Изучение вредного влияния токсинов окружающей среды на здоровье человека: комплексный научный обзор

Введение

Экологические токсины - это химические вещества или соединения, которые могут причинить вред живым организмам и окружающей среде. Они также относятся к химическим соединениям или элементам в воздухе, воде, пище, почве, пыли или других средах окружающей среды, таких как потребительские продукты, такие как косметика. Эти токсины часто производятся из -за человеческой деятельности, такой как промышленные процессы, транспорт и сельское хозяйство, и их можно найти в различных формах, включая газы, жидкости и твердые вещества.

Экологические токсины в соответствии с Национальной программой биомониторинга CDC (NBP), более 400 химических веществ окружающей среды или их метаболитов были измерены в образцах человека (например, моче, крови, сывороточно или грудное молоко). Кроме того, токсины из бактерий, грибов, водорослей и растений, как сообщается, являются самыми смертельными химическими веществами. [1]

Экологические токсины также могут значительно влиять на экосистемы, включая загрязнение почвы, воды и воздуха, а также нарушение естественной среды обитания и дикой природы. Эти токсины могут накапливаться в пищевой цепи, что приводит к биоаккумуляции и биомагнификации, что может иметь серьезные последствия для здоровья животных и людей.

Экологические химические вещества, в частности, оказывают широкий спектр неблагоприятных последствий на здоровье человека. К ним относятся нарушения эндокринной системы, аутоиммунные состояния, нейродегенеративные заболевания, ожирение, аллергия, астма, когнитивное снижение, метаболические расстройства, бесплодие, аутизм и рак, и это лишь некоторые из них. [2-7]

Список химикатов окружающей среды: [8]

• Акриламид
• Котинин
• N, N-диэтил-мета-толуамид (DEET)
• Диоксин-подобные химические вещества
• Побочные продукты дезинфекции (трихалометаны)
• Экологические фенолы
• Бензофенон-3
• Бисфенол А (BPA)
• Триклозан
• 4-трет-октилфенол
• Фунгициды и гербициды
• Гербициды сульфонилущики
• Тяжелые металлы (см. Более всеобъемлющий список ниже)
• Инсектициды и пестициды
• Микро- и нанопластики [9]
• Микропластики 0,1–5000 мкм размер
• Нанопластики <0,1 мкм размер
• NNAL (4- (метилнитрозамино) -1- (3-пиридил) -1-бутанол)
• Недиоксинподобные полихлорированные бифенилы (ПХБ)
• Парабены
• Перхлорат
• Перфлурухимические (PFCS)
• Фталаты
• Бензилбутилфталат
• Ди-2-этилгексиловый фталат
• Дициклогексил фталат
• Диэтилфталат
• Диинсонильный фталат
• Диметилфталат
• Ди-н-бутил-фталат/ди-изобутилфталат
• Di-n-octyl-фталат
• Полибромированные дифениловые эфиры (PBDE) и полибромированный бифенил (PBB)
• Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)
• Летучие органические соединения (ЛОС)
• Бензол3
• Метил-терра-бутиловый эфир (MTBE)
• Стирол

Список биологических токсинов из живых организмов: [10]

• Афлатоксины, продуцируемые многими видами гриба Aspergillus,
• Обычно загрязняет кукурузу (кукуруза) и другие виды сельскохозяйственных культур во время производства, сбора, хранения или обработки
• В высоких дозах и в течение длительных периодов вызывает острое и хроническое повреждение печени и рак печени
• Токсины аманитина, производимые ядовитым грибом смерти (Amanita phalloides)
• Влияние на здоровье может включать печень и почечную недостаточность и смерть
• Смертельный токсин синтраси
• Белки -токсины сибирской язвы, включая летальную сибирскую сибирскую язву, работают вместе, чтобы нарушить систему защиты клеток.
• Ботулиновый токсин, продуцируемый Clostridium botulinum
• Одно из самых ядовитых веществ, известных на сегодняшний день.
• Вызывает ботулизм-тяжелое заболевание мышц, охватывающее мышцы 
• Токсин коклюша, продуцируемый бактериями Bordetella pertussis
• Вызывает коклюш
• Стафилококковой энтеротоксин B (SEB)
• Чаще всего ассоциируется с пищевым отравлением
• Сакситоксин и неосакситоксин, продуцируемый несколькими видами морских и пресноводных водорослей и сине-зеленых водорослей (цианобактерии)
• Высокие концентрации могут накапливаться в моллюсках, кормящих фильтров, такие как моллюски и устрицы
• Вомитоксин (дезоксиниваленол), диацетоксисцирпенол и токсины Т-2 и ХТ-2 из грибов и водорослей 
• Эти микотоксины поражают до 25 процентов поставки зерна в мире

