Toxinok és cukorbetegség: környezeti kapcsolat?

Absztrakt

Számos nemzetközi tanulmány vizsgálta a környezeti hatások és a diabetes mellitus kapcsolatát. Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy átfogó áttekintést nyújtson az elmúlt 30 év tudományos irodalmából származó megállapításokról. Felülvizsgálták a cukorbetegség és a környezeti toxinok közötti kapcsolat szempontjából releváns irodalmat. Az irodalomkutatást a Nemzeti Orvostudományi Könyvtár, az Expanded Academic, az Egészségügyi Referencia Központ és a PubMed (Medline) keresési mechanizmusok segítségével végezték. Az Internetet (világháló) is használták általános információk megszerzéséhez.

Az eredmények arra utalnak, hogy két környezeti toxin, az arzén és a dioxin (dibenzo-p-dioxin), valamilyen kapcsolatban állhat a cukorbetegség fokozott kockázatával. Meg kell jegyezni, hogy az eredmények csak a cukorbetegség és a környezeti toxinok közötti lehetséges kapcsolatra utalnak. A szerzők határozottan javasolják, hogy végezzenek további vizsgálatokat az irodalomban közölt kapcsolatok valódi természetének és mértékének meghatározására.

A cukorbetegség a morbiditás egyik fő oka és az egyik vezető halálok az Egyesült Államokban. Világszerte számos tanulmány vizsgálta a környezeti hatások és a cukorbetegség kapcsolatát. Ez a cikk az 1977 és 2000 közötti tudományos szakirodalom eredményeit tekinti át. Ennek az áttekintésnek az volt a célja, hogy megvizsgálja azokat a tényezőket, amelyek a cukorbetegség előfordulásának tulajdonítható vagy ahhoz kapcsolódó környezeti tényezőkkel foglalkoztak. Megállapítások szerint két környezeti toxin, az arzén és a dioxin, valamilyen kapcsolatban állhat a cukorbetegség fokozott kockázatával.

HÁTTÉR

Arzén

Az arzén egy természetben előforduló elem, amely a vegyületekben széles körben eloszlik a földkéregben. A tiszta arzén szürke színű fém, de ez a forma ritkán fordul elő a környezetben. Az arzénkoncentráció a földkéregben általában 1,5–2 mg/kg körül mozog.1

A környezetben az arzént főleg víz szállítja. Az Egyesült Államokban a talajban 0,2 és 40 μg/g közötti tartományban van, a városi levegőben .020,02 μg/m 3 szinten, a vízben pedig átlagosan .0000,0001 ppm szinten.2

Az arzént más elemekkel, például oxigénnel, klórral és kénnel kombinálva szervetlen arzénnak nevezzük. A növényekben és állatokban lévő arzén szerves arzént képezve szénnel és hidrogénnel kombinálódik. Az arzén szerves formái általában kevésbé mérgezőek, mint a szervetlen formák

A szervetlen arzén fő kitettsége a lakosság körében a magas arzéntartalmú ivóvíz bevitele révén történik.1 Az Egyesült Államokban a Környezetvédelmi Ügynökség (EPA) normája az ivóvízben lévő arzén esetében 0,05 mg/l víz. Ma aggodalomra ad okot a kipróbálatlan kútvíz. Becslések szerint ~ 350 000 ember az Egyesült Államokban rendszeresen ihat olyan vizet, amely meghaladja az elfogadható arzénszintet.

A lakosság körében mind a szervetlen, mind a szerves arzén expozíció gyógyszeres, környezeti és foglalkozási úton történik. Szervetlen arzént tartalmazó gyógyszereket alkalmaztak leukémia, pikkelysömör és krónikus bronchiális asztma kezelésében és tonikként, általában napi több száz mikrogrammos dózisban. A bor és az ásványvizek néha tartalmazhatnak arzént. A bor esetében ez az eredmény valószínűleg az arzéntartalmú peszticidek használatának tulajdonítható.1 Az arzén mindkét formája változó mennyiségben van jelen az élelmiszerekben. A tengeri ételek az arzén legfőbb forrása az étrendben. Viszonylag magas koncentrációban tartalmaznak szerves arzént, és a szóban forgó lakosság étkezési szokásaitól függően a teljes napi arzénbevitel 52% -át vagy annál nagyobb mennyiségét biztosíthatják. arany és ólomércek; üveg és különféle gyógyszerészeti anyagok gyártása; arzén pigmentek és színezékek használata; valamint a mezőgazdasági peszticidek előállítása és felhasználása.

