Современные яды: Дозы, действие, последствия - Алан Колок

Современный человек пользуется лекарствами в немыслимых объемах. В 2013 г. в Соединенных Штатах было выписано более 4 млрд рецептов; более 45 % населения получают по рецепту как минимум одно лекарство в месяц. Уровень употребления лекарств, продаваемых без рецепта, впечатляет не меньше: так, например, ежегодное потребление аспирина в США превосходит 10 000 т.

За использованием различных ингредиентов средств личной гигиены уследить сложнее, так как эти продукты представляют собой смеси различных веществ, формулы которых нередко защищены патентами. Таким образом, конкретный химический состав продукта и, следовательно, дозу того или иного вещества, воздействующую на пользующегося им человека, оценить бывает трудно. Однако общее количество существующих и применяемых средств личной гигиены огромно. По данным Рабочей группы по охране окружающей среды, женщины в среднем используют девять средств личной гигиены каждый день, при этом 1 % мужчин и 25 % женщин используют каждый день 15 и более различных продуктов из этой группы. К ним относятся бальзамы для губ, одеколоны, дезодоранты, духи, лосьоны, декоративная косметика, различные кремы, в том числе для бритья, влажные салфетки, ватные палочки и диски, туалетная бумага, одноразовые носовые платки и т. д. В состав этих продуктов входит более 10 500 уникальных химических соединений. При этом многие из этих веществ содержатся не в каком-то одном продукте, а распределены по многим. Например, антибиотик триклозан входит в состав целого ряда различных бактериальных мыл, зубных паст, блеска для губ, кремов для первой помощи, дезодорантов и даже в некоторые разновидности кухонной утвари, матрасов и детских игрушек.

Производство и применение фармацевтических продуктов и средств личной гигиены

Высокая потребность в промышленных продуктах этой группы обусловила быстрое развитие химической отрасли, поставляющей их на прилавки. В области фармацевтики в очень большой степени задействованы международные связи, так как 80 % активных ингредиентов и 40 % готовых лекарств, потребляемых в США, производятся за пределами страны. Главные поставщики, удовлетворяющие сегодня потребности американского фармацевтического рынка, – Индия и Китай, на которых эта задача взвалила серьезное бремя проблем с загрязнением водной среды.

Наверное, самый поразительный пример чрезмерного сброса фармацевтических продуктов в окружающую среду – ситуация в индийском городе Патанчеру, неподалеку от Хайдарабада. Этот регион стал центром индийской фармацевтической промышленности; здесь сосредоточено более 90 заводов. Как это бывает со многими химическими процессами, увеличение производства может вести к соответствующему увеличению потерь продукта через стоки. Поэтому стоки фармацевтических предприятий вокруг Патанчеру обрабатывались перед сбросом в окружающую среду. К несчастью, очистные сооружения Patancheru Environ Tech Ltd., которые должны были удалять из воды эти химические вещества, не соответствовали задаче, и стоки фармацевтических предприятий содержали фармацевтические продукты в очень высоких концентрациях. Одиннадцать веществ, в том числе шесть антибиотиков, регулятор артериального давления, четыре блокатора рецепторов и ингибитор обратного всасывания серотонина были обнаружены в стоках в концентрации свыше микрограммов на литр. Это достаточно серьезные количества, превосходящие допустимый уровень токсичности для водных организмов. Больше всего, до 31 мг/л, в воде обнаружилось антибиотика ципрофлоксацина: эта концентрация превышала терапевтическую дозировку данного препарата! Аналогичная ситуация сложилась в Китае, где в стоках, сбрасываемых в реку, и в самой речной воде были выявлены количества антибиотика окситетрациклина до нескольких миллиграммов на литр.

Путь от производства химических составляющих до конечного продукта в домашней аптечке может быть для разных средств очень разным. Некоторые из них в своем коммерческом виде поступают в США от зарубежных производителей, а другие изготавливаются из произведенных в других странах ингредиентов. Но какими бы ни были промежуточные шаги между производителем химических веществ и потребителем, практически любой гражданин США пользуется фармацевтическими продуктами и средствами личной гигиены.