Для неметаллических токсинов рассмотрите возможность выполнения токсичного неметаллического химического профиля (GPL-TOX), который скринирует на наличие 173 различных токсичных химических веществ, включая:

• Органофосфатные пестициды
• Фталаты
• Бензол
• Ксилон
• Винилхлорид
• Пиретроидные инсектициды
• Акриламид
• Перхлорат
• Дифенилфосфат
• Этиленоксид
• Акрилонитрил

Кроме того, если вы были подвергнуты воздействию или вы думаете, что может быть возможность воздействия микотоксинов, рассмотрите возможность провести тест на мочу (профиль Mycotox), либо тест IGE крови, чтобы выяснить, подвергли ли вы микотоксины или создали аллергический ответ на аллергический ответ на аллергический ответ на форма. Mycotox использует технологию масс -спектрометрии (MS/MS), которая способна обнаруживать более низкие уровни грибковых токсинов. [11]

Тест также используется для последующего тестирования, чтобы гарантировать, что детоксикационная терапия была успешной. Тестирование на антитела к плесени IgE (и, возможно, для антител к плесени IgG, чтобы выяснить прошлое воздействие) полезно для людей, которые подозревают, что они реагируют на экологический стимул. [12] Плесень может существовать либо в помещении (домашние растения и влажные места), либо на открытом воздухе (пиковые уровни в конце лета и ранней осени). Также обратите внимание, что более теплый, влажный климат может иметь повышенный уровень плесени круглый год. [13]

Токсичность тяжелого металла

Тяжелые металлы - это элементы, которые имеют атомное число, превышающее 20, и атомная плотность выше 5 г/см3 и должен проявлять свойства металла. Тяжелые металлы сильно делятся на две категории: необходимые и несущественные тяжелые металлы. Основы - это те, которые требуются живыми организмами для выполнения фундаментальных процессов, таких как рост, метаболизм и развитие различных органов (таких как медь, железо, кобальт, марганец, цинк и никель). [14] 

Фигура: Схематическое объяснение о тяжелых металлах в окружающей среде.

Источник: Mitra, S. et al. (2022). Влияние тяжелых металлов на окружающую среду и здоровье человека: новое терапевтическое понимание для противодействия токсичности. Журнал King Saud University-Science, 101865.

Многие несущественные тяжелые металлы могут быть токсичными для людей (например, мышьяк, ртуть, свинец, кадмий и сурьма). Воздействие этих металлов увеличило промышленную и антропогенную деятельность и современную индустриализацию.

Загрязнение воды и воздуха токсичными металлами является экологической проблемой, и пострадали сотни миллионов людей во всем мире. Загрязнение пищи тяжелыми металлами является еще одной проблемой для здоровья человека. Тяжелые металлы и другие загрязнители окружающей среды также могут происходить естественным образом и оставаться в окружающей среде. Воздействие на человека на металлы, таким образом, неизбежно. Токсичные механизмы тяжелых металлов проявляются через генерацию реактивных форм кислорода (АФК), инактивацию фермента и подавление антиоксидантной системы защиты. [15] 

Профессиональное и промышленное воздействие, или воздействие через различные хобби, может подвергнуть людей с более высоким риском токсичности тяжелых металлов. [16-17]

