Еда, «Вечные химикаты» повсюду. Что они с нами делают?

«Вечные химикаты» повсюду. Что они с нами делают?

ПФАС скрываются в большей части того, что мы едим, пьем и используем. Ученые только начинают понимать, как они влияют на наше здоровье и что с ними делать.

16 августа 2023 г.

Фарерские острова, нелепое зеленое пятнышко в Северной Атлантике, находятся примерно так далеко, как вы можете надеяться попасть на Землю от свалки токсичных отходов, часовые пояса удалены от ближайших населенных пунктов (Норвегия на востоке, Исландия на западе). Пал Вейхе родился на Фарерских островах и прожил там большую часть своей жизни. Он является органом общественного здравоохранения страны, население которой составляет около 53 000 человек; председатель Медицинской ассоциации Фарерских островов и главный врач отделения медицины труда и общественного здравоохранения в больничной системе Фарерских островов. Он также является вице-председателем Общества искусств Фарерских островов; вдовец; дедушка. Скомканная похоронная программа и полупустые коробки из-под сока делят место на заднем сиденье его Land Cruiser.

В 2009 году Гранджин случайно читал токсикологический журнал, когда его внимание привлекло исследование. Авторы подвергли крыс воздействию одного из группы распространенных химических веществ, которые классифицируются вместе как «пер-и полифторалкильные вещества», или сокращенно PFAS. Химические вещества, многие из которых отталкивают воду, масло и жир и часто могут выдерживать высокую температуру, используются в бесчисленных потребительских товарах. Они также задерживаются в окружающей среде. Они обнаружили, что воздействие повредило иммунную систему грызунов. Вопрос заключался в том, будет ли то же самое верно для людей.

Гранджин, Вейхе и их коллеги опубликовали свою собственную статью в 2012 году, показывающую, что PFAS снижает количество антител, которые дети поддерживали после того, как они получили прививки от столбняка и дифтерии. (Вейхе был настолько встревожен очевидным отсутствием защиты у некоторых из них, что позвонил их родителям, чтобы предложить им ревакцинацию.) Однако между жителями Фарерских островов и долины Огайо существовала принципиальная разница. Фарерцы не подвергались воздействию высоких уровней химических веществ, как испытуемые в исследовании DuPont; уровни PFAS, циркулирующие в кровотоках фарерцев, были сродни средним показателям по США и Европе. Если такие относительно небольшие количества ПФАС могут влиять на иммунную систему, спросили Вейе и Гранджин, какие еще процессы могут быть затронуты? И сколько времени может потребоваться, чтобы эти результаты появились? Два исследователя искали ответы, документируя здоровье младенцев в своем исследовании, когда они проходят через детство и во взрослую жизнь.

Даже сегодня многие американцы, в том числе врачи, не знакомы с PFAS — возможно, отчасти потому, что раньше их называли PFC, а алфавитный суп из аббревиатур «P», которые относятся к отдельным вариациям, сбивает с толку. Среди тех, кто знает о химических веществах, мало кто обеспокоен их возможным воздействием. Если практически каждый проглотил немного PFAS, и большинство из нас не заметили никаких эффектов, подумайте о том, насколько это может быть плохо для нас?

Что делает водку Penne Alla такой вкусной? Все дело в соусе.

«Я слышал, как некоторые люди говорили: «Ну, если все подвергаются воздействию PFAS, почему мы не все мертвы?» Джейми ДеВитт, профессор фармакологии и токсикологии в Медицинской школе Броуди в Университете Восточной Каролины, сказал мне. На самом деле, она говорит: «Люди на самом деле умирают». Девитт процитировал отчет в The Lancet, в котором подсчитано, что около девяти миллионов человек ежегодно умирают от хронических заболеваний, вызванных загрязнителями окружающей среды всех видов. «Нам нужна профилактика», — говорит ДеВитт. «А это означает признание того, что воздействие окружающей среды приводит к заболеваниям».

Это признание ПФАС осложняется широтой состояния здоровья, с которыми связано воздействие химических веществ: холестерин и рак, отмеченные исследованием DuPont, и снижение реакции на вакцину, продемонстрированное у фарерских детей, но, возможно, и другие, которые еще предстоит доказать так же убедительно. К ним относятся эндокринные нарушения, метаболизм и иммунная дисфункция, заболевания печени, астма, бесплодие и нейроповеденческие проблемы — их разнообразие является потенциальным результатом, как выразилась мне Линда Бирнбаум, бывший директор Национального института наук об окружающей среде (N.I.E.H.S.) и Национальной токсикологической программы, того факта, что «PFAS имеет большую сложность».

