Полигалогенированные бифенилы (ПГБ)

Эта группа химических веществ включает более ста наименований. Соединения используются в качестве изолирующих жидкостей, теплообменников, химических добавок к маслам и т.д. Как правило, коммерческие препараты представляют собой смесь веществ, включая более токсичные дибензофураны.

В условиях лаборатории тератогенное действие ПГБ выявляется постоянно. Имеются данные, согласно которым поступление веществ в организм женщины в течение первого триместра беременности в дозе 1000 - 1500 частей на миллион, приводит к врожденным уродствам плода. Кроме того, отмечались: мертворождение, замедление внутриутробного развития плода, экзофтальм, гиперпигментация кожи, очаговая кальцификация костей черепа при рождении. Наблюдение за такими детьми показывает, что врожденные аномалии разрешаются в течение нескольких лет, однако признаки неврологических нарушений остаются. Возможно поражение ПГБ в постнатальном периоде, при поступлении веществ в организм с молоком кормящей матери. В литературе отсутствуют данные позволяющие установить количественные характеристики рассматриваемых эффектов у человека.

Органические растворители

В условиях опыта на лабораторных животных удается выявить неблагоприятное действие растворителей на репродуктивную функцию. В этой связи органические растворители рассматриваются как тератогены для экспериментальных животных.

Имеются единичные наблюдения, когда действие органических растворителей на женщин в период беременности приводит к появлению ряда врожденных дефектов, включая недоразвитие ЦНС, заячьей губы и малому весу новорожденных. По другим данным воздействие растворителей на мужчин сопровождается снижением либидо, импотенцией, аномалиями сперматозоидов, а на женщин - нарушением менструального цикла, понижением продуктивности, спонтанными абортами, преждевременными родами. Ни один из выявленных эффектов не является строго научно доказанным.

Цитостатики

Средства химеотерапии новообразований обладают свойствами тератогенов, если их действие приходится на ранний период беременности. Среди установленных тератогенов: алкилирующие агенты (бисульфан, хлорамбуцил, циклофосфан, мехлорэтамин) и антиметаболиты (аминоптерин, азасерин, азатиоприн, азауридин, циторабин, 5-фторурацил, метатрексат). Риск родить ребёнка с врожденными дефектами у женщин, принимающих цитостатики в терапевтических дозах составляет 1 : 10 - 1 : 50, в зависимости от применяемого средства. Действие веществ проявляется спонтанными абортами, мертворождением, высокой смертностью новорожденных. Дефекты развития у детей включают нарушения со стороны ЦНС, костей лицевого и мозгового черепа, аномалии развития почек и мочеточников, конечностей. Отмечено, что среди медицинских сестер, родивших детей с аномалиями развития, вероятность контакта с цитостатиками в 2,6 раза выше, чем в группе сестер, родивших нормальных детей. У медицинских работников, постоянно контактирующих с цитостатиками, в клетках крови обнаруживается повышенная частота хромосомных аберраций.

С другой стороны отсутствуют убедительные данные, указывающие на неблагоприятное действие цитостатиков (по показателю "увеличение риска тератогенеза") на организм отца до, или в период, зачатия.

Выявление действия токсикантов на репродуктивную функцию.

Экспериментальное изучение

Оценить токсическое действие веществ на репродуктивные функции чрезвычайно сложно, поскольку многообразны и сложны механизмы и условия, приводящие к неблагоприятному эффекту. В настоящее время разработано большое количество протоколов опытов, в рамках которых подобные исследования выполняются. Обычно они осуществляются в четыре этапа:

1. Изучение оплодотворяемости и общей репродуктивности - в опытах на одномпоколении животных;

2. Изучение оплодотворяемости и общей репродуктивности - в опытах на нескольких поколениях животных;

3. Изучение тератогенной активности веществ;

4. Выявление перинатальной и постнатальной токсичности.

Опыты выполняются на животных, содержащихся в строго контролируемых условиях.

Изучение оплодотворяемости и репродуктивности.Опыты выполняют на лабораторных животных, как правило, крысах. Обычно 20 самцам (на каждую из исследуемых доз) вводят изучаемый токсикант в течение 60 суток до спаривания, а также 20 самкам - в течении 14 суток до спаривания. Временные периоды выбраны исходя из сроков завершения полного цикла процессов сперматогенеза и овуляции. После спаривания животных обработка токсикантом самок продолжается весь период беременности и до момента прекращения лактации.

