Vplyv PCB na ľudské zdravie -

Na znečistení ovzdušia životného prostredia sa v súčasnosti podieľajú najmä antropogénne zdroje, ktoré predstavujú vo vyspelých priemyselných krajinách vysoké percento znečistenia. Zdroje znečistenia pochádzajú z činnosti pri poľnohospodárskom obrábaní pôdy, povrchovej ťažbe, chemickej výrobe, v metalurgickom priemysle, výrobe energií, výrobe nekovových materiálov, pri vykurovaní domov a iných budov, v zariadeniach na spracovanie a zneškodnenie odpadov, pri spaľovaní pohonných hmôt v cestnej, železničnej aj v leteckej doprave.

PCB zamorili planétu

Polychlórované bifenyly (PCB) sú environmentálne stabilné chemické zlúčeniny vyznačujúce sa toxickými účinkami na živé organizmy, vrátane človeka. V súčasnosti sú prítomné vo všetkých zložkách životného prostredia, potravinách, živočíšnej a ľudskej populácii. PCB patria medzi prvých 12 perzistentných organických polutantov (POPs), ktoré sa majú eliminovať podľa Štokholmského dohovoru z mája 2004. Tento dohovor podpísala aj Slovenská republika.

Polychlórované bifenyly predstavujú veľkú skupinu perzistentných látok, odvodené od bifenylu, aromatického uhľovodíka, v ktorom sú spojené jednoduchou väzbou dve benzénové jadrá, ktoré môžu byť substituované jedným až desiatimi atómami chlóru. Týmto spôsobom môže vzniknúť až 209 modifikácií (kongenérov) PCB. Technické zmesi PCB sú olejovité, vysoko vriace kvapaliny bielej až svetložltej farby, bez zápachu.

So stúpajúcim počtom chlórových substituentov stúpa odolnosť kongenérov PCB voči chemickému aj biologickému odbúravaniu, čo znamená, že vzrastá ich perzistencia v životnom prostredí. Polychlórované bifenyly sú takmer nerozpustné v čistej vode a naopak, dobre sa rozpúšťajú v organických rozpúšťadlách, vrátane olejov a živočíšnych tukov, preto sa kumulujú v živých organizmoch, ľudí nevynímajúc (krv, materské mlieko a iné tukové tkanivá). PCB sú priemyselne vyrábané látky, ktoré boli prvýkrát syntetizované už v roku 1881. V päťdesiatych a šesťdesiatych rokoch minulého storočia ich výroba vzhľadom na stále sa rozširujúce možnosti využitia narastala. Toto masívne rozšírenie výroby malo za následok, že začiatkom sedemdesiatych rokov sa objavili prvé informácie o všeobecnej kontaminácii životného prostredia týmito látkami.

Nález PCB v životnom prostredí preukázal Jensen už v roku 1966. Vznikol pojem tzv. ,,globálneho znečistenia“. Polychlórovanými bifenylmi je zamorená celá naša planéta, vyskytujú sa na všetkých kontinentoch, v oceánoch, na obidvoch póloch, na Himalájskom snehu a v atmosfére až do výšky niekoľkých kilometrov a aj uprostred Sahary. Samozrejme existujú aj oblasti, kde je znečistenie vysoké. Napríklad Baltické more, veľké jazerá USA, Hudsonov záliv v Kanade sa považujú za rezervoáre polychlórovaných bifenylov.

Poškodenie zdravia

Polychlórované bifenyly sa začali vyrábať v Annistone (Alabama) USA v roku 1929 a neskôr ich nasledovali chemické fabriky v ďalších vyspelých štátoch sveta. Odhaduje sa, že na svete sa vyrobilo 1,5 milióna ton. Akútna toxicita vyrábaných zmesí PCB testovaná na pokusných zvieratách je veľmi nízka, čo až do 70. rokov postačovalo na to, že sa tieto zlúčeniny považovali za takmer netoxické a pridávali sa všade, kde zlepšovali úžitkové vlastnosti výrobkov – ako náplne do transformátorov, kondenzátorov, teplo-výmenných a hydraulických systémov, prísady do náterových a plastických hmôt, tlačiarenských farieb, lepidiel, brúsnych kotúčov, cementov, omietok, kopírovacích papierov, ako mazivá, inhibítory horenia, ba dokonca existovali návrhy používať ich pri výrobe žuvačiek.

