FAKTORY, KTORÉ ZMENILI METABOLIZMUS ŽIVÝCH BYTOSTÍ - PROSTREDIE - 2026

Rozvoj rôznych priemyselných, poľnohospodárskych a mestských procesov sa takým či onakým spôsobom zameriava na pokrok a zlepšovanie kvality života. Tieto činnosti, ku ktorým sa pripájajú domáce, spôsobili veľmi vážne globálne znečistenie životného prostredia.

Prevažná väčšina antropogénnych chemikálií používaných v industrializácii mení životné prostredie. V dôsledku toho faktory spojené so znečistením, ako sú pesticídy a oxid dusičitý, ovplyvňujú metabolizmus buniek a životné prostredie živých bytostí.

Environmentálne znečistenie. Zdroj: Gabriel Villena z Albacete v Španielsku

Metabolické procesy sú spojené s plnením všetkých životne dôležitých funkcií, ako sú dýchanie, trávenie a homeostáza. V nich dochádza k množstvu fyzikálno-chemických reakcií, ktoré sú okrem iného ovplyvnené zmenami pH a teploty.

Metabolizmus sa okrem iného podieľa na tvorbe a rozklade telesných tkanív a na získavaní a rezervovaní energie ako primárneho zdroja pre fungovanie tela.

Faktory, ktoré upravili metabolizmus živých bytostí a ich prostredia z hľadiska znečistenia životného prostredia

Použitie pesticídov

Rozvoj poľnohospodárskych činností vyústil do potreby používania látok na ničenie hmyzu, ktoré ovplyvňujú životaschopnosť plodín.

V súčasnosti sa používajú veľmi silné pesticídy, ako sú organochlóry, ktoré sú stabilné v životnom prostredí. Používajú sa tiež organofosfáty, menej stabilné ako tie predchádzajúce, ale s vysokou úrovňou toxicity.

Kontaminácia životného prostredia pesticídmi je spôsobená najmä ich priamym použitím na poľnohospodárske plodiny. Je to okrem iného aj dôsledkom nedostatočnej údržby skladovacích nádrží a zvyškov nachádzajúcich sa na zemi.

Týmto spôsobom sa toxické častice začleňujú do vzduchu, vody a pôdy, čím sa modifikujú ich vlastné vlastnosti. Napríklad, pôda je degradovaná, čo okrem iných faktorov spôsobuje zmeny jej pH, vlhkosti a teploty.

Rezíduá pesticídov sa prenášajú z pôdy na krmivo, ktoré zvieratá konzumujú. Tieto toxické látky sa ukladajú v tuku, čím sa zvyšuje ich koncentrácia v mlieku a mäse.

Pesticídy sú rozptýlené v životnom prostredí a stávajú sa znečisťujúcimi látkami pre biotické bytosti, ktoré tvoria rôzne ekosystémy. Preto je ohrozená metabolická stabilita, ktorá predstavuje vážne nebezpečenstvo pre verejné zdravie.

neurotoxicita

Špecialisti uskutočnili výskum účinku organofosfátových pesticídov na zvieratá. Výsledky ukazujú, že aj pri nízkych koncentráciách sú tieto toxické látky disruptory endokrinného systému.

Týmto spôsobom by mohli spôsobiť zmeny synaptického prenosu, ako aj modifikovať homeostatické mechanizmy neuroendokrinného systému.

Fázy najväčšej citlivosti na vystavenie pesticídom sú embryonálny vývoj a prvé roky života, obdobia, v ktorých sú procesy bunkového rastu kontrolované hormónmi.

Akákoľvek zmena v akomkoľvek metabolickom procese ovplyvňuje imunitný systém, vývoj mozgu a orgány, napríklad štítnu žľazu.

Os hypotalamu, hypofýzy a štítnej žľazy sú citlivé na pesticídy. Pôsobia tak, že znižujú tvorbu hormónu tyroxínu v dôsledku nízkej odpovede TSH na TRH. Týmto spôsobom existuje dysfunkcia medzi hypotalamom a hypofýzou.

Ak je homeostáza ovplyvnená pôsobením pesticídov, je tiež narušená produkcia hormónov štítnej žľazy. V dôsledku toho modulácia serotonergného a katecholaminergického fungovania, pôsobenie tohto hormónu, modifikuje rôzne metabolizmy, ktoré sa vyskytujú na úrovni mozgu.

dioxíny

Dioxíny sa považujú za perzistentné organické znečisťujúce látky, ktoré sa vyznačujú vysokým toxickým potenciálom. Akonáhle vstúpia do tela, zostávajú v ňom po dlhú dobu kvôli svojej veľkej chemickej stabilite a ich prichyteniu k tukovému tkanivu, kde sú uložené.

V prostredí sa hromadí v potravinovom reťazci, čím je zviera tým vyššie, tým viac dioxínov môže mať v tele. Ďalšou cestou prenosu je z matky na dieťa placentou a materským mliekom.

Dioxíny sú vedľajšími produktmi priemyselných procesov, ako sú zlieváreň, chlórové bielenie papiera a výroba herbicídov. Môžu sa vyskytnúť aj pri lesných požiaroch a sopečných erupciách.

Spaľovanie nemocničného odpadu a pevných látok, ako sú plasty alebo papier, je zvyčajne hlavnou príčinou znečistenia životného prostredia týmto prvkom, pretože toto spaľovanie nie je úplné.

Táto akcia spôsobuje, že dioxíny sa šíria vzduchom do ekosystémov, ktoré majú najvyššiu koncentráciu v pôde a sedimentoch. Skladujú sa tiež v potravinách, ako je mäso, mliečne výrobky, morské plody a ryby.

Účinky na živé bytosti

Táto toxická zlúčenina považuje Svetová zdravotnícka organizácia za „ľudský karcinogén“. Okrem toho môže ovplyvniť vývoj a reprodukčný, nervový, imunitný a hormonálny systém.

U ľudí môže expozícia dioxínom spôsobiť tmavé škvrny a akné z chlóru. Spôsobuje tiež zhoršenie rôznych metabolických procesov pečene. Pri vysokých koncentráciách by mohol spôsobiť zmeny v hormonálnych hladinách a metabolizme glukózy.

U zvierat môže spôsobiť poškodenie pečene, stratu hmotnosti a endokrinnú nerovnováhu. Niektoré druhy majú imunitné problémy, čím znižujú schopnosť bojovať proti vírusom a baktériám.

Oxid dusičitý

Posledné štúdie potvrdzujú účinky znečistenia ovzdušia na metabolizmus. Podľa WHO je tento druh znečistenia zodpovedný za viac ako 5,4% úmrtí ľudí na celom svete.

Oxid dusičitý je chemická zlúčenina, ktorej hlavným zdrojom je spaľovanie motorových vozidiel. Nachádza sa tiež v plynoch emitovaných priemyslom. Prirodzene sa vyskytuje pri sopečných erupciách a lesných požiaroch.

Smog je takmer výlučne spojený s respiračnými problémami a kardiovaskulárnymi poruchami. Výskumné štúdie v súčasnosti uvádzajú, že ľudia, ktorí boli vystavení tejto znečisťujúcej látke, môžu mať väčšie riziko cukrovky 2. typu.

Vedci zistili, že vyššia úroveň vystavenia NO2 zvyšuje inzulínovú rezistenciu. Okrem toho, pretože dochádza k zmene metabolických funkcií ß buniek, dochádza k zníženiu sekrécie inzulínu.

Ukázalo sa tiež, že keď je telo v kontakte s oxidom dusičitým, môže dôjsť k zvýšeniu podkožného tukového tkaniva podbrušku.

Ak je plod vystavený znečisteniu ovzdušia NO2, môže dieťa pri narodení zaznamenať rýchly prírastok na hmotnosti. To môže viesť k zvýšenému kardiometabolickému riziku v strednom detstve.

Referencie

1. WHO (2019). Dioxíny a ich účinky na zdravie ľudí. Zdroj: who.int.
2. Françoise Brucker-Davis (2009). Účinky syntetických chemických látok na životné prostredie na funkciu štítnej žľazy. Získané z liebertpub.com.
3. Kim JT, Lee HK. (2014). Metabolický syndróm a látky znečisťujúce životné prostredie z hľadiska mitochondrií. NCBI. Získané z ncbi.nlm.nih.gov.
4. Brigitte Le Magueresse-Battistoni, Hubert Vidal a Danielle Naville (2018). Znečisťujúce látky a metabolické poruchy v životnom prostredí: Scenár života s viacerými expozíciami. Získané z ncbi.nlm.nih.gov.
5. Fiorella, Sarubbi a Palomba, Raffaele, Assunta, Arrichiello a Auriemma, Giuseppe. (2016). Vplyv znečistenia životného prostredia na produkciu a metabolický profil byvolích kráv. ResearchGATE. Obnovené zo stránky researchgate.net.
6. Park Sung Kyun (2017). Znečistenie ovzdušia a cukrovka 2. typu: Začínajú metabolické účinky znečistenia ovzdušia na začiatku života? American Diabetes Association. Obnovené z cukrovky.diabetesjournals.org.
7. Yasmin Morales Ovalles, Leticia Miranda de Contreras, María Luisa Di Bernardo Navas (2014). Neurotoxicita pesticídov ako látok narušujúcich endokrinný systém: prehľad. Obnovené zo stránky scielo.org.ve.
8. Brian A. Neel1 a Robert M. Sargis (2011). Paradox pokroku: narušenie životného prostredia v metabolizme a cukrovka. American Diabetes Association. Obnovené z cukrovky.diabetesjournals.org.