Изучаемое вещество добавляют в корм или питьевую воду. Дозовая зависимость определяется в диапазонах: дозы, вызывающие пороговые токсические эффекты у животных-родителей (максимальная исследуемая) - дозы, действующие в естественных условиях на человека (минимальная исследуемая). После спаривания самцов умерщвляют и исследуют; половину самок умерщвляют в середине периода вынашивания и обследуют на предмет оценки преимплантационной и постимплантационной летальности плода. Другой половине самок предоставляют возможность выносить и выкормить потомство. После завершения периода выкармливания крысят умерщвляют и подвергают обследованию с целью выявления дефектов развития. В контрольных экспериментах спаривают животных не подвергшихся действию токсикантов (только самцы, только самки, оба родителя).

Выраженность токсического действия исследуемого вещества на репродуктивные функции оценивают по следующим показателям:

- преимплантационная гибель - количество желтых тел в яичниках, относительно числа мест имплантации яйцеклеток в матке;

- постимплантационная гибель - количество участков резорбции яйцеклеток в матке, относительно общего числа мест имплантации;

- морфологические изменения в репродуктивных органах животных;

- продолжительность периода беременности;

- численность приплода и его состояние, соотношение живых и мертвых новорожденных крысят, вес крысят, наличие видимых уродств;

- характеристика развития новорожденных: прибавка в весе, смертность и т.д.

- наличие морфологических дефектов формирования органов и тканей у крысят после завершения выкармливания матерью.

Все показатели оцениваются количественно, обрабатываются статистически и сравниваются с контролями. Существенные, статистически достоверные нарушения хотя бы одного из оцениваемых показателей свидетельствует о репродуктивной токсичности исследуемого вещества.

Значительно более трудоемким является протокол исследования, предполагающий проследить неблагоприятный эффект в нескольких поколениях. Основная сложность состоит в правильном формировании исследуемых групп и групп сравнения. С содержанием таких протоколов можно познакомиться в специальной литературе.

Изучение тератогенной активности. В ходе исследования токсикант можно вводить весь период беременности, от зачатия до родов. Однако обычно ограничиваются изучением последствий действия вещества в период наибольшей чувствительности плода - период органогенеза. Опыты выполняют, как правило, на грызунах, чаще крысах. Способ назначения и дозы токсиканта - аналогичны, описанным выше. Наиболее типичная форма протокола представлена в таблице 7.

Таблица 7. Типовой протокол исследования тератогенной активности и перинатальной/постнатальной токсичности

ТЕРАТОГЕНЕЗ

ПЕРИНАТАЛЬНАЯ/ПОСТНАТАЛЬНАЯ ТОКСИЧНОСТЬ

В процессе исследования оценивают структурные нарушения развития плода (таблица 8), величину эмбрио-фетальной летальности.

Таблиц 8. Некоторые аномалии развития, выявляемые входе оценки тератогенности ксенобиотиков

Поскольку практически все выявляемые нарушения встречаются и у интактных животных, а также могут быть вызваны факторами не химической природы, большое внимание необходимо уделять формированию репрезентативных контрольных групп и статистической обработке получаемых результатов.

В качестве дополнения к предлагаемому протоколу рассматривается возможность использования методов оценки функционального состояния животных, родившихся от самок, подвергшихся воздействию исследуемого химического вещества. Постнатальная оценка функционального состояния животных включает определение скорости роста, состояния почек, печени, сердечно-сосудистой, дыхательной систем, ЦНС.

Изучение перинатальной и постнатальной токсичности. Исследование выполняют на беременных самках белых крыс (таблица 7). 20 животным (на каждую исследуемую дозу) вводят исследуемый препарат в течении последней трети беременности и периода лактации. Способы введения и дозы испытываемых веществ подбирают по общим правилам (см. выше). Оценивают продолжительность беременности, число и размеры новорожденных, скорость роста приплода и т.д. Целесообразно использовать морфологические и физиологические методы оценки состояния здоровья крысят. Результаты обрабатывают статистически и сравнивают с контролями.

Установление тератогенности ряда токсикантов рождает представление о том, что основной причиной дефектов развития являются производственные факторы и факторы окружающей среды. На самом деле это не так. Реальная оценка потенциальной опасности токсиканта для человека - сложная задача. Хотя в опытах на животных проделана большая работа по выявлению тератогенов, мутагенов, веществ нарушающих репродуктивную функцию, полностью переносить полученные данные на человека не представляется возможным. Такой перенос невозможен в силу целого ряда обстоятельств: различий в строении генома у представителей видов лабораторных животных и человека; различий чувствительности развивающихся тканей к отдельным токсикантам; межвидовых различий токсикокинетики ксенобиотиков, включая особенности метаболизма (это имеет значение поскольку у разных видов возможно образование различных метаболитов одного и того же токсиканта, могут существенно различаться временные параметры действия веществ); различием физиологических механизмов реализации репродуктивной функции, продолжительности отдельных периодов развития плода и т.д.