Те, кто наиболее подвержен риску, включают работников в таких отраслях, как:

• Металлическое переработка
• Легирование (сочетание металлов с другими веществами)
• Электроника и компьютерное производство
• Производство запчастей в аэрокосмической и машинных инструментах
• Производство и применение пестицидов,
• Сварка (процесс изготовления, при котором две или более деталей объединяются вместе с помощью тепла, давления или оба формирования соединения, когда детали охлаждают)
• Сантехника
• Строительство
• Нефтяное переработка
• Огнестрельное оружие и боеприпасы
• Добыча
• Утилизация отходов
• Производство пигмента и покрытия
• Нефтехимическое производство
• Работать со стеклом, красителями, керамикой или красками
• Стоматология

Повседневная деятельность и ваша среда также могут быть фактором риска для увеличения воздействия токсичных тяжелых металлов. К ним относятся:

• Загрязнение подземных вод и воздуха могут распределять металлы
• Обычно в непосредственной близости от отраслей, упомянутых в списке выше
• Потребление продуктов, загрязненных металлами (такими как некоторые морепродукты или рис)
• Райс -> Арсениум
• Морепродукты -> Меркурий
• Добавки от производителей, которым не хватает хорошей производственной практики (GMP) и не являются лабораторными испытаниями на тяжелые металлы и другие токсины
• Курение (активное и пассивное)
• Дома со старыми скважинами, трубами и строительными материалами,
• Продукты и косметику личной гигиены
• Определенные лекарства
• Воздействие выбросов и выхлопных паров
• Воздействие красок, зубной амальгамы и фейерверков

Как только токсичный тяжелый металл попадает в организм, он либо удаляется с помощью фекалий, желчи, мочи, пота, волос и гвоздей, либо осаждается в ткани. Это может привести к долгосрочному хранению. Однако измерение накопления тканей (или «общее бремя тела») является сложной задачей. [18] 

Фигура: Механизмы токсичности тяжелых металлов у людей.

Источник: Mitra, S. et al. (2022). Влияние тяжелых металлов на окружающую среду и здоровье человека: новое терапевтическое понимание для противодействия токсичности. Журнал King Saud University-Science, 101865.

Токсичные тяжелые металлы могут быть измерены в различных типах образцов, таких как кровь, моча, волосы и ногти в качестве наиболее доступных тканей для количественной оценки воздействия. Однако несколько переменных (такие как период полураспада, доза, время, кинетика и маршрут) влияют на соответствующий тип выборки. Клинические практикующие обычно проводят два теста: образец до и после пост-пост-пост (мочи или кровь), чтобы отличить недавнее воздействие от хранения тканей. Случайные выборки мочи или сборы времени предоставляют полезную информацию для скрининга на экспозицию. Волосы и/или ногти, потенциальные маршруты элиминации для токсичных элементов, могут быть полезными образцами для обнаружения воздействия, которое произошло за месяц или более до сбора образцов. Обнаружение элементов в волосах и гвоздях несколько коррелирует с полураспадом элементарной формы. [19]

Аналиты профиля профиля профиля по клиренсу токсичного элемента Genova (соотношение мочи к креатинину) включает в себя: [20]

• Вести
• Меркурий
• Алюминий
• Сурьма
• Мышьяк
• Барий
• Висмут
• Кадмий
• Цезий
• Гадолиний
• Галлия
• Никель
• Ниобий
• Платина
• Рубидий
• Таллий
• Торий
• Олово
• Вольфрам
• Уран

Фигура: Схематическое объяснение обработки токсичности тяжелых металлов природными биологически активными молекулами.

Источник: Mitra, S. et al. (2022). Влияние тяжелых металлов на окружающую среду и здоровье человека: новое терапевтическое понимание для противодействия токсичности. Журнал King Saud University-Science, 101865.