Безопасность средств личной гигиены, как и лекарств, регулируется Управлением по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами, хотя законы, относящиеся к средствам личной гигиены, менее строги, чем относящиеся к лекарствам. Закон запрещает продажу поддельных и неверно маркированных косметических товаров, но не дает Управлению полномочий требовать предпродажного одобрения ингредиентов этих средств. Единственное исключение – красители, которые должны проходить процедуру одобрения. Так что за безопасность этой продукции несет ответственность не Управление, а сами производители.

Один из печальных примеров непреднамеренной токсикации связан с некоторыми продуктами для ухода за волосами, в том числе распрямителями. Эти продукты содержат экстракты плаценты животных, которые, в свою очередь, содержат прогестерон, эстрогены и гормоны роста – биоактивные вещества. Кроме того, эти продукты обычно применяются достаточно долго. Было установлено, что гормоны роста усиливают рост волосяных фолликулов и уменьшают выпадение волос, скорее всего, благодаря стимулированию формирования новых кровеносных капилляров и последующему увеличению притока крови к волосяным луковицам. Однако эти продукты также могут негативно влиять на здоровье: ускоряют наступление менархе (первого менструального цикла) у девочек и стимулируют формирование миомы матки (доброкачественной опухоли, формирующейся из гладкой мышечной ткани, которая только в редких случаях становится злокачественной) у взрослых женщин. Наверное, самые неприятные эффекты эти средства вызывают при использовании маленькими девочками. Было установлено, что средства для ухода за волосами могут вызывать преждевременное развитие вторичных половых признаков (рост груди и появление лобковых волос) у детей уже в возрасте 14 месяцев! К счастью, при прекращении применения продукта дети возвращаются к нормальной, соответствующей возрасту, стадии развития.

Возможно, это крайний случай, но многие лекарственные и косметические средства специально разрабатываются для того, чтобы использовать биологическую активность, то есть вызывать клеточные изменения. Стероиды, антибиотики и все прочие лекарства биологически активны; они взаимодействуют со специфическими путями метаболизма и процессами, которые происходят в организме реципиента – человека или животного. Именно в этих клеточных и молекулярных изменениях и кроются проблемы: вне зависимости от того, какова цель использования средства, не все изменения оказываются благоприятными, а, кроме того, их влияние не ограничивается непосредственным потребителем продукта.

Фармацевтические продукты и средства личной гигиены в окружающей среде: непредвиденные последствия

После приема лекарства выводятся из организма чаще всего с мочой, а средства личной гигиены обычно просто смываются. В обоих случаях они могут попадать в канализационные стоки либо в изначальной форме, либо с присоединенными группами молекул, которые улучшают их водорастворимость. Важно, что, приобретая водорастворимость, эти метаболиты вовсе не обязательно лишаются своей биологической активности; кроме того, они могут преобразовываться бактериями обратно в исходные вещества, которые оказываются в окружающей среде снова в активной форме. И здесь нам снова нужно вспомнить об исследовании Колпин и ее коллег. Обнаруженное ими повсеместное присутствие в воде компонентов лекарственных и косметических средств в сложных сочетаниях из семи и более веществ делают их важным новым классом загрязнителей.

Но существуют ли данные о том, что эти вещества вредят местной биоте? Да, такие данные есть, в частности, можно упомянуть о связи, выявленной в Азии между восточным бенгальским грифом (Gyps bengalensis), домашним скотом и противовоспалительным средством диклофенаком.

Грифы – падальщики, питающиеся трупами животных. Когда-то бенгальские грифы были самыми многочисленными хищными птицами в мире, во многом благодаря их тесным отношениям с человеком и его домашним скотом. В Индии крупный рогатый скот традиционно используется для получения молока и как тягловая сила, но при этом коровы считаются священными животными и поэтому не забиваются на мясо. Когда одна из 500 млн голов индийского скота умирает, избавляться от трупа обычно предоставляют грифам, даже в городах[10]. В 1990-х гг. численность грифов заметно упала, и в конце концов осталось не более 5 % всей популяции.