Оценка риска поражения

Теоретически оценить риск нарушения репродуктивной функции можно только с учетом дозовых нагрузок ксенобиотика, поскольку, как сказано выше, практически отсутствуют вещества безопасные при любых условиях воздействия и в любых дозах. Однако на практике сделать это применительно к человеку в настоящее время не представляется возможным. Чрезвычайно сложная методология получения данных для построения зависимостей "доза-эффект", применительно к рассматриваемой проблеме, не позволяет накопить необходимую для этого информацию.

В этой связи оценка риска поражения и диагностика действия токсиканта на репродуктивную функцию людей строятся на комплексном изучении состояния здоровья, конкретных обстоятельств жизни и работы обследуемых.

Признаки нарушения репродуктивных функций могут быть различными, но всегда следует брать под контроль любой выявленный случай. Возможны, в частности, обращения к врачу по поводу получения информации об опасности тех или иных токсикантов, с которыми отцу или матери приходится сталкиваться на производстве. При этом, работающий может предъявлять жалобы на состояние здоровья, что, по его мнению, указывает на пагубное действие некоего вещества (веществ). Достаточно часто за консультацией обращаются бесплодные супружеские пары, с просьбой решить не является ли причиной их беды тот или иной токсикант, с которым контактирует один или оба супруга. Наконец, поводом для исследования могут стать просьбы родителей проконсультировать их о возможных причинах дефекта развития их ребенка.

Во всех подобных случаях врачу необходимо обследовать пациента, документировать все предъявляемые жалобы, выявить последовательность появления симптомов, степень их выраженности, продолжительность. Желательно опросить, и в случае необходимости, осмотреть сослуживцев пациента на предмет выявления у них аналогичных проявлений. Следует обращать внимание на возможность действия на женщину "непроизводственных токсикантов" в быту (растворители, моющие средства, косметика, вредные привычки, приём лекарств и т.д.). Важной информацией для принятия решения являются данные о возрасте, профессии пациентов, перенесённых заболеваниях.

Ретроспективная оценка возможного токсического воздействия не всегда разрешимая задача, поскольку информация предъявляемая пациентами, как правило, носит субъективный характер. Лица с нарушением репродуктивной функции значительно чаше вспоминают факт воздействия "вредности", чем лица, без такового. Выявление времени воздействия токсиканта и установление, в каком периоде беременности это произошло, также основывается, как правило, на опросе, и потому весьма затруднено.

При изучении условий труда обследуемых необходимо обращать внимание на перечень потенциально опасных действующих токсикантов, их количественные характеристики на рабочем месте, принимаемые меры защиты (технические, организационные и т.д.).

Важно установить отсутствие генетических дефектов у родителей и родственников обследуемых. Наиболее часто встречающиеся "спонтанные" нарушения у человека это: анэнцефалия, spina bifida, дефекты конечностей, расщепленное небо, заячья губа, врожденный вывих бедра, пилоростеноз.

Медицинское обследование беременной женщины, подвергшейся (подвергающейся) действию токсикантов, должно быть тщательным и включать исследование состояния плода, особенно его подвижность, частоту сердечных сокращений, размер.

Лучший способ оценки количества подействовавшего токсиканта - определение его самого или метаболитов в биологических средах организма матери (крови, моче), биологических маркеров действия токсикантов (активность ферментов, картина крови, содержание биологически активных веществ и т.д.).

Полезными методами оценки репродуктивных функций мужчины являются: вес тела, размеры тестикул, анализ спермы (количество сперматозоидов, их подвижность, морфология), эндокринные функции (фолликулостимулирующий, лютеинизирующий гормоны, тестостерон, гонадотропин). При обследовании женщин оценивают: вес тела, эндокринные функции (гонадотропин, пролактин, хориоидный гонадотропин, эстроген, прогестерон), цитологические свойства цервикальной жидкости, анатомо-морфологические особенности органов половой системы. В ряде случаев возникает необходимость пренатального обследования плода (ультрозвуковая диагностика, лучевая диагностика, фетоскопия, фетография, амниография, амниоцентез, исследование хориона, анализ фетальной крови, биопсия кожи и печени плода).