Následkom nevedomostí o ich možných škodlivých účinkoch a neskôr nedodržiavaním ochranných opatrení v čase, došlo ku globálnemu znečisteniu týmito látkami. Až neskôr sa ukázalo, že PCB aj pri veľmi nízkych dávkach poškodzujú zdravie.

Výroba v Chemko Strážske

V Československu sa PCB s užitočnými technologickými vlastnosťami začali vyrábať v roku 1959 v chemickom závode n.p. Chemko v Strážskom. Pod rôznymi názvami – Delor 103, Delor 105, Delor 106, Delotherm, Hydelor, Delofet sa vyrobilo 21 500 ton PCB, z ktorých sa takmer polovica exportovala. Zvyšok sa použil v Československu najmä ako náplň do kondenzátorov, transformátorov, výmenníkov tepla a veľké množstvo Deloru 106 sa pridalo do náterových hmôt.

Počas výroby však vznikal aj odpad, ktorý buď unikal priamo do životného prostredia (prevažne cez odpadový kanál podniku) alebo sa ukladal do sudov, vriec, ktoré sa uložili do skladovacích priestorov. Výroba PCB bola ukončená v januári 1984, v súvislosti so zistením vysokej kontaminácie podzemných vôd v okolí Laborca, slúžiacich ako zdroj pitnej vody pre celý michalovský región. Kým sa v polovici 70. rokov intenzita výroby PCB v Chemku viacnásobne zvyšovala, v roku 1977 sa musela výroba v USA už zastaviť a v Japonsku dokonca už v roku 1972 (dôsledok intoxikácie obyvateľstva ryžovým olejom kontaminovaným s PCB).

Viacerí zainteresovaní odborníci hodnotili koncentrácie PCB v rôznych zložkách životného prostredia, hlavne v krvnom sére bývalých zamestnancov Chemka bol štvornásobne vyšší. Ukázalo sa, že asi 20-krát vyššie koncentrácie PCB boli namerané vo vonkajšom ovzduší odobratom v blízkom okolí bývalej výroby PCB (Strážske, Voľa), resp. blízko skládok tohto závodu, v porovnaní s kontrolnou oblasťou (okres Svidník). Vysoký obsah PCB sa zistil vo vzorkách sedimentu z niekoľko kilometrov dlhého odpadového kanála závodu Chemko, a.s., ústiaceho do rieky Laborec.

Rastliny nie sú kontaminované zlúčeninami PCB len na povrchu, ale prenikajú do nich aj cez koreňový systém. Keďže ide o látku rozpustnú v tukoch, prejavili sa zvýšené hladiny PCB aj u voľne žijúcej zveri (lovná zver, ryby). Až 100-násobne vyššie hladiny boli namerané v rybách ulovených v kontaminovaných vodách rieky Laborec a vo vodnej nádrži Zemplínska Šírava. Ryby v nej ulovené obsahujú také vysoké hladiny PCB, že je zakázané ich konzumovať.

Účinky PCB na orgánové systémy

Dnes je už známe, že 90% dennej dávky PCB prijíma ľudská populácia potravou, ktorá obsahuje živočíšne tuky. Pri analýzach sa potvrdilo, že konzumácia kontaminovaných potravín z domácich chovov (hydinové mäso, vajcia, mlieko, živočíšne tuky, mäsové výrobky) viedla k vyšším nálezom PCB v ľudskom organizme. Vstup PCB do ľudského organizmu je možný aj pľúcami z ovzdušia alebo cez kožu pri dotyku. V ľudskom tele a živočíšnom organizme sa PCB ukladajú do tukového tkaniva, kde prežívajú desaťročia. Organizmus sa ich zbavuje vo veľmi malej miere vylučovaním žlčou do stolice, ale i močom. Najúčinnejšou cestou vylučovania je materské mlieko.

