Индекс
издания
76063

ISSN 2303-9949

Экологически зависимые нарушения репродуктивной функции (Обзор литературы)

Автор: А. И. Никитин
Место работы: Балтийский институт репродуктологии человека, г. Санкт-Петербург (Россия)
Резюме

Обобщены и проанализированы данные литературы, касающиеся влияния «экологических факторов» на репродуктивную систему человека. Показано, что ухудшение основных показателей репродуктивной функции в значительной степени связано с влиянием на репродуктивную систему ксенобиотиков с гормоноподобными свойствами. Особенно неблагоприятным оказалось их влияние на мужскую репродуктивную систему, что выразилось в падении активности сперматогенеза, явлениях демаскулинизации и феминизации. На основе клинических и экспериментальных исследований установлено, что особенно подвержена вредному действию репродуктивных токсикантов (через организм беременной) дифференцирующаяся репродуктивная система внутриутробного плода, следствием чего является возникновение пороков развития органов половой системы и опухолей гонад. Рассмотрены некоторые аспекты пре-дупреждения вредного влияния факторов среды на репродуктивную систему человека.

Resume

Сompiled and analyzed data from the literature on the impact of environmental factors on the human reproductive system. Shows that the deterioration of the main indicators of reproductive function is largely due to the impact on the reproductive system of Xenobiotics with hormone properties. Particularly unfortunate it turned out the impact on the male reproductive system, resulting in a drop in activity of spermatogenesis, the phenomena of demaskulinizacii and feminization. On the basis of clinical and experimental research, found that is particularly vulnerable to the harmful effects of reproductive toxicants (pregnant) differentiate reproductive system affecting the unborn baby, the consequence of which is the occurrence of malformations of organs of the reproductive system, and tumors of the gonads. Some aspects of preventing the harmful effects of environmental factors on the human reproductive system.

Ключевые слова: репродуктивная система, гормоноподобные ксенобиотики, влияние на плод.
Keywords: reproductive system, hormone-like xenobiotics, influence on the fetus.

В течение долгого времени живые организмы имели дело лишь со «знакомыми» сигналами» окружающей среды, поскольку основой, на которой в эволюции формировались их функциональные связи с внешним миром, были химические и физические факторы определенного состава и уровня, строго соответствовавшие специфическим земным условиям: химическому составу морской воды и атмосферных газов, колебаниям температуры, освещенности, атмосферного давления, уровню естественной радиации и т.п.

Параллельно на этой же основе формировались механизмы обезвреживания (элиминации) и выведения из организма «незнакомых» (чуждых) ему веществ. Такая «сигнальная система» обеспечивала эффективную адаптацию к изменяющимся условиям существования и обеспечивало организму нормальное функционирование и осуществление воспроизводства. До начала индустриальной эры изменения, вызываемые поступлением во внешнюю среду продуктов хозяйственной деятельности человека, сравнительно легко компенсировались естественными природными процессами.

С появлением человека, который стал оказывать «преобразующие воздействия» на природу, равновесное состояние в отношениях организмов с внешней средой оказалось нарушенным. «Антропогенное давление» на биосферу особенно усилилось в ХХ веке, и к середине его оно приобрело глобальный характер, что явилось следствием интенсивной добычи «полезных ископаемых»: металлов и углеводородного сырья, а также массивного поступления во внешнюю среду промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов, большинство из которых химически оказались для организма «незнакомыми».

В настоящее время на Земле нет ни одного живого существа, в организме которого не содержалось бы то или иное количество вредных для организма веществ. Впервые угроза существованию человека на Земле стала исходить не от внешних сил, а от него самого.

К антропогенным следует отнести и ряд так называемых социокультурных факторов, оказывающих двоякое, в т.ч. – и патогенное влияние на организм: стресс, широкое распространение вредных привычек (алкоголь, курение, наркотики и т.п.), нарушение биологических ритмов, связанное с изменением режимов сна и отдыха и т.д.

Вызванные антропогенными воздействиями изменения физических и химических параметров среды обитания, адаптация к которым не была выработана в процессе эволюции, стали представлять реальную угрозу здоровью, которое оказалось в значительной степени зависимым от состояния окружающей среды. По разным данным степень этой зависимости составляет 40-70% (в сравнении с 10-15% зависимости от уровня медицинской помощи). Следует особо выделить последствия неблагоприятных средовых воздействий на репродуктивную систему, так как нарушения репродуктивной функции касаются не только здоровья существующих, но и будущих поколений.

