Zklidni hormon!

Jaroslav Petr  |  Věda
Nebezpečné jsou i přirozené, biologicky aktivní látky ve vysokých koncentracích.

Hormonální znečištění životního prostředí

Jedy nemusí být to nejhorší, čím člověk znečistil životní prostředí. Lidským přičiněním se do životního prostředí dostává asi 55 tisíc druhů chemikálií. Zhruba tisícovka z nich může rozvrátit křehkou hormonální rovnováhu v těle lidí i zvířat. Jsou mezi nimi i zcela běžné látky, jako pesticidy či plasty používané k výrobě nádob na nápoje a součástek elektroniky.

V šedesátých letech minulého století nabídli chemici loďařům i majitelům malých člunů dokonalého pomocníka. Nátěry obsahující tributyl cínu (TBT) bránily nejrůznějším mořským živočichům, aby přisedali na dna lodí a dále na nich rostli. Odpadlo neustálé čištění a obnova nátěrů. Majitelé lodí ušetřili námahu i peníze. Výrobci nátěrů měli o odbyt postaráno. Všichni byli spokojení.

Zhruba o deset let později začali přicházet biologové se znepokojivými zprávami. V přístavech se objevili znetvoření mlži. Samicím se vyvíjely samčí pohlavní orgány. Nedokázaly uvolňovat vajíčka a byly neplodné.Poprvé byl tento defekt pozorován v zátoce u britského Plymouthu.

Záhy se ale ukázalo, že jde doslova o globální problém. Stejně postižené samice více než stovky druhů mořských mlžů hlásili vědci i z východního pobřeží USA, Aljašky, Japonska nebo Nového Zélandu.Mořská fauna byla postižena nejvíce tam, kde vládla nejčilejší lodní plavba. Zdaleka nešlo jen o přístavy. Mlži měnili pohlaví i v oblasti lodních linek. Postižené druhy živočichů ubývaly a některé úplně mizely.

Podezření vědců se soustředilo na TBT a záhy se potvrdilo.Pokusy v laboratořích prokázaly, že právě tato složka ochranných nátěrů má na mořské organismy nečekaně drastický dopad. Působí jako hormon, i když po chemické stránce nemá se skutečnými hormony nic společného.Ověřovací testy TBT před jeho schválením jako složky nátěrů s podobnou možností vůbec nepočítaly. Hormonální účinky TBT se proto neověřovaly.

Když se je podařilo odhalit, bylo pozdě. Džin už unikl z láhve. Lidstvo učinilo první trpkou zkušenost s početnou skupinou látek označovaných souhrnně jako endokrinní disruptory. Obrazně bychom mohli tyto chemikálie přejmenovat na „hormonální buldozery“, protože rozvracejí křehkou rovnováhu hormonů v organismu.

Zženštilí rybí samci

O tom, že situace je skutečně vážná, se přesvědčili biologové v osmdesátých letech při sledování ryb, které se zatoulaly do čističek odpadních vod. Někteří samci plotic žijících v nádržích čističek měli pohlavní žlázy částečně proměněny na pohlavní žlázy samic. Místo spermií se jim ve varlatech začal tvořit žloutek potřebný pro tvorbu jiker. Vědci se domnívali, že na vině jsou odpadní vody pocházející z blízkého farmaceutického závodu, který kromě jiných léků vyráběl i silné hormonální preparáty. Toto podezření vyvolalo velké obavy. Mohly by se hormony nakonec dostat i do pitné vody a působit na další zvířata nebo dokonce na lidi? Výzkum tuto možnost jednoznačně vyvrátil. Chemička zdrojem hormonálně aktivních látek nebyla. Odkud se tedy vzaly?

Další pátrání odhalila znepokojivý fakt. Na samce ryb mají neblahý vliv vody většiny čističek. Nakonec byly usvědčeny ze změny pohlaví ryb skutečné hormony – přírodní i syntetické. Obě skupiny látek se hojně používají v hormonálních antikoncepčních prostředcích. Ženy, které antikoncepci užívají, vylučují hormony močí, a ta se dostává do odpadních vod. Stávající technologie čištění je neodstraní. Hormony se sice neuvěřitelně naředí v říční vodě, ale na ryby mají nežádoucí účinky i při extrémně nízkých koncentracích.

