметь неожиданный эффекты, отличные от эффектов индивидуальных соединений.
НЕЙРОРАЗВИТИЕ | Воздействие хлорпирифоса в период развития
Aldridge и др. (стр. 1027) подвергали крыс воздействию хлорпирифоса (ХПФ) в дозах ниже порога системной токсичности, в 17-20 дни внутриутробного периода и в 1-4 дни постнатального периода (ПП) либо в 11-14 дни ПП. На 60-й день раннего взрослого периода была проведена оценка основного содержания нейромедиаторов и синаптической активности в отделах головного мозга, содержащих основное количество 5НТ и дофаминовых проекций. Результаты показывают, что в критически важный период развития внешне нетоксичное воздействие ХПФ провоцирует длительную активацию систем 5HT и аномалии в поведении, связанные с 5HT.
РЕСПИРАТОРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ | Сезонные эффекты воздействия ТЧ
Влияние твердых частиц (ТЧ) на здоровье варьируется в зависимости от времени года, возможно, в связи с различиями в элементарном составе. Becker и др. (стр. 1032) подвергли нормальные бронхиальные эпителиальные клетки человека и альвеолярные макрофаги воздействию равных масс сезонных крупных атмосферных частиц [диаметр ТЧ 2.5-10 µm (PM2.5-10)], тонких частиц (ТЧ2.5) и сверхтонких частиц (ТЧ< 0.1). Было проведено измерение элементарного состава в совокупности с колебаниями в выработке интерлейкина (ИЛ)-8, ИЛ-6 и реактивными кислородными видами. Результаты показывают, что элементарные составляющие ТЧ могут отчасти объяснять сезонные различия в неблагоприятном влиянии на легочные воспалительные процессы, вызванные ТЧ.
ВНУТРИУТРОБНОЕ РАЗВИТИЕ | Загрязнители в окружающей среде и щитовидные гормоны в период беременности
Полихлорированные бифенилы (ПХБ), хлорированные пестициды и ртуть могут нарушать эндокринную систему человека и животных. Takser и др. (стр. 1039) исследовали уровни щитовидных гормонов у женщин в период беременности и в пуповинной крови, в соотношении к концентрациям в крови хлорорганических соединений (ХС) и ртути. Наблюдалось значительное отрицательное соотношение между общими уровнями трийодтиранина у матерей и трех копланарных родственных соединений, трех пестицидов и неорганической ртути, соответственно. При этом других изменений в щитовидной функции не наблюдалось. Свободный тироксин в сыворотке пуповинной крови отрицательно коррелировал с ртутью. Результаты свидетельствуют о том, что низкие уровни воздействия стойких окружающих контаминантов могут препятствовать нормальному состоянию щитовидной функции в период беременности.
Также см. раздел Подборка научных материалов, стр. A542
ТОКСИКОГЕНОМИКА | Экспрессия генов после воздействия карбофоса
Карбофос является известным эндокринным эффектором, широко используемым для контроля численности насекомых-вредителей. Gwinn и др. (стр. 1046) изучили профили экспрессии генов в четырех образцах линий нормальных эпителиальных клеток молочной железы человека после воздействия карбофоса. Группирование выявило две альдо-кеторедуктазы (AKR1C1 и AKR1C2) и эстроген-реактивный ген (EBBP) с повышенной экспрессией после обработки всех четырех линий клеток. Наблюдалась пониженная экспрессия шести видов РНК в различные моменты времени во всех проанализированных клеточных штаммах. Изменения экспрессии в этих генах могут дать биомаркеры, которые позволили бы лучше понять меж-индивидуальные колебания в токсичности карбофоса.
Медицина окружающей среды
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ | Загрязнение воздуха и артериальное давление
Воздействие на организм загрязненного воздуха приводит к сужению артериальных сосудов и нарушает автономный баланс. Urch и др. (стр. 1052) сравнили реакцию артериального давления на двухчасовое воздействие смеси концентрированных тонких атмосферных твердых частиц (ТАЧ) диаметром менее 2.5 µm (ТЧ2.5) и озона (O3) с реакцией на воздух без примесей ТЧ, у взрослых людей с нормальным давлением. Наблюдалось значительное повышение диастолического артериального давления (ДАД) после двух часов воздействия смеси ТАЧ и O3 и устойчивая взаимосвязь между изменениями ДАД в течение двух часов и долей органического углерода в ТЧ2.5, но не общей массой ТЧ2.5. Амплитуду изменения АД связывают с содержанием углерода в ТЧ2.5.