В этом отношении наибольший вред для живых организмов представляют искусственно синтезированные

химические вещества, относящиеся к классу гормоноподобных ксенобиотиков (ГПК) и выделенные в группу репродуктивных токсикантов, а также некоторые растительные соединения, относящиеся к классу фитоэстрогенов. Многие из них, имея в своем составе фенольные группы, приобрели определенное структурное сходство с половыми стероидами (рис. 1).

Поэтому организм может воспринимать их как «знакомые». «Маскируясь» под естественные половые стероиды, они могут связываться с рецепторами половых гормонов и «вмешиваться» в регуляцию физиологических систем, внося «хаос»: усиливая, ослабляя или извращая их работу, в том числе – вызывая нарушение репродуктивного процесса.

Это ведет к изменению строго регламентированного характера прямых и обратных связей между гипоталамусом, гипофизом и гонадами, а также гормонозависимыми структурами других органов и может вызвать нарушения фундаментальных процессов репродукции: формирования нейро-эндокринных центров головного мозга и органов половой системы, включения механизмов, стимулирующих рост и созревание гамет (у плода), овуляцию, циклическую и прегравидарную трансформацию слизистой матки и т.д.

Наиболее «знаменитые» из репродуктивных токсикантов: ДДТ и его метаболиты, другие пестициды (инсектициды): дильдрин, гептахлор, тамоксифен, гексахлоран, метоксихлор, ряд фосфороорганических соединений, некоторые фунгициды, группа полихлорированных бифенилов (ПХБ) и диоксины, причисляемые к классу супертоксикантов, входящие в состав изделий из полимеров пластификаторы типа фталатов, соединения группы алкил- и нонилфенолов, дифенил-эфиры и др.

Многие из ГПК, особенно – относящиеся к группе хлорорганических соединений, характеризуются высокой устойчивостью к химической, физической и фотодеградации. Они десятилетиями сохраняются во внешней среде, распространяясь с водой и воздушными массами на огромные расстояния. Их обнаруживают, в том числе – в организме животных и людей, в местах, где они никогда не производились и не применялись, например – в Арктике.
Как выяснилось, большинство ГПК проявляют эстрогенное и антиандрогенное действие.

По образному выражению Sharpe и Skakkeback [12] современный человек «обитает в виртуальном море эстрогенов». Поэтому увеличение «ноши» ГПК во внешней среде сказалось прежде всего на мужских организмах. Это выразилось в появлении признаков «истощения» репродуктивной системы современных мужчин с «главной мировой сенсацией ХХ века» [8] – прогрессивным снижением объема эякулята и концентрации сперматозоидов в нем и, соответственно, – увеличением частоты «мужского» бесплодия.

Рядом специалистов, проанализировавших динамику изменений спермограмм мужчин почти за последние 70 лет, Carlsen и соавт. [9], Swan и соавт. [14], было установлено, что у мужчин США и Европы средняя концентрация сперматозоидов в 1 мл эякулята снизилась более, чем в 2 раза – со 140 до 60 млн, уменьшились также показатель подвижности спермиев и содержание нормальных морфологических форм половых клеток. При этом, если до 1980 г. субнормальные характеристики спермограммы обнаруживались лишь у 5% обследованных, а в последующие десятилетия – уже у 40%.

«Отсев» кандидатов в доноры, как «неперспективных», увеличился за 17 лет

Экологически зависимые нарушения репродуктивной функции (Обзор литературы)

с 13% до 54% [15]. Согласно расчетам, «скорость» падения концентрации спермиев в эякуляте мужчин Европы составляет примерно 2% в год.
В пользу связи ухудшения показателей сперматогенеза и роста частоты других патологических состояний репродуктивной системы мужчин с влиянием антропогенных загрязнителей свидетельствуют данные о том, что описанные тенденции имеют место преимущественно у мужчин промышленно развитых стран Европы и Америки и менее характерны для мужчин Азии и Африки [13].

Следует отметить, что фертильность мужчины носит, в определенной степени, «пороговый» характер – при снижении концентрации спермиев ниже определенного уровня (согласно ВОЗ в настоящее время он составляет 15 млн/мл) фертильность резко падает. Результатом продолжающегося ухудшения сперматогенеза у людей стало значительное уменьшение т.н. «запаса прочности» – величины концентрации спермиев, превышающей нижний пороговый уровень.

Сейчас общая средняя концентрация сперматозоидов у человека превышает пороговый уровень в 3-4 раза. В то же время, у самцов других млекопитающих, в частности – у лабораторных грызунов, эта разница составляет сотни и тысячи раз [17]. В случае сохранения тенденции к продолжению ухудшения показателей сперматогенеза человечество может перешагнуть порог, за которым проблема мужской инфертильности примет характер глобальной катастрофы, и библейские предсказания «конца света» приобретут реальность.

Касаясь влияния ГПК на репродуктивную систему женского организма следует отметить, что на примере ряда химических агентов была показана их способность проникать в различные ткани организма женщины. В цервикальной слизи, фолликулярной жидкости яичников, грудном молоке и амниотической жидкости были обнаружены такие ядохимикаты как ДДТ, ДДЭ, гептахлор, хлордан, гексахлорбензол, ПХБ, дильдрин, карбоматы и др. [2,10].

Частым проявлением нарушения репродуктивной функции под влиянием вредных производственных факторов являются нарушения менструального цикла и снижение фертильности. Поскольку характерным для работниц вредных производств является нарушение функции гипоталамо-гипофизарной системы, у них чаще возникают осложнения беременности, рост частоты спонтанных абортов, гестозов, преждевременных родов, мертворождений Важным фактором, приводящим к преждевременному прерыванию беременности, патологии плода и новорожденного у женщин-работниц, является развитие у них плацентарной недостаточности [5].

Результатом длительного действия на организм женщины химических факторов может быть возникновение т.н. «синдрома преждевременного истощения яичников» (преждевременной менопаузы) [6].

Один из главных выводов, сделанных исследователями, заключается в том, что нарушения сперматогенеза у современных мужчин являются, с большой вероятностью, следствием действия ГПК на формирование половой системы внутриутробного плода через организм матери. ГПК, депонирующиеся преимущественно в жировой ткани материнского организма, высвобождаются в кровяное русло и, преодолевая плацентарный барьер, поступают к плоду.

Влияя на фундаментальные процессы эмбрионального гистогенеза: пролиферацию, миграцию и ассоциацию клеток они вызывают той или иной степени выраженности нарушения генетически запрограммированных процессов формирования структуры и функции органа.

Одним из ярких доказательств вышесказанного является «эксперимент» 70-х гг. ХХ в Европе, когда несколько десятков тысяч женщин с угрозой прерывания беременности принимали во время беременности синтетический эстрогенный препарат диэтилстильбэстрол. Результатом его приема было обнаружение у потомства мужского пола пороков развития половых органов (крипторхизм, гипоспадия), опухолей яичка, нарушений сперматогенеза, бесплодия. У потомства женского пола обнаруживались: опухоли влагалища и шейки матки.

Следствием действия ГПК могут быть также явления феминизации при действии фактора во внутриутробном периоде и во время полового созревания, или (у половозрелых особей) в виде демаскулинизации (нарушения сперматогенеза, гипогонадизм, гормональные изменения). О возможном феминизирующем эффекте ГПК свидетельствуют данные о росте у потомства мужского пола врожденных пороков «феминизирующего типа» – крипторхизма и гипоспадии. Хотя считается, что этот порок имеет мультифакториальную природу, его учащение в последней четверти ХХ века, преимущественно – в индустриально развитых странах, позволяет связать это явление с антиандрогенным действием ГПК на плод через организм матери.

Как уже было сказано, ГПК, депонирующиеся в жировой и других тканях материнского организма, во время беременности активно высвобождаются в кровяное русло и, преодолевая плацентарный барьер, поступают к плоду. Результатом подобного действия ГПК может быть возникновение как видимых (грубых) пороков, так и тканевых дисплазий, отрицательно сказывающихся на формировании органов половой системы.

Отмечено, что в России частота ВПР особенно высока в промышленно развитых регионах и сельскохозяйственных областях с интенсивной «пестицидной нагрузкой» [1,4,7].

