Czyste powietrze, woda i zdrowa gleba są integralną częścią funkcjonowania ekosystemów, które oddziałują na siebie w czterech głównych obszarach Ziemi, podtrzymując życie. Jednak toksyczne pozostałości pestycydów są wszechobecne w ekosystemach i często występują w glebie, wodzie (zarówno stałej, jak i ciekłej) oraz powietrzu atmosferycznym w stężeniach przekraczających normy Agencji Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA). Te pozostałości pestycydów ulegają hydrolizie, fotolizie, utlenianiu i biodegradacji, czego efektem są różne produkty przemian, równie powszechne jak ich związki macierzyste. Na przykład 90% Amerykanów ma w organizmie co najmniej jeden biomarker pestycydów (zarówno związek macierzysty, jak i metabolit). Obecność pestycydów w organizmie może mieć wpływ na zdrowie ludzi, zwłaszcza w newralgicznych okresach życia, takich jak dzieciństwo, okres dojrzewania, ciąża i starość. Literatura naukowa wskazuje, że pestycydy od dawna wywierają znaczący negatywny wpływ na zdrowie (np. zaburzenia endokrynologiczne, nowotwory, problemy reprodukcyjne/porodowe, neurotoksyczność, utratę bioróżnorodności itp.) na środowisko (w tym na dziką przyrodę, bioróżnorodność i zdrowie ludzi). Zatem narażenie na pestycydy i ich PD może mieć niekorzystny wpływ na zdrowie, w tym na układ hormonalny.
Ekspert UE ds. substancji zaburzających gospodarkę hormonalną (nieżyjący) dr Theo Colborne sklasyfikował ponad 50 aktywnych składników pestycydów jako substancje zaburzające gospodarkę hormonalną (ED), w tym substancje chemiczne zawarte w produktach gospodarstwa domowego, takich jak detergenty, środki dezynfekujące, tworzywa sztuczne i insektycydy. Badania wykazały, że zaburzenia endokrynologiczne dominują w przypadku wielu pestycydów, takich jak herbicydy atrazyna i 2,4-D, insektycyd dla zwierząt domowych fipronil oraz dioksyny pochodzące z produkcji (TCDD). Substancje te mogą przedostawać się do organizmu, zaburzać gospodarkę hormonalną i powodować niekorzystne zmiany rozwojowe, choroby i problemy reprodukcyjne. Układ endokrynologiczny składa się z gruczołów (tarczycy, gonad, nadnerczy i przysadki mózgowej) oraz hormonów, które one wytwarzają (tyroksyna, estrogen, testosteron i adrenalina). Gruczoły te i odpowiadające im hormony regulują rozwój, wzrost, reprodukcję i zachowanie zwierząt, w tym ludzi. Zaburzenia endokrynologiczne to stały i narastający problem, który dotyka ludzi na całym świecie. Zwolennicy twierdzą, że polityka ta powinna wprowadzić bardziej rygorystyczne regulacje dotyczące stosowania pestycydów i wzmocnić badania nad długoterminowymi skutkami narażenia na pestycydy.
To badanie jest jednym z wielu, które dowodzą, że produkty rozpadu pestycydów są równie toksyczne, a nawet bardziej skuteczne niż ich związki macierzyste. Na całym świecie pyryproksyfen (Pyr) jest szeroko stosowany do zwalczania komarów i jest jedynym pestycydem zatwierdzonym przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) do zwalczania komarów w zbiornikach z wodą pitną. Jednak prawie wszystkie siedem TP Pyr wykazuje działanie dehydrogenatyczne we krwi, nerkach i wątrobie. Malation to popularny insektycyd, który hamuje aktywność acetylocholinoesterazy (AChE) w tkance nerwowej. Hamowanie AChE prowadzi do akumulacji acetylocholiny, neuroprzekaźnika chemicznego odpowiedzialnego za funkcjonowanie mózgu i mięśni. Ta akumulacja chemiczna może prowadzić do ostrych konsekwencji, takich jak niekontrolowane, szybkie skurcze niektórych mięśni, paraliż oddechowy, drgawki, a w skrajnych przypadkach hamowanie acetylocholinoesterazy jest nieswoiste, co prowadzi do rozprzestrzeniania się malationu. Stanowi to poważne zagrożenie dla dzikiej przyrody i zdrowia publicznego. Podsumowując, badanie wykazało, że dwa TP malationu mają zaburzający gospodarkę hormonalną wpływ na ekspresję genów, wydzielanie hormonów i metabolizm glikokortykosteroidów (węglowodanów, białek i tłuszczów). Szybka degradacja pestycydu fenoksapropu etylu spowodowała powstanie dwóch wysoce toksycznych TP, które zwiększyły ekspresję genów 5,8–12-krotnie i miały większy wpływ na aktywność estrogenu. Wreszcie, główny TF benalaksylu utrzymuje się w środowisku dłużej niż związek macierzysty, jest antagonistą receptora estrogenowego alfa i trzykrotnie zwiększa ekspresję genów. Cztery pestycydy w tym badaniu nie były jedynymi substancjami chemicznymi budzącymi obawy; wiele innych również wytwarza toksyczne produkty rozpadu. Wiele zakazanych pestycydów, starych i nowych związków pestycydowych oraz chemicznych produktów ubocznych uwalnia toksyczny fosfor całkowity, który zanieczyszcza ludzi i ekosystemy.