Dioxin

A dioxin egy általános kifejezés, amelyet klórozott dibenzo-p-dioxinként ismert vegyületcsalád leírására használnak. Az étrendben a lakosság fő dioxinforrásai találhatók. Mivel a dioxin zsírban oldódik, biológiailag felhalmozódik az élelmiszerláncban, és főleg a húsban és a tejtermékekben található meg, beleértve a legnagyobb koncentráció sorrendjében a marhahúst, a tejet, a csirkét, a sertéshúst, a halat és a tojást.

A dioxin nagyon perzisztens a környezetben. A legmérgezőbb forma a 2,3,7,8-tetraklór-dibenzo-p-dioxin vagy TCDD. A TCDD nem fordul elő természetesen, és az ipar sem szándékosan gyártja, kivéve kis mennyiségeket kutatási célokra. Képződhet a klórfehérítési folyamat során cellulóz- és papírgyárakban, valamint polivinil-klorid műanyagok előállításával. A klórozás során a hulladék- és az ivóvízkezelő telepek is képződnek. A dioxin szennyező anyagként fordulhat elő bizonyos szerves vegyi anyagok gyártása során. A környezetben a TCDD fő forrása azonban a klórozott hulladékot elégető égetők

Élelmiszerekben való mindenütt jelenléte, a környezetben való kitartása és a rendkívüli toxicitás igazolja a TCDD-vel (vagy dioxinnal) kapcsolatos közegészségügyi aggályokat. Az állatokon végzett TCDD-expozícióval végzett vizsgálatok súlyos hatások széles skáláját mutatták be, ideértve a karcinogenitást, az immunotoxicitást, a fejlődési és reproduktív toxicitást, a hepatoxicitást, a neurotoxicitást, a klóraknét és a testsúlycsökkenést. sem teljesen következetes, sem teljes. A nagy mennyiségű TCDD-nek kitett embereknél a legjelentősebb egészségügyi hatás a klórakne, egy súlyos bőrbetegség, pattanásszerű elváltozásokkal, amelyek főleg az arcon és a felső testen fordulnak elő. A TCDD nagy dózisának kitett embereknél észlelt egyéb bőrhatások közé tartoznak a bőrkiütések, az elszíneződés és a túlzott testszőrzet. A vér és a vizelet változásai, amelyek májkárosodást jelezhetnek, a TCDD-nek kitetteknél is megfigyelhetők. A TCDD magas koncentrációjának való kitettség hosszú távú változásokat idézhet elő a glükóz metabolizmusában és finom változásokat a hormonális szintekben.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK

Irodalomkutatást végeztünk a Nemzeti Orvostudományi Könyvtár, az Expanded Academic, az Egészségügyi Referencia Központ és a PubMed (Medline) keresési mechanizmusok felhasználásával. Az internetet (World Wide Web) szintén alkalmazták a környezeti toxinokkal kapcsolatos általános információk megszerzéséhez. A keresés kulcsszavai közé tartoztak: cukorbetegség, diabetes mellitus, környezet és toxinok. Minden, 1977 és 2000 között közzétett, a cukorbetegség és a környezeti toxinok közötti kapcsolatra vonatkozó tanulmány bekerült.

EREDMÉNYEK

Arzén

Számos tanulmány eredménye arra utal, hogy összefüggés van az arzén expozíció és a cukorbetegség között (1. táblázat). Különösen a cukorbetegség némileg megnövekedett kockázatáról számoltak be az ivóvízzel arzénnak kitett emberek körében. 9, 10 A cukorbetegség okozta halálozás és az ivóvízzel történő krónikus arzén-expozíció közötti lehetséges összefüggést is bizonyították.11 Az arzén közötti kapcsolatra utaló jelek expozícióról és cukorbetegségről is beszámoltak a rézolvasztók12 és a műüveges dolgozók tanulmányaiban.13