Следует отметить, что факторы среды могут оказывать свое действие на будущее потомство еще до зачатия, влияя на половые клетки. Это влияние может быть прямым, а также – опосредованным (при действии ГПК на регулирующие репродуктивный процесс механизмы). В последнем случае отмечается модулирующее влияние ксенобиотиков на такие процессы, как формирование овариальных фолликулов, скорость их атрезии, созревание ооцитов, овуляцию, образование желтого тела и его функционирование, сперматогенез.

Особый интерес представляют данные, касающиеся последствий действия репродуктивных токсикантов до зачатия. Во Динь Винь и соавт. [3] в эксперименте было изучено влияние острого и хронического воздействия гербицида 2,4-Д, содержащего примесь диоксинов, на самок крыс до наступления беременности. Было показано, что и острое, и хроническое воздействие обладают гонадо- и гаметотоксическим эффектом, проявляющимся в снижении уровня секреции эстрадиола, отсутствии его преовуляторного подъема, удлинении фаз диэструс и метэструс эстрального цикла, появлении ановуляторных циклов и снижении фертильности.

При остром воздействии отмечены задержка мейотических преобразований ооцитов на стадии метафаза 1 и увеличение числа яйцеклеток с числовыми хромосомными аберрациями. Это свидетельствовало о мутагенном действии препарата. И при острой, и при хронической затравке наблюдалось увеличение частоты эмбриональной гибели в пред- и постимплантационном периодах (доминантные летали). Тератологические исследования показали наличие у плодов гидронефроза, гидроцефалии, аплазии яичек и почек.

Авторы считают, что наиболее «уязвимыми» для повреждающих факторов женские половые клетки становятся в периовуляторном периоде полового цикла, совпадающем у человека и большинства млекопитающих с заключительными этапами гаметогенеза. Ведущим в механизме наблюдающихся при этом расстройств является нарушение процессов регуляции созревания ооцитов и овуляции. Учитывая данные по действию на созревание и оплодотворение ооцитов других токсикантов, периовуляторный период полового цикла следует рассматривать как один из критических этапов онтогенеза. В практическом плане это предполагает необходимость его особой «охраны» и исключения в это время контакта женщины, планирующей беременность, с репродуктивными токсикантами.

Следует также особо выделить проблему т.н. трансплацентарного карциногенеза. Как уже говорилось, агенты, обладающие тератогенными свойствами, при действии на плод после окончания органогенеза могут индуцировать появление у потомства опухолей, в том числе – новообразований органов репродуктивной системы. Согласно мировой статистике, количество опухолевых заболеваний у детей значительно увеличилось во второй половине ХХ века. Яркий пример трансплацентарного канцерогенеза у человека – возникновение карцином влагалища у девочек и молодых женщин, матери которых принимали во время беременности диэтилстильбэстрол [16].

Имеются сведения о связи рака молочной железы у молодых женщин и рака яичка у молодых мужчин с действием вредных факторов в период внутриутробного развития. Отмечено, что указанные новообразования – прерогатива населения промышленно развитых стран и стран, в сельском хозяйстве которых активно используются пестициды и гербициды. Прослежена корреляция возникновения опухолей вышеназванных локализаций у потомства с содержанием хлорорганических соединений в организме матери [11].

Известно, что тканью – мишенью для эстрогенов является и формирующийся мозг плода. Поэтому при действии обладающих эстрогеноподобными свойствами ГПК в пренатальном периоде возможно нарушение такого важного процесса как половая дифференциация мозговых структур с последующим изменением механизмов нейро-эндокринной регуляции репродуктивной функции. С этим, возможно, связаны возникающие постнатально некоторые нарушения полового поведения особей обоего пола.

Особого внимания требует и проблема, касающаяся потребления беременными женщинами биологически активных пищевых добавок. В частности, показано, что входящие в состав ряда БАД-ов ФЭ по своим свойствам могут быть отнесены к эндокринным деструкторам. Поэтому их бесконтрольное потребление, все стороны действия которого недостаточно изучены и в отношении взрослого организма, может оказать повреждающее действие (через организм беременной) на развивающийся внутриутробно плод, не оказывая заметного влияния на организм матери.

Поскольку улучшение «качества» последнего имеет важное значение в оздоровлении человеческой популяции, представляется необходимой дальнейшая разработка специального направления – периконцептологии или гигиены зачатия в широком смысле слова. Оно должно включать изучение роли неблагоприятных средовых воздействий, заболеваний и патологических состояний организма матери в патологии оплодотворения и раннего развития.