Zakazany pestycyd DDT i jego główny metabolit DDE pozostają w środowisku przez dziesięciolecia po wycofaniu z użycia, a Agencja Ochrony Środowiska USA (EPA) wykrywa stężenia substancji chemicznych przekraczające dopuszczalne poziomy. Podczas gdy DDT i DDE rozpuszczają się w tkance tłuszczowej i pozostają tam przez lata, DDE pozostaje w organizmie dłużej. Badanie przeprowadzone przez Centra Kontroli i Prewencji Chorób (CDC) wykazało, że DDE zainfekowało ciała 99 procent uczestników badania. Podobnie jak substancje zaburzające gospodarkę hormonalną, narażenie na DDT zwiększa ryzyko związane z cukrzycą, wczesną menopauzą, zmniejszoną liczbą plemników, endometriozą, anomaliami wrodzonymi, autyzmem, niedoborem witaminy D, chłoniakiem nieziarniczym i otyłością. Jednak badania wykazały, że DDE jest jeszcze bardziej toksyczny niż jego związek macierzysty. Ten metabolit może mieć wielopokoleniowy wpływ na zdrowie, powodując otyłość i cukrzycę, a także w wyjątkowy sposób zwiększa częstość występowania raka piersi u wielu pokoleń. Niektóre pestycydy starszej generacji, w tym organofosforany, takie jak malation, są wytwarzane z tych samych związków, co środek paralityczno-drgawkowy z czasów II wojny światowej (Agent Orange), który niekorzystnie wpływa na układ nerwowy. Triklosan, pestycyd o działaniu przeciwdrobnoustrojowym, zakazany w wielu produktach spożywczych, pozostaje w środowisku i tworzy rakotwórcze produkty degradacji, takie jak chloroform i 2,8-dichlorodibenzo-p-dioksyna (2,8-DCDD).
Chemikalia „nowej generacji”, w tym glifosat i neonikotynoidy, działają szybko i szybko się rozkładają, dzięki czemu są mniej podatne na kumulację. Badania wykazały jednak, że niższe stężenia tych chemikaliów są bardziej toksyczne niż starsze chemikalia i wymagają o kilka kilogramów mniej masy. Dlatego produkty rozpadu tych chemikaliów mogą powodować podobne lub poważniejsze skutki toksykologiczne. Badania wykazały, że herbicyd glifosat jest przekształcany w toksyczny metabolit AMPA, który zmienia ekspresję genów. Ponadto nowe metabolity jonowe, takie jak denitroimidakloprid i decyanotiakloprid, są odpowiednio 300 i ~200 razy bardziej toksyczne dla ssaków niż macierzysty imidakloprid.
Pestycydy i ich czynniki transkrypcyjne (TF) mogą zwiększać poziom ostrej i subletalnej toksyczności, co prowadzi do długotrwałych skutków dla bogactwa gatunkowego i bioróżnorodności. Różne pestycydy stosowane w przeszłości i obecnie działają podobnie do innych zanieczyszczeń środowiska, a ludzie mogą być narażeni na ich działanie jednocześnie. Często te zanieczyszczenia chemiczne działają razem lub synergistycznie, powodując poważniejsze skutki łączone. Synergia jest częstym problemem w mieszankach pestycydów i może niedoszacować toksycznego wpływu na zdrowie ludzi, zwierząt i środowisko. W związku z tym obecne oceny ryzyka dla środowiska i zdrowia ludzi znacznie zaniżają szkodliwy wpływ pozostałości pestycydów, metabolitów i innych zanieczyszczeń środowiska.
Zrozumienie wpływu pestycydów zaburzających gospodarkę hormonalną i produktów ich rozpadu na zdrowie obecnych i przyszłych pokoleń jest kluczowe. Etiologia chorób wywoływanych przez pestycydy jest słabo poznana, w tym przewidywalne opóźnienia czasowe między ekspozycją na substancje chemiczne, skutkami zdrowotnymi i danymi epidemiologicznymi.
Jednym ze sposobów zmniejszenia wpływu pestycydów na ludzi i środowisko jest kupowanie, uprawa i utrzymanie produktów ekologicznych. Liczne badania wykazały, że przejście na dietę całkowicie ekologiczną drastycznie obniża poziom metabolitów pestycydów w moczu. Rolnictwo ekologiczne przynosi wiele korzyści zdrowotnych i środowiskowych, zmniejszając potrzebę stosowania intensywnych chemicznie praktyk rolniczych. Szkodliwe skutki pestycydów można ograniczyć, stosując regeneracyjne praktyki ekologiczne i najmniej toksyczne metody zwalczania szkodników. Biorąc pod uwagę powszechne stosowanie alternatywnych strategii bezpestycydowych, zarówno gospodarstwa domowe, jak i pracownicy sektora rolno-przemysłowego mogą stosować te praktyki, aby stworzyć bezpieczne i zdrowe środowisko.
Czas publikacji: 06.09.2023