Taktiež je pre príjem PCB do ľudského organizmu možná aj inhalačná expozícia. Ide o vdychovanie kontaminovaných drobných pevných častíc alebo pary obsahujúcich PCB. Na dôkaz by bolo treba vykonať analýzy PCB vo vzduchu. PCB látky sa vyrábali ako zmesi, ktorých zložky mali rôzne fyzikálno-chemické vlastnosti. Tieto látky sa vyparujú, viažu na pevné častice a usadzujú sa na dne riek a jazier. Kontaminované usadeniny na dne rieky vyschnú, vietor ich môže preniesť na veľké vzdialenosti.

Vzťah PCB a ľudské zdravie

Veľká skupina látok zo skupiny pesticídov a herbicídov sa podieľa na rozvoji chorôb štítnej žľazy. V rokoch 1994-1995 vyšetrovali Langer a Tajtáková 249 zamestnancov v závode Chemko Strážske a kontrolný súbor 218 dospelých z Moldavy, Trebišova a Košíc. Vo svojich výsledkoch potvrdili prítomnosť poškodenia štítnej žľazy vo vzťahu k zvýšeným hladinám PCB. V roku 2001 začala spolupráca vedeckovýskumnej základne SZU v Bratislave pod vedením profesora MUDr. Trnovca, DrSc. s detským oddelením NsP Š. Kukuru v Michalovciach.

V rokoch 2001 – 2004 za podpory Európskej komisie prebiehal medzinárodný projekt Hodnotenie rizika pre ľudské zdravie následkom nízkej a dlhotrvajúcej expozície polychlórovaným bifenylom (PCBRISK) na vyšetrenie 2047 dospelých. Z týchto sledovaní vyplynulo, že doteraz najvyššie zistené hladiny PCB na svete boli namerané na východnom Slovensku.

V kohortách ľudí z východného Slovenska našich štúdií sa opakovane potvrdil vzťah medzi expozíciou PCB a medzi prevalenciou diabetu u dospelých osôb žijúcich v michalovskom regióne v blízkosti bývalého závodu Chemko. PCB pôsobia na funkciu štítnej žľazy ako tzv. rozrušovače, majú veľkú chemickú štrukturálnu podobnosť s tyroidnými hormónmi (TSH) štítnej žľazy: trijódtyronín (T3), ale najmä tyroxín (T4).

Dochádza k blokovaniu spájania sa tyroidových hormónov s receptormi alebo bielkovinovými prenášačmi. Objem štítnej žľazy pri ultrazvukovom vyšetrení bol v opakovaných meraniach významne zvýšený, úmerne hladine PCB. Pri vzostupe hladiny PCB v sére stúpal výskyt aj zvýšených hladín fT4 a znížených hladín TSH. Následne u vnímavých jedincov došlo k vzniku subklinickej hypotyreózy, vyvolanej vysokou hladinou PCB.

Expozícia PCB na Slovensku

V rokoch 2002 – 2006 sme v spolupráci s Kalifornskou univerzitou v Davise, USA, SZU v Bratislave s finančnou podporou národných ústavov zdravia USA, podieľali na riešení epidemiologickej štúdie Ranný vývoj detí a expozícia PCB na Slovensku. Cieľom projektu bolo zistiť vplyv dlhodobej expozície nízkymi koncentráciami perzistentných orgánochlórovaných látok na zdravie ľudskej populácie východného Slovenska na ich možný endokrinný, imunitný systém a možný neurotoxický účinok.

Potvrdili sme vzťah pôrodnej hmotnosti k hladinám PCB, pohlaviu a etniku. Vyššie hladiny PCB u rómskych chlapcov sú asociované s nižšou pôrodnou hmotnosťou. Prenatálne pôsobenie PCB má vplyv na fetálny vývoj týmusu. Týmus je centrálnym lymfatickým orgánom, v ktorom nastáva proliferácia a dozrievanie T-lymfocytov, ktoré sú zodpovedné za celulárnu imunitu. Ultrasonograficky sme vyšetrili týmus u 987 novorodencov a vypočítali sme týmusový index.

Šírenie PCB v oblasti východného Slovenska.

Prenatálna expozícia PCB bola asociovaná so zmenšením týmusového indexu v tejto štúdii, čo by v budúcnosti mohlo mať za následok poškodenie vývoja týmusu a imunitného systému. Vývoj imunitného systému in utero a počas detstva je obzvlášť citlivý na imunotoxíny.