Конечной целью этого направления является создание эффективной системы охраны здоровья потенциальных родителей и будущего ребенка. Важное условие этого – проведение основанных на научных рекомендациях мероприятий по профилактике пренатальной патологии еще до наступления беременности или в самом начале ее. Необходима организация специализированной консультативной помощи супружеским парам, планирующим беременность, особенно – подвергающимся воздействию вредных производственных факторов и проживающих в «экологически неблагополучных» регионах.

Литература:

Андреева Г. Ф., Рагимова О. А., Жукова Е. И. В сб.: Влияние антропоген. факт. на структурн. преобразов. клеток, тканей и органов чел. и жив. Волгоград, 1995 г., с. 7-8
Васьковская Л. Ф. Циркуляция и трансформация хлор-, фосфор- и ртутьсодержащих препаратов в системе окружающая среда – биологический объект. – Наукова думка. Киев, 198 г., с. 85
Во Динь Винь, Слозина Н. М., Никитин А. И. Арх. анат. гистол. эмбр. 1990 г., 9, с. 69-73
Гусев А. А. В сб.: Медико-экологич. информац. технологии. Курск, 1998, с. 64-66
Калашникова Е. П., Зубжицкая Л. Б. В сб.: Биологическая индикация в антропоэкологии. Наука, Л., с. 156-160
Колесникова Т. Н. В сб.: Роль экологич. производ. факт. в формировании патологии репродукт. ф-ции женщины. Ред. Терешин П. И., М., 1992 г., 68-70
Кузнецова В. Н., Вялкова А. А., Лященко Л. Н., Забирова А. Р. Практич. медицина. 2012 г., 23, с. 3-8
Федоров Л. А., Яблоков А. В. Пестициды – токсический удар по биосфере. – Наука., М., 1999 г., с. 461
Carlsen E., Giverman A., Keiding N., Skakkeback N. E. Brit. Med. J. 1992, 305, 609-613
Gladen B. C., Monagham S., Lukjanova E. M. et al. Environ. Health. Persp. 1999, 107, 459-462
Hardell L., van Bavel B., Lindstrom G. et al. Environ. Health Persp. 2003, 111, 930-934
Sharpe R. H., Skakkeback N. E. Lancet, 1993, 341, 1392-1395
Swan Sh., Elkin E., Fenster L. Environ. Health Perspect. 1998, 106, A368-369
Swan Sh., Elkin E., Fenster L. Environ. Health Perspect. 2000, 1086, 961-966.
Тoppary J., Larsen J., Christiansen P et al. Environ. Health Persp. 1996, 104, suppl. 4, 741-806
van Waeleghem K., De Clezcq N., Human Reproduction, 1996, 11, 325-329
Working P. K. Environ. Health Persp. 1998, 77, 37-44

Облако тегов

Андрология (3) История медицины (4) Лапароскопия (1) МЕТОД АБДОМИНАЛЬНОЙ ДЕКОМПРЕССИИ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ (1) Мифепристон (1) Мозаицизм (1) ПРОЛАПС ТАЗОВЫХ ОРГАНОВ (1) Перговерис (1) Преждевременная недостаточность яичников (1) Прогестины (1) Селективный модулятор рецепторов прогестерона (СМРП) (1) ЭКО (4) агонисты Гонадотропных Рилизинг Гормонов (аГнРГ) (1) бластоцисты хорошего качества (1) вспомогательные репродуктивные технологии (4) гетеротопическая маточная и шеечная беременность (1) гинекология (2) гистероскопия (1) донация ооцитов (1) заместительная гормональная терапия (1) имплантация (1) климактерические расстройства (1) климактерический период (1) клиническая беременность (2) контролированная стимуляция яичников (1) контролируемая стимуляция суперовуляции (1) культивирование эмбрионов (1) менопауза (1) менопаузальный гонадотропин человека (1) минерально – витаминный комплекс Эмфетал (1) миома (1) миома матки (1) обмен опытом (2) окклюзия подвздошных артерий (1) органосохраняющее оперативное лечение (1) перистальтика (1) подготовка эндометрия (1) постменопауза (1) пролапс гениталий (2) трансдермальный натуральный эстроген (1) фармакоэкономический анализ (1) фоликулостимулирующий гормон (1) фоноэнтерография (1) хромосомный мозаицизм (1) энтеро-энтеральный тормозной рефлекс (1)

Реклама