Narušený vývoj základních pohlavních znaků postihoval ryby prakticky všude. V některých řekách neodhalili vědci jediného normálního rybího samce.Efekt těchto látek sahá i do moře.

Například mořští platýsi žijící při ústích velkých řek, jako je anglická Persey, jsou postiženi podobně jako sladkovodní ryby v řekách. Kanadští vědci odhalili narušené samčí pohlaví u lososů, kteří táhnou ke tření proti proudu řek v panensky čisté přírodě Britské Kolumbie. Zdá se, že před endokrinními disruptory není úniku. Ryby a mlži nejsou zdaleka jedinými živočichy, kteří jsou k látkám s hormonálními účinky vnímaví.Například na vývoj samčího pohlaví u žab má neblahý účinek donedávna hojně používaný herbicid atrazin.

Zemědělci s ním ve velkém čistili pole od plevelů například před setím kukuřice. Atrazin se stal takřka všudypřítomnou látkou. Ve Spojených státech prokázali vědci jeho přítomnost dokonce i ve vodě snášející se na zem ve formě dešťových srážek. Prší tam slabý atrazinový roztok, který svými hormonálními účinky stačí k narušení pohlaví u žabáků.

Hormonální vymírání

Dlouho mohli vědci jen spekulovat o tom, jaké následky mají endokrinní disruptory na volně žijící živočichy.Tým amerických a kanadských vědců vedený Karen Kiddovou z winnipegského Freshwater Institute proto provedl v izolovaném jezeře na západě kanadské provincie Ontario sedmiletý experiment, během kterého byl do vody jezera přidáván syntetický hormon 17-ethynylestradiol, který je běžnou součástí mnoha antikoncepčních pilulek. Koncentrace hormonu ve vodě dosahovala úrovně běžné pro znečištěné povrchové vody – 5 až 6 ng/l (nanogram je miliardtina gramu čili 0,000000001 gramu).

Výsledky studie jsou alarmující. U samců sledované střevle Pimephales promelas došlo velmi rychle ke změně pohlaví. Varlata se jim měnila na vaječníky. O tom, že by se mohli úspěšně třít, nemohlo být řeči. Hormon ale poznamenal nepříznivě i pohlavní vývoj samic. I ty měly průkazně sníženou plodnost. Už po dvou letech pokusu došlo v jezeře k prudkému poklesu počtu střevlí. Jejich populace zkolabovala.

Příčina je zřejmá. Dospělé ryby mají narušenou plodnost, nebo jsou zcela neplodné a nemohou se rozmnožovat. V jezeře se neobjevují mladé rybky a staré ryby pomalu, ale jistě vymírají. Z těchto pokusů jasně plyne, že endokrinní disruptory mohou přivést některé druhy ryb k naprosté záhubě.

Lidské zdraví

Otevřená zůstává otázka vlivu endokrinních disruptorů na lidské zdraví a plodnost. Řada nových chemických látek byla před schválením toxikologicky testována, a na základě těchto zkoušek byly určeny limity pro jejich přítomnost v životním prostředí, vodě nebo potravě.Potravěprostředí, Hormonální efekty vykazují tyto chemikálie často až v koncentracích, které se z toxikologického hlediska ukázaly jako bezpečné. A tak ani pořádně nevíme, kolika endokrinním disruptorům jsme vlastně vystaveni.

A už vůbec netušíme, jaký účinek mají jejich kombinace. V případech, kdy jsou živočichové vystaveni účinku koktejlu endokrinních disruptorů, neplatí selský rozum a prosté sčítání účinků. Některé endokrinní disruptory mohou vzájemně eliminovat své neblahé působení, jiné ale mohou stejně dobře své účinky zesilovat.Mnohé hormonální látky zasahují do procesu dělení buněk a jsou schopny vyvolat nádorové bujení.

Patří k nim zřejmě i těžký kov kadmium. Velmi nízké dávky kadmia vyvolaly při laboratorních pokusech u samic potkanů zvětšení mléčné žlázy a dělohy. Příznaky nápadně připomínaly počátek rakoviny těchto orgánů. Ještě horší tvář kadmia odhalily pokusy na březích potkanech. Po malých dávkách kadmia se rodily samicím dcery, které předčasně dospívaly a i mléčná žláza se u nich vyvíjela rychleji, než je obvyklé.Potkani dostávali dávky odpovídající „bezpečné“ dávce tohoto kovu, jak ji uvádí ve svých materiálech Světová zdravotnická organizace.