Многие из этих проблем со здоровьем являются общими и хроническими. Способствуют ли PFAS их развитию, и если да, то в какой степени? Уменьшит ли наш контакт с химическими веществами существенное улучшение нашего общего состояния здоровья?

Химические вещества, известные как PFAS, были обнаружены в головокружительном множестве товаров, особенно водонепроницаемых, грязеотталкивающих и антипригарных, а также в нескольких видах бытовых чистящих средств, даже в брюссельской капусте (хотя данные о них ограничены). Они также связаны с самыми разными проблемами со здоровьем.

Первая вариация PFAS (произносится как пи-фас) была случайно обнаружена исследователем DuPont, ищущим более стабильные хладагенты в 1930-х годах, а затем использовалась учеными в Манхэттенском проекте во время процесса обогащения урана. Многие химические вещества также стабилизировали взрывчатые вещества и делали отличные защитные покрытия и смазочные материалы для электроники, снижая поверхностное натяжение, так что вещества на водной и масляной основе сразу же соскальзывали; Некоторые из них также сохраняли свои свойства в условиях сильной жары. Впоследствии они были включены в водонепроницаемые, устойчивые к пятнам и антипригарные потребительские товары. (Химические вещества также имеют жизненно важное применение в медицинских устройствах, сотовых сетях, а также в аэрокосмической промышленности и возобновляемых источниках энергии.) Особая долговечность ПФАС обусловлена их структурой. Существуют тысячи вариаций, каждая из которых уникальна по химическому веществу, но все они включают атомы углерода, связанные с атомами фтора. Многие ПФАС имеют настолько прочные связи, что никто не уверен, сколько времени потребуется, чтобы они разрушились сами по себе по своей природе; Это могут быть сотни или даже тысячи лет. По этой причине ПФАС часто называют «вечными химическими веществами».

Неврологический ущерб, который может вызвать острое отравление ртутью, был, как и опасность отравления свинцом, хорошо известен. Но было неясно, насколько люди должны беспокоиться о низком уровне воздействия в долгосрочной перспективе. Чтобы ответить на такой вопрос, ученые не могут проводить рандомизированные клинические испытания в идеально контролируемых условиях — такой эксперимент, который наиболее убедительно демонстрирует причинно-следственную связь. Набирать сотни участников, случайным образом назначать некоторым из них глотать ртуть в разных количествах, а другим (контрольной группе) глотать плацебо, а затем ждать всю жизнь, чтобы увидеть, что произойдет, было бы неэтично и непрактично.

В 1985 году Вейхе и Гранджин объявили на Фарерских островах объявление о приеме беременных женщин, желающих принять участие в исследовании здоровья окружающей среды и самих себя и своего будущего ребенка. Более 1 человек согласились принять участие. Когда они рожали, они сдавали образцы своих волос, пуповинной крови и тканей. Затем исследователи дождались, пока дети пойдут в школу. Даже по прошествии семи лет более 000 процентов женщин вернулись со своими первоклассниками — неслыханный показатель удержания в эпидемиологии — и дети прошли неврологическое обследование. Тесты показали, что 90-летние дети, чьи матери имели самые высокие концентрации ртути при рождении, также подвергались наибольшему риску нарушения речи, внимания и памяти. Они также набрали меньше баллов в тестах IQ. Эти результаты, опубликованные в 7 году, легли в основу оценки EPA того, сколько ртути люди могут потреблять ежедневно без каких-либо побочных эффектов. Тем временем на Фарерских островах женщины прислушались к совету Вейхе избегать китового мяса, и их общий уровень ртути, как и у их детей, упал.

Почти 15 лет спустя, когда Гранджин и Вейхе захотели узнать больше о влиянии PFAS на здоровье, они смогли изучить замороженные образцы пар мать-ребенок, зарегистрированных с 1997 по 2000 год. После проверки уровня PFAS у женщин при родах они затем проверили кровь, взятую у детей после прививок от столбняка и дифтерии в возрасте 5 и 7 лет. Они обнаружили, что при каждом удвоении материнских уровней PFAS концентрация антител у детей после прививок была на 40 процентов ниже. При каждом удвоении ПФАС у детей концентрация антител у них была на 50 процентов ниже.