Здоровье детей
ВНУТРИУТРОБНОЕ РАЗВИТИЕ | Воздействие фталатов в дородовой период и АГР у мужчин
Воздействие фталатов в дородовой период нарушает тестикулярную функцию и укорачивает аногенитальное расстояние (АГР) у самцов грызунов. Swan и др. (стр. 1056) изучили АГР и другие замеры гениталий по отношению к воздействию фталатов на человека в дородовой период. Был определен аногенитальный индекс: АГР, деленное на вес на момент изучения, и использован для расчета возрастного АГИ, посредством регрессионного анализа. Суммарный показатель фталата использовался для вычисления совокупного воздействия четырех метаболитов фталата. Возрастной АГИ значительно снижался при увеличении показателя фталата, что подтверждает гипотезу о том, что воздействие фталатов в дородовой период, в концентрации на уровне окружающей среды, может неблагоприятно влиять на развитие репродуктивной системы человека.
Также см. раздел Подборка научных материалов, стр. A542
ВНУТРИУТРОБНОЕ РАЗВИТИЕ | Разрушение ВТЦ, аддукции ДНК и исход родов
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) – это токсичные загрязнители, которые выделялись во время пожара в ВТЦ. Они также выделяются из источников горения городских зон. Бензо[a]пиреновые (БаП)-ДНК-аддукты, в качестве заместителей ПАУ, оказывают определенный генетический вред, возможно, влияющий на неблагоприятный исход родов и рак. Perera и др. (стр. 1062) проанализировали исход родов в совокупности с БаП-ДНК-аддуктами в материнской и пуповинной крови, полученной во время родов от женщин, которые на момент 11 сентября 2001 года были беременны и были приняты в родовые отделения в больницах в центре Манхэттена. Удвоение аддуктов у пациенток, подверженных воздействию табачного дыма в окружающей атмосфере, соответствовало предполагаемому среднему снижению веса ребенка при родах на 8% и окружности головы на 3%.
АСТМА | Последствия загрязнения воздуха для детей с астмой
Lewis и др. (стр. 1068) изучили взаимозависимость между легочной функцией, атмосферными твердыми частицами и озоном в продольной когорте детей-астматиков младшего школьного возраста. В моделях учитывались видоизменения эффектов из-за терапевтического использования кортикостероидов (КС) и присутствия инфекции верхних респираторных путей (ИВРП). Участники были в основном, афро-американцы, и у более 75% наблюдалась хроническая астма. В модели с одним загрязнителем, как и в модели с двумя загрязнителями, многие регрессии указывали на взаимосвязь между более высоким уровнем воздействия атмосферных загрязнителей и ослабленной легочной функцией у детей, использующих КС, но не у тех, кто не использует КС; а также у детей, жаловавшихся на симтомы ИВРП, в отличие от тех, кто не сообщил об этих симптомах.
Мини-монография
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ | Национальное исследование здоровья детей
Способы оценки воздействия быстро развиваются благодаря использованию современных методик специфических измерений в разнообразных экологических и биологических матрицах. В развитии детей существует много критических периодов, в которые подверженность воздействию загрязнителей в окружающей среде может иметь серьезные последствия для здоровья на более поздних этапах жизни. Эта мини-монография (стр. 1076), представленная по материалам продольного эпидемиологического исследования "Национальное исследование здоровья детей", предлагает взгляд на некоторые вопросы, связанные с воздействием, обращает внимание на различные агенты окружающей среды и на то, как лучше оценить их воздействие. Здесь обсуждаются некоторые критерии аналитических методик, и особое внимание уделяется необходимости мер долгосрочного контроля и гарантии качества.