Стратегии, подтверждающие детоксикацию естественного тяжелого металла в организме: [21-23]

• Оптимизация состояния питания всего организма для детоксикации
• Микроэлементы (в частности, цинк и селен)
• Основные аминокислоты
• Жирные кислоты с снижением воспаления (омега-3, EVOO и т. Д.)
• Некоторые защитные фитохимические вещества могут также помочь (кверцетин, катехин, антоцианин, астаксантин, куркумин, ресвератрол, феруловая кислота, хризин и нарингенин)
• Оптимизация функции кишечника и фиксация проницаемости кишечника
• Устранение всех пищевых аллергенов
• Пищеварительные ферменты и некоторые пробиотические штаммы [24] (например, виды Bacillus, которые, по -видимому, особенно эффективны для удаления токсичных тяжелых металлов) [25]
• Определенные волокна, которые увеличивают подвижность и дефекацию кишечника
• Использование достаточно магния, чтобы помочь увеличить движения кишечника
• См. Конкретные руководящие принципы этого из справочника BioHacker
• Увеличение путей детоксикации печени (фаза 1 и фаза 2 - подробно описано в справочнике биогакера)
• Метилированные витамины В (B6, фолат и B12)
• Ежедневно употребляющая серу, содержащую пищу (лук, брокколи, зелень, капуста, чеснок, яйца и т. Д.)
• Глутатион, н-ацетилцистеин, чертополох (силимарин), таурин и r-липоевая кислота
• Хлорелла, спирулина, микроводоросли [26] и кинза также может помочь
• Регулярное потоотделение с помощью упражнений и тепла (например, сауна и инфракрасная сауна)
• См. Конкретный протокол инфракрасной сауны и ниацина для детоксикации тяжелых металлов из справочника Biohacker
• Пить много жидкостей, богатых минералами, и использование электролитов
• В целом, оптимизация всех путей устранения токсинов в организме:
• Пот
• Моча
• Табуретка
• Агенты о хелации (всегда проконсультируйтесь с медицинским экспертом, прежде чем использовать их)
• DMSA, DMPS и EDTA
• Эндогенные хелатирующие агенты включают глутатион и металлотионеин
• Рассмотрим удаление возможных начинок амальгамы (ртуть) с профессиональным биологическим стоматологом

Заключение

Экологические токсины представляют значительный риск для здоровья человека, и их влияние нельзя игнорировать. Этот комплексный научный обзор подчеркивает различные экологические токсины, с которыми люди могут подвергаться воздействию, и их вредное воздействие на организм. В обзоре подчеркивается, что токсины могут накапливаться в пищевой цепи, что приводит к биоаккумуляции и биомагнификации, с серьезными последствиями для животных и людей. Понимая риски и последствия воздействия токсинов окружающей среды, люди могут предпринять шаги, чтобы уменьшить свое воздействие и защитить свое здоровье. 

Ссылки:

1. Натуральная программа биомониторов. (2021). Экологические химические веществаПолем Центры для контроля и профилактики заболеваний. 
2. Crinnion, W. (2000). Экологическая медицина, часть первая: бремя человека токсинов окружающей среды и их общие последствия для здоровья. Обзор альтернативной медицины 5 (1): 52–63.

3.  Харразиан Д. (2021). Воздействие на токсины окружающей среды и аутоиммунные условия. Интегративная медицина: журнал клинициста 20 (2): 20–24.

4.  Pizzorno, J. (2018). Экологические токсины и бесплодие. Интегративная медицина: журнал клинициста 17 (2): 8–11.

5. Ye, B. & Leung, A. & Wong, M. (2017). Ассоциация экологических токсикантов и расстройств аутистического спектра у детей. Загрязнение окружающей среды 227: 234–242.

6. Vasefi, M. & Ghaboolian-Zare, E. & Abedelwahab, H. & Osu, A. (2020). Экологические токсины и прогрессирование болезни Альцгеймера. Нейрохимия International 141: 104852.

7. Kelishadi, R. & Poursafa, P. & Jamshidi, F. (2013). Роль химикатов окружающей среды в ожирении: систематический обзор текущих доказательств. Журнал экологического и общественного здравоохранения 2013: 896789.