В апреле в клинике Вайхе он, Хансен и Петурсдоттир принимали подростков из пятой группы матери и ребенка, родившихся в 2009 году. Первый испытуемый прибыл вместе с матерью и младшей сестрой. Он не сводил глаз со своих кроссовок, когда Хансен взял стрижку его вьющихся светлых волос, завязал веревку вокруг замка и опустил ее в конверт. Тогда Петурсдоттир поманила его к себе, чтобы взять кровь. Она научилась делать это в прошлом году на детях из шестой группы, когда им было всего три месяца. Стресс от введения иглы в крошечные вены хлюпающих младенцев и беспокойство их родителей, когда они наблюдают, как исследователи пытаются это сделать, являются основным препятствием при наборе младенцев для исследований в целом. «Каждый день я беспокоилась о том, что надеть, потому что вспотела», — сказала мне Петурсдоттир. «Я не мог носить цвета». Зеленая водолазка Келли, которая была у нее в тот день, была с трудом заработанным знаком уверенности; Она и ее коллеги взяли образцы от более чем 600 младенцев.

Где именно фарерцы сталкиваются с ПФАС - и как они, в свою очередь, могут предотвратить дальнейшее воздействие - это головоломка. На островах нет производства PFAS, а питьевая вода уже чистая. Токсины должны поступать из-за рубежа, предположительно в продуктах питания и потребительских товарах. «Это означает, что когда вы превращаете это в рекомендации общественного здравоохранения, это довольно сложно», — сказал мне Вейхе. «В общении раньше мы действительно подчеркивали, что вы можете сделать». Действительно, когда женщины перестали есть пилотных китов, потребовалось около трех месяцев, чтобы очистить их тела от соответствующей ртути. Но изгнание PFAS может занять от нескольких дней до 70 лет - и это предполагает, что вы можете выяснить, как избежать приема большего.

Огромный спектр проблем со здоровьем, связанных с воздействием PFAS, затрудняет представление о том, как один тип загрязняющих веществ может способствовать их возникновению. Если вы перечислите головокружительное количество способов, которыми вы можете взаимодействовать с химическими веществами, и проведете линию от каждого из них к списку потенциальных результатов, вы получите беспорядок каракулей и вывод, что все вызывает все.

Некоторые ПФАС, по-видимому, перемещаются вместе с другими жирными кислотами в печень, где они могут накапливаться в ее клетках и белках. (Испытания трупов показали, что новые составы химических веществ могут скапливаться в других тканях, включая мозг, но данные о них ограничены.) Обзор 2022 года, проведенный исследователями из Медицинской школы Кека при Университете Южной Калифорнии вместе с коллегами из других стран, обнаружил «последовательные доказательства» экспериментов на грызунах и эпидемиологических исследований о том, что ПФАС увеличивают риск поражения печени, включая неалкогольную жировую болезнь печени. Этот результат вызывает особую тревогу, потому что в последние десятилетия заболеваемость резко возросла.

«Все они проблематичны. Когда их тестируют, все они делают одно и то же».

Печень, по-видимому, непропорционально подвержена влиянию PFAS, где они, вероятно, действуют на ее клетки несколькими способами. Орган вырабатывает холестерин и играет решающую роль в детоксикации крови и балансировке уровня сахара в крови. Он помогает регулировать нашу метаболическую и иммунную системы, а также уровень эстрогена и тестостерона. Это одна из теорий относительно того, почему рак яичек был связан с воздействием PFAS, продемонстрированной в тематическом исследовании военнослужащих ВВС США, опубликованном в июле. (Бисфенол А, или BPA, химическое вещество, обнаруженное в пластмассах, которое может имитировать эстроген, также связывается с ядерными рецепторами, но с меньшим их количеством; он не сохраняется в организме или окружающей среде.)

Из всех органов и систем, на которые может повлиять PFAS, наиболее сложным для оценки является мозг. Неврологические исходы сложно определить и проверить у людей - или наблюдать у животных - и бесчисленные переменные могут играть роль. «Являются ли ПФАС причиной СДВГ? Увеличивают ли они риск аутизма? Есть много доказательств того, что мы должны быть обеспокоены», — сказал мне Алан Дукатман, клиницист и почетный профессор Школы общественного здравоохранения Университета Западной Вирджинии. «Нет достаточных доказательств, чтобы сказать, что мы знаем», — добавил он. «Но нам действительно нужно знать».