Dioxin

A diabétesz prevalenciájára, a glükóz- és szérumszintre, valamint a dioxin-expozícióra összpontosító epidemiológiai vizsgálatok eredményei vegyesek (2. táblázat). A dioxinnak kitett német ipari munkavállalók utólagos vizsgálata a cukorbetegséget ritkábban állapította meg az expozíciós csoportban, mint a referencia csoportban. 14 Ugyanezen csoport egy másik vizsgálatában az átlagos éhomi szérum glükózszint az expozíciós csoportban a jelenlegi, de nem előre kiszámított dioxin-koncentráció. 15 A dioxinnak kitett amerikai ipari dolgozók tanulmánya szerint a cukorbetegeknél megemelkedett az átlagos dioxinszint a nem diabéteszes munkavállalókhoz képest, és a cukorbetegeknél az éheztetett szérum glükózszint emelkedett a nem diabéteszes munkavállalókhoz képest.16

A Veterans of Operation Ranch kézi tanulmányban 17 eredmény jelezte a dioxin-expozíció és a cukorbetegség, a glükóz-anyagcsere és az inzulintermelés közötti kedvezőtlen kapcsolatot. A tanulmányba bevonták a Ranch Hand hadművelet légierejének veteránjait, az egységet, amely 1962 és 1971 között Vietnámban hajtotta végre a herbicidek, köztük az Orange Agent és annak szennyezője, a dioxin légi permetezését. A vietnami tapasztalatok tanulmányában 18 cukorbetegség előfordulása a A vietnami kohorsz azonban hasonló volt (relatív kockázat = 1,1), mint a nem vietnami veterán kohorszban.

A TCDD-nek leginkább kitett populációk egyike az 1976-os olaszországi Sevesóban történt ipari balesetben szenvedett. A baleset egy vegyi üzemben történt, ahol 2,4,5 triklór-fenolt gyártottak. A baleset az egyik gyártmányú vízforralóból származott, hirtelen megemelkedett nyomás és hőmérséklet, ami egy biztonsági eszközt fújt. A reaktor tartalmát, köztük jelentős mennyiségű TCDD-t egy kipufogócsövön keresztül juttatták a levegőbe, és 6 km-re délkeletre helyezkedtek el a teleptől.

A talajszint kiterjedt monitorozása és az emberi vérminták mérése lehetővé tette a kitett populáció három kategóriába sorolását: A (legnagyobb expozíció), B (medián expozíció) és R (legalacsonyabb expozíció) .19 Hosszú távú vizsgálatokat végeztek a nagy a nem szennyezett környező területen élő népesség referenciaként. Egy tanulmányban beszámoltak a cukorbetegség növekedéséről azoknál a nőknél, akiknél a TCDD medián expozíciója (B zóna) volt (19). Ugyanannak a kohorsznak egy másik tanulmánya kimutatta a cukorbetegség feleslegét. 20 Legutóbb Cranmer és mtsai. férfiak és nők a Vertac-Hercules Superfund telephelyről, Jacksonville-ben (Ariz.), akik hosszú távon kitettek ipari peszticid-szennyezésnek. Eredményeik összhangban vannak az epidemiológiai vizsgálatokkal, és azt sugallják, hogy a magas vér TCDD-szint hyperinsulinemiával és inzulinrezisztenciával jár.

Következtetések

Ezek a megállapítások, bár pusztán szuggesztívek, jelzik az arzén expozíció és a cukorbetegség lehetséges kapcsolatát. Ezenkívül összefüggést javasoltak a dioxin expozíció és a cukorbetegség, a glükóz metabolizmus és az inzulintermelés között. Az itt közölt megállapítások azonban nem tekinthetők meggyőzőnek, különösen azért, mert az ok-okozati összefüggéseket nem bizonyították.

Fontos megjegyezni, hogy a vizsgálatok többségét az Egyesült Államokon kívüli országokban végezték. Mint korábban említettük, az arzénnek való kitettség a lakosság körében a magas arzéntartalmú ivóvíz bevitele révén történik. A legnagyobb gondot a nem tesztelt kútvíz képezi. Az Egyesült Államokban az állami egészségügyi és környezetvédelmi ellenőrző ügynökségek rendszeresen ellenőrzik a víz szennyezőanyag-szintjét. Azonban a magán kút vizét nem szokták tesztelni, hacsak nem kérik.

Az itt beszámolók fényében még mindig nem világos, hogy az arzén és a dioxin környezeti expozíciója mennyiben járul hozzá az Egyesült Államok cukorbetegségének általános kockázatához. Ezért óvatosságra van szükség ezen eredmények értelmezésekor. Ennek ellenére számos tanulmány folytatódik a meglévő korlátok leküzdése és az új kutatási utak feltárása érdekében.