Токсичность. Последствия действия ксенобиотиков типа диоксинов.
Максимальной токсичностью обладает родоначальный диоксин I. Его токсичность намного выше, чем у таких боевых отравляющих веществ (ОВ), как у табуна, зарина, зомана , UV и VX–газов.
Токсичность диоксина принята за эталон токсикологической оценки всех ксенобиотиков III-VIII. Основная опасность заключается в их способности накапливаться (кумулятивный эффект) в различных субстратах, действовать токсично на живую клетку и вызывать генетические изменения в супермалых дозах.
Сведения о токсичной способности ксенобиотиков приведены ниже, в таблице 5.
Таблица 5.
Токсичная способность некоторых ксенобиотиков.
Соединение: | LD50, мкг/кг (ppb) | |||
морская свинка | обезьяна | мышь | крыса | |
Ксенобиотики III | ||||
2,8-Cl2-ДД | >300 000 | - | 8 470 000 | >5 000 000 |
2,3,7- Cl3-ДД | 29 444 | - | >3 000 | >1 000 000 |
1,3,6,8-Cl4-ДД | >15 000000 | - | >2 987 000 | >10 000000 |
2,3,7,8- Cl4-ДД | 0,6-2,0 | <70 | 114-284 | 22-45 |
1,2,3,7,8-Cl5-ДД | 3,1 | - | 337,5 | - |
1,2,3,4,7,8-Cl6-ДД | 72,5 | |||
1,2,3,6,7,8-Cl6-ДД | 70-100 | |||
1,2,3,4,6,7,8-Cl7-ДД | >600 | - | - | - |
Cl8-ДД | - | - | >4 000 000 | >1 000 000 |
Ксенобиотики IV | ||||
2,8-Cl2-Дф | - | - | >15 000000 | >15 000000 |
2,4,8- Cl3-Дф | - | - | >15 000000 | >5 000 000 |
2,3,7,8- Cl4-Дф | 5-10 | <1000 | 6 000 | 1 000 |
2,3,4,7,8- Cl5-Дф | <10 | - | - | - |
2,3,4,6,7,8- Cl6-Дф | - | - | - | |
Ксенобиотики V | ||||
2,3,7,8-Br4-ДД | - | - | - | 1 000 |
Ксенобиотики VI | ||||
2,3,7,8-Br4-ДФ | <15 | - | - | - |
Инсектициды | ||||
ДДТ | - | - | 200 000 | 300 000 |
Боевые отравляющие вещества | ||||
Табун | - | - | - | |
Зарин | - | - | - | |
Зоман | - | - | - | |
VX | - | 20,1 | - | - |
Токсикологические особенности рассматриваемых ксенобиотиков обусловлены, в первую очередь, их высокой лиофильностью и исключительной стабильностью в объектах окружающей среды и живых организмах. Благодаря лиофильной природе происходит аккумуляция их в органической части биосферы и биоконцентрирование в живых организмах (у животных – в жировых тканях, печени, тимусе и др. органах). Исследования последних лет показали, что для человека период полувыведения диоксина I из организма достигает 6-7 лет, для ксенобиотиков III-IV – 1-2 года. Для всех них свойственна высокая биологическая активность (сродство к биорецептору).
Оценку токсичного действия ксенобиотиков сегодня проводят по коэффициенту токсичности (КТ), рассчитанному относительно диоксина, который экспериментально определяют по диоксиновому эквиваленту – ДЭ, который численно равен LD50.
Следует отметить, что воздействие ксенобиотиков ряда диоксинов на живой организм существенно зависит от дозы яда, способов его появления в организме, возраста и состояния организма. Даже при ничтожно малых концентрациях (~5,4 10-8 %) они уже вызывают подавление иммунной системы и нарушают способность организма к адаптации в изменяющихся условиях внешней среды. У высших же животных организмов и человека воздействие диоксинов даже в супермалых концентрациях приводит к резкому торможению активности их умственной деятельности и физической работоспособности.
Признано вообще недопустимым появление ксенобиотиков типа диоксинов в продуктах питания, питьевой воде и в воздухе населенных пунктов. Однако, достичь этого при отсутствии возможности приостановить циркуляцию в биосфере громадных количеств ксенобиотиков, невозможно. Поэтому в настоящее время стоит вопрос лишь об ограничении риска поражения человека и природы диоксином I и родственными ему веществами. Для этого устанавливают нормы допустимых техногенных выбросов ксенобиотиков промышленностью, предельные нормы их содержания в объектах окружающей среды, а также нормы безвредного «допустимого уровня потребления» этих веществ человеком. Такие нормы выражают в ДЭ, каковым является массовое количество диоксина I, систематическое употребление которого приводит к появлению одного пострадавшего на 1 млн. человек населения. В разных странах санитарная норма колеблется от 6 .10-15 до 10-12 г/кг живого веса. Если за основу ПДК диоксинов в Америке берут угнетение иммунной системы, то в Европе – возможность раковых заболеваний. В Америке известны и опубликованы названия 99–ти населенных пунктов, имеющих повышенное содержание диоксинов в окружающей среде, а уже люди сами выбирают, будут ли они там жить.
Последствия отравления диоксинами у высших животных организмов и человека следующие. При остром отравлении высших животных организмов наблюдаются признаки общетоксического действия диоксина; потеря аппетита, физическая и половая слабость, хроническая усталость, депрессия, катастрофическая потеря веса. К летальному исходу, как правило, это приводит уже через несколько дней или через несколько десятков дней, в зависимости от дозы яда и от скорости его поступления в организм.
В нелетальных дозах диоксин вызывает тяжелые специфические заболевания. У высокочувствительных особей первоначально по-является заболевание кожи – хлоракне (поражение сальных желез, сопровождающееся дерматитами и образованием долго незаживающих язв). При этом у людей наблюдаются рецидивы - заболевание хлоракне может проявляться снова и снова и даже через многие годы после прохождения курса лечения. Более сильное поражение диоксином приводит к нарушению обмена порфиринов –важных предшественников гемоглобина и простетических групп железосодержащих ферментов (цитохромов). Порфирия, так называется это заболевание - проявля-ется в повышенной фоточувствительности кожи; она становится хрупкой, покрывается многочисленными микропузырьками, заполненными лимфой. При хроническом отравлении диоксином развиваются также различные сопутствующие заболевания, связанные с поражением печени, имунной и центральной нервной систем.
Все эти заболевания проявляются на фоне резкой активации диоксином ( в десятки и сотни раз) важного железосодержащего фермента – цитохрома Р -448. Особенно сильно активизируется этот фермент в плаценте и в плоде. В связи с этим, диоксин даже в нич-тожных количествах подавляет жизнеспособность, нарушает процессы формирования и развития нового организма. Иными словами, диоксин оказывает эмбриотоксическое и терротогенное действие. Достоверно установлено, что даже в ничтожно малых концентрациях диоксин вызывает генетические изменения в клетках пораженных особей и повышает частоту возникновения различных, в том числе и злокачественных, опухолей.