В 2020 году Линда Бирнбаум и 15 других исследователей опубликовали свое научное обоснование нормативного управления ПФАС как химическим классом в журнале Environmental Science and Technology Letters. «Все они проблематичны», — говорит она. «Когда они тестируются, все они делают одно и то же». Скотт Белчер, адъюнкт-профессор биологических наук в Центре воздействия PFAS на окружающую среду и здоровье Университета штата Северная Каролина, соглашается: «Я не видел, чтобы PFAS тестировался на токсичность, которая не является токсичной».

На самом деле существует несколько способов удаления ПФАС из организма, хотя ни один из них не одобрен с медицинской точки зрения для этой цели. Одним из способов является сдача крови или плазмы. (Это передает химические вещества кому-то другому.) Женщины также, как правило, имеют более низкие уровни PFAS, чем мужчины, потому что они устраняют PFAS во время менструации, родов и кормления грудью. Диализ удаляет определенные PFAS, и, по крайней мере, одно лекарство, снижающее уровень холестерина, по-видимому, также делает это.

Таким образом, состояние науки о PFAS оставило врачам конкретные причины для беспокойства, но неполную информацию о том, как идентифицировать пациентов, которые могут подвергаться наибольшему риску, или как им помочь. По словам Трейси Вудрафф, автора исследования веса при рождении ECHO, который руководит программой репродуктивного здоровья и окружающей среды в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, сейчас наиболее насущными вопросами являются: «Как мы количественно оцениваем вред для здоровья? И каковы масштабы этих воздействий, которые мы должны решать?»

Определить эти параметры особенно сложно, когда речь идет об иммунной функции. Хотя исследования на Фарерских островах показали, что воздействие ПФАС снижает выработку антител, они не смогли доказать, что меньшее количество антител приводит к большему количеству случаев столбняка или дифтерии — возможно, иммунная система этих детей все еще работала нормально. В 2020 году многие исследователи выразили обеспокоенность тем, что значительное воздействие ПФАС может сделать людей более восприимчивыми к коронавирусу, а затем и менее защищенными вакцинацией. К концу года Гранджин, который также является профессором-исследователем в Университете Род-Айленда (исследование на Фарерских островах является частью его программы «Источники, перенос, воздействие и эффекты PFAS»), был соавтором статьи в PLoS One, которая связывала воздействие PFAS под названием PFBA с более тяжелым течением Covid-19.

Акушеры входят в число врачей, наиболее нуждающихся в решениях, потому что ПФАС проникают через плаценту и выделяются с грудным молоком. Младенцы настолько маленькие, чем взрослые, что, когда они глотают молоко, их уровень PFAS становится в несколько раз выше, чем у их матери - вероятно, самым высоким за всю жизнь. Предположим, женщина обнаруживает, что она подверглась сильному воздействию химических веществ: есть ли шаги, которые она может предпринять, чтобы уменьшить количество, которое она передает своему новорожденному? Или чтобы укрепить устойчивость ее ребенка к вреду, связанному с PFAS? (Грудное вскармливание усиливает иммунную функцию.) А как быть с молодыми людьми, родившимися до прекращения производства ПФОС в 2002 году, когда средние уровни этого химического вещества были в шесть раз выше, чем сейчас, — должны ли они более внимательно следить за определенными аспектами своего здоровья?

Проблема загрязнения ПФАС выходит за рамки питьевой воды: Фарерские острова демонстрируют то же самое. PFAS проникает в окружающую среду — растения, животных и людей — многими путями. В Соединенных Штатах химическое производство регулируется EPA через Закон о контроле над токсичными веществами. Согласно закону, компании, желающие получить разрешение на новые химические вещества, тестируют свои собственные продукты и сообщают о результатах, но невыполнение этого требования наказывается относительно небольшими штрафами. В феврале Европейское химическое агентство опубликовало предложение, рекомендующее полный запрет на производство и использование PFAS в Европейском союзе, включая импортные продукты. Однако в отсутствие такого широкого государственного регулирования у людей мало вариантов, кроме как попытаться избежать воздействия ПФАС самостоятельно.