To jsou alarmující zjištění vzhledem k tomu, že u žen zvyšuje předčasný nástup puberty o 50 % riziko nádorového onemocnění prsu.Kadmium je přitom nedílnou součástí našeho znečištěného životního prostředí. Vyskytuje se v půdě, horninách i ve vodě. Rakovinotvorné účinky kadmia jsou známy už dlouhou dobu. Nikoho ale nenapadlo, že by tento kov mohl působit na lidské tělo podobně jako hormony. Je znám jeho podíl na vzniku rakoviny plic a zřejmě i rakoviny prostaty.

Člověk se dostává se zvýšenými koncentracemi kadmia do styku s potravinami vypěstovanými na kontaminované půdě nebo v mase ryb ze znečištěných vod. Vydatným zdrojem kadmia bývá kovovýroba.K bezkonkurenčně nejrozšířenějším zdrojům kadmia však patří tabákový kouř, který obsahuje navíc ještě více než 100 dalších karcinogenů.

disruptory

Neplodný svět

V ekonomicky vyspělých zemích přibývá případů neplodnosti.Odhaduje se, že až každý pátý pár má určité problémy s početím dítěte.Stále častějším problémem je mužská neplodnost, pokles počtu spermií a zvýšený výskyt abnormálních spermií, které nejsou s to oplodnit vajíčko. Odhaduje se, že počet spermií u mužů se v průměru každý rok snižuje o 2 až 3 %. Interpretace těchto údajů ale není jednoduchá, protože v počtu spermií existuje velká variabilita a metody sledování mužské plodnosti mohou být zatíženy poměrně velkou chybou.

S poklesem plodnosti mužů by mohl souviset i stoupající výskyt rakoviny varlat, která je v ekonomicky vyspělých zemích jedním z nejčastějších nádorových onemocnění postihujících mladé muže. Výskyt tohoto typu nádorů je odlišný v různých zemích.Například ve Finsku čelili muži narození v roce 1965 desetkrát vyššímu riziku rakoviny varlat než muži narození v roce 1905. Zároveň lze pozorovat i vzestup poruch ve vývoji mužských pohlavních orgánů, např.tzv. kryptorchidismu, při kterém nesestupuje varle do šourku a je zadrženo v břišní dutině. To s sebou nese opět zvýšené riziko neplodnosti. Hormonální látky v životním prostředí by se mohly podílet i na vzniku některých druhů nádorů žen, např.rakoviny prsu. I tohoto typu rakoviny v ekonomicky vyspělých zemích přibývá. Podobně jako v předchozích případech mužských nádorových onemocnění a neplodnosti ale není jednoduché odhadnout, jaký podíl na tom má hormonální znečištění životního prostředí. Ve hře je až příliš mnoho dalších faktorů – například dědičné dispozice, užívané léky, strava. Vědci uvažují i o podílu hormonálního znečištění životního prostředí na rychlejším růstu současné mladé generace a jejím časnějším pohlavním dospíváním. I tady jde ale zcela jistě o výsledek komplikované souhry mnoha faktorů, jako je lepší výživa a zdravotní péče, a role endokrinních disruptorů zůstává nejasná.

Tloustneme po hormonech?

Endokrinní disruptory mohou přispívat i k celosvětové epidemii obezity. Tvrdí to přední americký odborník na problematiku endokrinních disruptorů Frederick vom Saal z University of Missouri.„Některé endokrinní disruptory přítomné v životním prostředí mohou měnit aktivitu genů v buňkách lidského plodu, následně měnit metabolismus dětí a vyvolávat u nich dispozici k obezitě. Takoví jedinci mohou mít energetický příjem a výdej stejný jako lidé s nenarušeným metabolismem, a přesto mohou mít zvýšený sklon k obezitě. To je jeden z důvodů, proč jsou někteří lidé při stejném životním stylu obézní, a jiní nikoli. Tento fenomén představuje závažný problém, protože obezita zvyšuje riziko dalších chorob, jako je rakovina, cukrovka, vysoký krevní tlak či kardiovaskulární choroby,“ říká vom Saal.

Americký biolog provedl pokusy, při kterých vystavil březí myši účinku endokrinního disruptoru bisfenolu A. Narozená mláďata měla velmi nízkou porodní hmotnost, ale velmi rychle přibývala na váze.Během týdne zdvojnásobila svou živou hmotnost, a drasticky si tak zvýšila pravděpodobnost obezity ve vyšším věku. Bisfenol A se hojně používá od padesátých let minulého století. Obsahují jej mnohé tvrzené plasty, z nichž se může při zahřátí uvolňovat. Bisfenol se používá také jako komponenta některých výplní v zubním lékařství.Najdeme jej ve vnitřní tenké ochranné vrstvě plechu konzerv, v epoxidových nátěrových hmotách, je součástí některých podlahových krytin a používá se i při výrobě umělohmotných láhví pro kojence.

Vom Saal upozorňuje na fakt, že mnohé děti přicházejí na svět s nízkou porodní hmotností a následně vykazují podobnou nadměrnou kompenzaci tělesné hmotnosti. To u nich může vyústit v celoživotní obezitu.„Děti se rodí s nízkou tělesnou hmotností a metabolismem naprogramovaným na nedostatek živin. Tento takzvaný spořivý fenotyp je uzpůsoben k maximálnímu využití všech živin, které organismus přijme s potravou. Problém nastane v okamžiku, kdy se dítě nenarodí do nedostatku, ale do světa, jemuž dominuje rychlé občerstvení a potraviny s vysokým obsahem tuku,“ tvrdí vom Saal. „Dědíme geny, které nás mohou předurčit ke zvýšenému sklonu k obezitě a chorobám.O tom, jak velké riziko to bude, však rozhoduje i to, jak bude činnost těchto genů ovlivněna během raného života. Lidé s narušeným metabolismem pak musí často volit poměrně extrémní životní styl, aby se obezitě a s ní spojeným chorobám vyhnuli.“

Pastýřská hormonální idylka

Louky, stráně a na nich chundelaté ovečky či strakaté kravky vyvolávají v laikovi představu pastorální idyly. Biologovi se při stejném pohledu prohlubují vrásky na čele . Zvířata vylučují trusem a močí poměrně velké dávky hormonů. Koncentrace zvířat bývá v některých oblastech vysoká a daleko přesahuje poměry obvyklé v krajině osídlené jen volně žijícími živočichy. Krajina, ve které lidé chovají zvířata, je permanentně hormonálně znečišťovaná. Přísun hormonů navíc není stabilní a za určitých okolností se krajinou valí „hormonální vlna“. Za normálních okolností nepřesáhla hladina hormonů ve vodě sledovaného potoka 2 nanogramy na litr a po většinu času byly koncentrace hormonů ve vodě ještě mnohem nižší. Po prudkém lijáku ale vystoupí koncentrace hormonů ve vodě na hranici 10 nanogramů na litr. Samci plotic žijících v nádržích čističek měli pohlavní žlázy částečně proměněny na pohlavní žlázy samic. Místo spermií se jim ve varlatech začal tvořit žloutek. Britská

hormonální bilance

Britští vědci došli k závěru, že asi 15 % všech pohlavních hormonů přítomných ve vodách řek mají na svědomí dojnice. Jedna kráva může vyloučit za jediný den ve výkalech a v moči až setinu gramu samičích pohlavních hormonů. Zvláště zdatnými producenty jsou v tomto ohledu březí krávy. Odhaduje se, že všechny krávy na britských ostrovech vyloučí denně do životního prostředí asi tři kilogramy samičích pohlavních hormonů. Prasata k tomu přispívají denní porcí asi jednoho kilogramu a drůbež asi třemi čtvrtinami kilogramu. Na vrub člověka připadá v Británii denně asi půl kilogramu přirozených pohlavních hormonů vyloučených do životního prostředí. Ročně „zhltne“ životní prostředí jen ve Velké Británii více než jednu tunu hormonů.Jak působí endokrinní disruptory Člověk se dostává s kadmiem do styku v potravinách vypěstovaných na kontaminované půdě nebo v mase ryb ze znečištěných vod.

Nejčtenější