Все мы понимаем, что такие факторы образа жизни, как недостаток физической активности, чрезмерное употребление алкоголя и курение, могут негативно повлиять на наше здоровье, но мало кто из нас точно знает, как именно.
Недавние исследования показывают, что задействовано гораздо больше механизмов, чем предполагалось вначале. От вашего микробиома до ДНК отдельных клеток, на ваше тело можно воздействовать различными способами, с эффектами, которые в совокупности вызывают хронические заболевания, снижение умственных способностей и преждевременное старение.
Помимо образа жизни, эти эффекты также могут быть вызваны факторами окружающей среды или «обидами» от стрессоров, которые накапливаются в течение жизни. Эти оскорбления могут быть очевидными (например, химические и биологические опасности, канцерогены или загрязнители воды) и не столь очевидными (например, твердые частицы в воздухе, которым вы дышите, или даже шумовое и световое загрязнение в городских районах). Совокупное физиологическое воздействие этих воздействий на человека известно как «Экспозома», что означает полный набор воздействий.
В документе 2021 года Института эпидемиологии LMU в Мюнхене подробно описаны восемь основных способов воздействия на ваше тело экологических оскорблений и то, как они могут работать вместе, чтобы повлиять на вашу экспозицию и поставить под угрозу ваше благополучие.
Активные формы кислорода (АФК) необходимы для нормальной клеточной передачи сигналов и регуляции. Однако их избыток может привести к неспецифическому окислению белков и клеток, что может нанести ущерб их функциям. Воздействие окружающей среды может вызвать повышение уровня АФК, а также снижение уровня антиоксидантов. Воспаление возникает, когда окисление запускает клеточные защитные механизмы, а антиоксидантов недостаточно для борьбы со стрессом. Результатом этого избытка является гибель клеток, воспаление и острое повреждение органов.
Изменения в последовательности ДНК из-за мутаций обычно считаются вредными. Эти изменения происходят по мере деления и репликации клеток с течением времени и могут усугубляться вредным воздействием окружающей среды. Мутации ДНК могут вызывать аномальное поведение клеток и ухудшение их состояния, что связано со старением и возрастными заболеваниями. Многие химические вещества окружающей среды являются известными или предполагаемыми мутагенами — или агентами, вызывающими генетические мутации, — и они могут ускорить скорость разрушения клеток.
Эпигенетика — это область гибких изменений генетического поведения, а не генетического кода. Это было обнаружено как способ вызвать наследственные адаптации, не зависящие от мутаций ДНК. Одним из таких изменений является метилирование ДНК, которое облегчает включение и выключение генов. В избытке это может вызвать аномальную экспрессию генов, связанную со старением и болезнями. Оскорбления воздействия окружающей среды берут эпигенетическую адаптацию за пределы обычных ожиданий. Было обнаружено, что такие минералы, как мышьяк, кадмий и никель, увеличивают метилирование ДНК и изменяют клеточную функцию. Было обнаружено, что загрязнители воздуха, температура окружающей среды и даже влажность также имеют эпигенетические эффекты.
Митохондрии — это двигатели, которые заставляют ваши клетки «работать», и если их ДНК изменяется, это может вызвать всевозможные клеточные дисфункции и повреждения органов. Это, в свою очередь, приводит к болезням, хроническим заболеваниям и преждевременному старению. Было обнаружено, что воздействие загрязнения воздуха, такого как твердые частицы, бензол, полиароматические углеводороды и токсичные металлы, может быть особенно вредным для митохондрий в плаценте во время беременности. Это может заметно повлиять на развитие мозга будущего ребенка, вызывая более низкий IQ и, возможно, другие интеллектуальные различия.
Эндокринная система отвечает за работу многих регуляторных гормонов по всему телу. Циклы сна и бодрствования, уровень стресса и настроение, обмен веществ и репродуктивные циклы диктуются гормональными сигналами.