8.  Натуральная программа биомониторов. (2021). Экологические химические веществаПолем Центры для контроля и профилактики заболеваний. 

9. Gruber, E. et al. (2022). Тратить впустую или не тратить впустую: подвергать сомнению потенциальные риски для здоровья микро-нанопластиков с акцентом на их проглатывание и потенциальную канцерогенность. Экспозиция и здоровье 1-19.

10.  Национальная программа биомониторов. (2017). ТоксиныПолем Центры для контроля и профилактики заболеваний. 

11. Escrivá, L. & Manyes, L. & Font, G. & Berrada, H. (2017). Анализ микотоксина человеческой мочи с помощью LC-MS/MS: сравнительное исследование экстракции. Токсины 9 (10): 330.

12. Makkonen, K. & Viitala, K. & Parkkila, S. & Niemelä, O. (2001). Сывороточные IgG и IgE антитела против антигенов, полученных из плесени, у пациентов с симптомами гиперчувствительности. Clinica Chimica Acta 305 (1-2): 89–98.

13. Kespohl, S. et al. (2022). Что следует проверить у пациентов с подозреваемым воздействием плесени? Полезность серологических маркеров для диагноза. Allergologie Select 6: 118–132.

14. Raychaudhuri, S. & Pramanick, P. & Talukder, P. & Basak, A. (2021). Полиамины, металлотионеины и фитохелатины - естественная защита растений для смягчения тяжелых металлов. Исследования по химии натуральных продуктов 69: 227–261.

15. Balali-Mood, M. & Naseri, K. & Thergorabi, Z. & Khazdair, M. & Sadeghi, M. (2021). Токсичные механизмы пяти тяжелых металлов: ртуть, свинец, хром, кадмий и мышьяк. Границы в фармакологии 12: 643972.

16. Zhang, T. et al. (2019). Тяжелые металлы в человеческой моче, пищевых продуктах и ​​питьевой воде из области демонтажа электронных отходов: выявление источников воздействия и риск для здоровья, вызванного металлом. Экотоксикология и безопасность окружающей среды 169: 707–713.

17. Tchounwou, P. & Yedjou, C. & Patlolla, A. & Sutton, D. (2012). Токсичность тяжелых металлов и окружающая среда. Молекулярная клиническая и экологическая токсикология 101: 133–164.

18. Бернхофт Р. (2012). Токсичность и лечение ртути: обзор литературы. Журнал экологического и общественного здравоохранения 2012: 460508.

19. Keil, D. & Berger-Ritchie, J. & McMillin, G. (2011). Тестирование на токсичные элементы: акцент на мышьяк, кадмий, свинец и ртуть. Лабораторная медицина 42 (12): 735–742.

20.  Генова диагностика. (2021). Токсичные и питательные элементы. 

21. Sears, M. (2013). Хелатирование: использует и усиление детоксикации тяжелых металлов - обзор. Scientific World Journal 2013: 219840.

22. Zhai, Q. & Narbad, A. & Chen, W. (2014). Диетические стратегии лечения кадмия и токсичности приводятся. Питательные вещества 7 (1): 552–571.

23. Hodges, R. & Minich, D. (2015). Модуляция путей метаболической детоксикации с использованием пищевых продуктов и компонентов, полученных из пищевых продуктов: научный обзор с клиническим применением. Журнал питания и метаболизма 2015: 760689.

24. Абдель-Медед, Р. (2021). Пробиотики: многообещающее поколение детоксикации тяжелых металлов. Биологическое исследование элементов трассировки 199 (6): 2406–2413.

25. Alotaibi, B. & Khan, M. & Shamim, S. (2021). Раскрытие основных механизмов детоксикации тяжелых металлов видов Bacillus. Микроорганизмы 9 (8): 1628.

26. Tripathi, S. & Poluri, K. (2021). Механизмы детоксикации тяжелых металлов микроводоросли: понимание анализа транскриптомики. Загрязнение окружающей среды 285: 117443.