Vysoká expozícia počas raného života by mohla viesť k trvalým chybám v imunitnom systéme a tak znižovať rezistenciu k nákazlivým agens. Environmentálne záťaže, chemické, fyzikálne a mikrobiologické agens, môžu ovplyvniť vývoj imunitného systému v kritických obdobiach a tak môžu vplývať na zdravotný stav v neskoršom veku. Dysreguláciou tohto procesu môžu vznikať odchýlky – astma, atopia, oslabená schopnosť odvrátiť infekciu alebo autoimunitnú chorobu.

Potvrdil sa vzťah medzi prenatálnou expozíciou ∑PCB a počtom infekcií dolných dýchacích ciest a zápalov stredného ucha u detí. Sledovali sme vplyv PCB na neurobehaviorálne funkcie u detí. Kritické obdobie pre vývoj nervovej sústavy je od obdobia in utero do dvoch rokov života. Predpokladá sa priamy neurotoxický vplyv PCB na mozog a vplyv sprostredkovaný interferenciou s hormónmi štítnej žľazy. Hodnotili sme vplyv expozície PCB na výkon detí v psychologických testoch (predĺžený reakčný čas, zhoršený výkon v pamäťovom teste, zhoršený výkon v rozlišovaní farieb, zhoršené skóre správania v škole).

PCB a obezita

V projekte financovanom Fogartyho nadáciou univerzity v Davise, sme sledovali vzťah vývoja sluchu a PCB u detí. Vyšetrením sluchu u detí sme našli zvýšenie prahu počutia v nízkych frekvenciách u detí s vyššou expozíciou PCB. Súčasne boli vyššie koncentrácie PCB vo vzťahu k zníženej hladine tranzientných evokovaných otoakustických emisií. Tieto výsledky poukázali na možné poškodenie vývoja sluchu ako následok expozície PCB v období pred i po narodení. V tejto štúdii sme potvrdili aj závislosť medzi vyššou expozíciou PCB a poškodením zubnej skloviny mliečneho a trvalého chrupu, ako aj výskytom vývojových abnormalít chrupu.

V projekte ,,Obelix”, Prepojenie prenatálnej expozície k rozvoju obezity v neskoršom veku, ktorý bol financovaný 7. Rámcovým projektom EÚ, sme sledovali vplyv obezogénov s vlastnosťami endokrinných rozrušovačov, ktoré neadekvátne regulujú a podporujú ukladanie tukov a adipogenézu v prospech narastania telesnej hmotnosti a vývoja obezity.

Východoslovenské deti sa v rámci ďašieho projektu SPEECD stali prvým medzinárodným modelom na sledovanie endokrinných disruptorov na ľudský genóm. V spolupráci s pracovníkmi z Howardovej univerzity sme ukázali, že expozícia PCB dokonca spôsobuje zmeny v génovej regulácii. Identifikovali sme biologické a sociálne faktory, ktoré determinujú prechod PCB placentou do ľudského plodu.

V súčasnosti sa pripravujeme na ďalšiu spoluprácu na medzinárodných projektoch riešených v rámci vedeckovýskumnej základne Ústavu ochrany zdravia Slovenskej zdravotníckej univerzity v Bratislave pod vedením MUDr. Palkovičovej, PhD. Riziko poškodenia zdravia narastá, ak expozícia PCB nastala pred narodením dieťaťa (transplacentárnym transportom). Zvyšuje sa vnímavosť voči ochoreniam v neskoršom veku.

Problémom verejného zdravotníctva je riešiť hygienické problémy exponovaného regiónu a trvale zabezpečovať optimálne zdravie, najmä detí (hygienický dozor produkcie potravín, optimalizovať životný štýl obyvateľstva). Je potrebné vyriešiť aj problém ekologický, keď environmentálna expozícia PCB v regióne Michalovce – Strážske, predstavuje pretrvávajúce znečistenie rezíduami PCB (v pôde a vo vode), v dôsledku nesprávneho manažmentu odpadu po definitívnom ukončení priemyselnej prevádzky výroby POP.