В настоящее время химические вещества, разрушающие эндокринную систему (EDC), встречаются повсюду, но особенно в пластиковой и пищевой упаковке. Бисфенолы и фталаты являются одними из наиболее известных EDC, содержащихся в пластике, и, хотя пластиковые бутылки для напитков, не содержащие бисфенол-А (БФА), в последние несколько лет были предметом продажи, аналоги БФА продолжали использоваться вместо него — для аналогичные эндокринные нарушения. Микропластики также являются одними из наиболее тревожных аспектов воздействия вредных веществ из-за их недавно обнаруженного присутствия в кровотоке человека.
Химические вещества регулируют коммуникационные сигналы между клетками. Химические мессенджеры могут быть легко нарушены воздействием окружающей среды, будь то изменение клеточной ДНК, окислительный стресс или EDC. Было обнаружено, что озон, парниковый газ в атмосфере, нарушает регуляцию роста легких и может быть фактором предрасположенности к раку легких. Озон образуется, когда выхлопные газы, обычно от автомобилей или производства, вступают в реакцию с солнечным светом в воздухе. Загрязнители воздуха, такие как выхлопные газы, также могут вызывать сигналы иммунного ответа в кровотоке, что может вызвать чрезмерное воспаление как ответ иммунной системы.
Барьерные органы, такие как кожа, легкие и кишечник, отвечают за то, чтобы вредные вещества не проникали глубже в ваше тело, но их эффективность зависит от здорового микробиома — совокупности бактерий и микроорганизмов, работающих с вашим телом. Такие воздействия, как ультрафиолетовое излучение и аллергены, могут изменить микробиом кожи, вызывая иммунный ответ, ослабляя его по отношению к другим источникам болезней и заболеваний в будущем.
В некоторых случаях воздействие окружающей среды может иметь положительный эффект. Диверсификация вашего микробиома путем воздействия вирусов и микробов в молодом возрасте часто может укрепить иммунную систему и предотвратить последствия астмы и аллергии.
Центральная нервная система (ЦНС) — это магистраль, по которой электрические сигналы от раздражителей достигают мозга. Эти сигналы могут передаваться со скоростью 120 м/с, чтобы посылать инструкции к вашим конечностям и от них. Окружающие воздействия могут замедлить эту передачу сигналов, вызывая изменения в нейронах и сморщивание мозга. Доказано, что известные высокоопасные промышленные загрязнители токсичны для мозга и нервной системы, вызывая нарушения развития у детей и умственную дегенерацию у взрослых. Тепловое загрязнение является менее очевидным воздействием, которое может быть вызвано более частыми и интенсивными волнами тепла, а также эффектами городских островов тепла. ЦНС работает для регулирования температуры тела, и чрезмерное тепловое загрязнение может вызвать дисфункцию ЦНС, приводящую к истощению, тепловому удару и ухудшению существующих заболеваний.
По прошествии большего количества времени и исследований могут стать доступными эффективные методы лечения, такие как более эффективные антиоксиданты и противовоспалительные средства, обращение метилирования ДНК или перепрограммирование клеток для эффективного состояния «сброса к заводским настройкам». Усилия по сокращению загрязняющих веществ, таких как микропластик, тяжелые металлы, выхлопные газы и мелкие твердые частицы из окружающей среды, также важны. Однако в индивидуальном масштабе исследователи рекомендуют, чтобы выбор здорового образа жизни был лучшей защитой от агрессивного воздействия окружающей среды.
At Chemwatch мы обращаем внимание на все виды опасностей воздействия, о чем сообщают наши штатные химические эксперты. У нас есть библиотека прошлых вебинаров, посвященных глобальным правилам безопасности, обучению работе с программным обеспечением, аккредитованным курсам и требованиям к маркировке. Следите за нашими Календарь вебинаров для нашей предстоящей серии Exposome, а также регулярное управление химическими веществами, безопасность и нормативные материалы.
Источники:
