Chemia — przyjaciel i wróg?

WIELE decyzji podejmujemy dopiero po rozważeniu różnych za i przeciw. Na przykład niejeden człowiek kupuje samochód, żeby ułatwić sobie życie. Zarazem jednak musi wziąć pod uwagę koszty użytkowania związane z ubezpieczeniem, rejestracją i stopniową utratą wartości pojazdu, jak również z utrzymaniem jego sprawności technicznej. Musi też liczyć się z groźbą kalectwa lub śmierci wskutek wypadku drogowego. Bardzo podobnie jest z syntetycznymi substancjami chemicznymi — przy ocenie ich zalet należy też pamiętać o wadach. Rozpatrzmy przykład związku o nazwie MTBE (eter metylowo-tert-butylowy), który dodaje się do paliwa, by polepszyć spalanie i zmniejszyć emisję spalin.

Między innymi właśnie dzięki MTBE powietrze w wielu miastach USA jest czystsze niż przed laty. Ale jak donosi czasopismo New Scientist, za takie powietrze „trzeba było zapłacić pewną cenę”. Otóż MTBE, mający potencjalne właściwości rakotwórcze, wyciekał z dziesiątków tysięcy podziemnych zbiorników na benzynę, niejednokrotnie powodując zanieczyszczenie wód gruntowych. W następstwie tego pewne miasteczko musi teraz sprowadzać z innych okolic 82 procent potrzebnej wody, a przeznacza na ten cel 3,5 miliona dolarów rocznie! Według wspomnianego czasopisma tragedia ta „może zostać zaliczona do najgroźniejszych od lat wypadków skażenia wód gruntowych w USA”.

Z powodu szkodliwego wpływu na środowisko i zdrowie niektóre substancje całkowicie wycofano z rynku i zakazano ich stosowania. „Ale dlaczego tak się dzieje?” — zapytasz. „Czyż wszystkich nowych produktów przed dopuszczeniem do użytku nie bada się skrupulatnie pod kątem toksyczności?”

Kłopoty z testami toksyczności

Prawdę mówiąc, badanie toksyczności związków chemicznych opiera się po części na metodach naukowych, a po części — na domysłach. „Specjaliści od oceny szkodliwości nie potrafią wskazać wyraźnej granicy między ‚bezpiecznym’ a ‚niebezpiecznym’ kontaktem z jakąkolwiek substancją chemiczną” — oświadcza Joseph V. Rodricks, autor książki Calculated Risks (Ocena zagrożeń). Dotyczy to również lekarstw, z których wiele otrzymuje się syntetycznie. Jak wyjaśnia The World Book Encyclopedia, „nawet najdokładniejsze testy nie zawsze ujawnią, czy dany lek nagle nie okaże się szkodliwy”.

Laboratoria mają swoje naturalne ograniczenia. Nie mogą na przykład w pełni odtworzyć, jak się zachowa określona substancja w zróżnicowanym i skomplikowanym środowisku zewnętrznym. W świecie poza murami laboratorium są setki, a nawet tysiące, rozmaitych syntetycznych związków chemicznych, przy czym wiele może oddziaływać na siebie nawzajem oraz na żywe organizmy. Niektóre z tych związków same są nieszkodliwe, ale gdy się połączą z innymi w naszym ciele lub poza nim, mogą utworzyć nowe, trujące produkty. Pewne substancje stają się toksyczne, a nawet rakotwórcze, dopiero w wyniku przemian metabolicznych zachodzących w organizmie.

Jak w obliczu takich utrudnień specjaliści starają się określić stopień szkodliwości badanego związku chemicznego? Najczęściej stosowana metoda polega na podaniu odpowiedniej dawki tej substancji zwierzętom doświadczalnym i próbie odniesienia uzyskanych rezultatów do ludzi. Czy ta metoda zawsze jest wiarogodna?

Czy wyniki doświadczeń na zwierzętach są wiarogodne?

Poza wątpliwościami natury etycznej, związanymi z okrucieństwem wobec zwierząt, testowanie na nich szkodliwych substancji budzi jeszcze inne zastrzeżenia. Na przykład różne zwierzęta często reagują na daną substancję zupełnie inaczej. Do zabicia świnki morskiej wystarczy niewielka dawka silnie trującej dioksyny, ale do uśmiercenia chomika potrzebna jest dawka 5000 razy większa! Nawet blisko spokrewnione gatunki, takie jak szczury i myszy, odmienne reagują na wiele związków chemicznych.

Skoro więc reakcja jednych zwierząt nie pozwala bezbłędnie przewidzieć reakcji drugich, to jaką pewność mają badacze, że dana substancja okaże się nieszkodliwa dla ludzi? Wcale nie mogą być tego pewni.

Chemicy mają naprawdę niełatwe zadanie. Muszą zadowalać ludzi czekających na opracowywane przez nich produkty, rozpraszać obawy obrońców zwierząt, a także przez wzgląd na własne sumienie dbać o to, by ich wytwory były bezpieczne. Z powyższych powodów niektóre laboratoria próbują testować związki chemiczne na hodowlach komórek ludzkich. Czas pokaże, czy zwiększy to gwarancje bezpieczeństwa.

Gdy testy laboratoryjne zawodzą

Przykładem substancji początkowo mylnie uznanej za bezpieczną może być pestycyd o nazwie DDT, wciąż wszechobecny w środowisku naturalnym. Z czasem naukowcy stwierdzili, że DDT, podobnie jak inne potencjalne trucizny, długo pozostaje w żywych organizmach. Jak tragiczne są tego następstwa? Otóż łańcuch pokarmowy, którego pierwsze ogniwo stanowią miliony maleńkich organizmów, a dalsze — ryby, niedźwiedzie, wydry i inne zwierzęta, powoduje wzrost stężenia trucizn w organizmach ostatecznych konsumentów. Wskutek tego na przykład perkozy żyjące w pewnej okolicy w ciągu przeszło dziesięciu lat nie doczekały się ani jednego pisklęcia!

To biologiczne kumulowanie przebiega tak sprawnie, że niektóre związki chemiczne, ledwie wykrywalne w wodzie, osiągają u ostatecznych konsumentów zaskakująco wysoką koncentrację. Dobrym przykładem są tu białuchy, czyli wale białe, żyjące w wodach północnoamerykańskiej Rzeki Świętego Wawrzyńca. Stężenie substancji toksycznych jest u tych zwierząt tak duże, że ich martwe ciała trzeba traktować jak niebezpieczne odpady!

Okazało się, iż pewne związki chemiczne obecne w organizmach wielu zwierząt udają hormony. Dopiero niedawno uczeni zaczęli dostrzegać ten podstępny, szkodliwy wpływ.

Substancje, które udają hormony

Hormony odgrywają w organizmie ważną rolę chemicznych przekaźników informacji. Wędrują wraz z krwią do różnych części ciała i pobudzają lub hamują określone procesy, związane na przykład ze wzrostem lub funkcjami rozrodczymi. Co ciekawe, według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) „szybko przybywa naukowych dowodów” na to, iż pewne syntetyczne związki chemiczne po wprowadzeniu do organizmu zakłócają działanie hormonów, bo w szkodliwy sposób je symulują albo blokują.

Do związków tych należą: dwufenyle polichlorowane (PCB),a dioksyny, furany i niektóre pestycydy, w tym także pozostałości DDT. Substancje te mogą zakłócić funkcjonowanie układu wewnątrzwydzielniczego, wytwarzającego hormony.

Wśród hormonów symulowanych przez te związki chemiczne są żeńskie hormony płciowe, estrogeny. Jak wynika z opracowania opublikowanego na łamach czasopisma medycznego Pediatrics, wcześniejsze dojrzewanie dużej liczby dziewcząt można przypisać środkom do pielęgnacji włosów zawierającym estrogeny, a także związkom estrogenopodobnym występującym w środowisku naturalnym.

Niekorzystne zmiany mogą się też pojawić u samców zwierząt, które w decydującej fazie rozwoju są narażone na działanie pewnych substancji chemicznych. „Doświadczenia wykazały” — informuje czasopismo Discover — „że związki z grupy PCB, podane samcom żółwi i aligatorów w określonym momencie ich rozwoju, mogą je przekształcić w samice lub obojniaki”.

Co więcej, toksyczne związki chemiczne osłabiają układ odpornościowy, wskutek czego zwierzęta są bardziej podatne na infekcje wirusowe. Istotnie, infekcje te wydają się rozprzestrzeniać szybciej i szerzej niż kiedykolwiek przedtem, zwłaszcza wśród zwierząt, które w łańcuchu pokarmowym stoją najwyżej, takich jak delfiny czy ptactwo morskie.

W wypadku ludzi chemiczne pseudohormony wyrządzają największe szkody młodym organizmom. Jak donosi czasopismo Discover, przed laty u japońskich dzieci, których matki spożywały olej ryżowy skażony PCB, stwierdzono „upośledzenie fizyczne i umysłowe, zaburzenia zachowania — w tym obniżoną lub nadmierną ruchliwość — nienaturalnie małe penisy, a także iloraz inteligencji niższy o pięć punktów od przeciętnego”. W Holandii i Ameryce Północnej u dzieci narażonych na działanie wysokich dawek związków z grupy PCB odkryto podobnie szkodliwy wpływ na rozwój fizyczny i umysłowy.

Według WHO działaniu tych substancji można też przypisać wzrost liczby hormonalnie uwarunkowanych zachorowań na raka, notowany wśród mężczyzn i kobiet — na przykład nowotworów piersi, jąder czy prostaty. W niektórych krajach coraz powszechniejsze stosowanie wspomnianych związków chemicznych wydaje się także wpływać na systematyczny spadek liczby plemników w nasieniu mężczyzn, jak również na pogarszanie się jego jakości. Są państwa, gdzie w ciągu ostatnich 50 lat wskaźnik liczby plemników obniżył się prawie o połowę!

W poprzednim artykule przytoczono wypowiedź lekarki, według której należymy do „eksperymentalnego pokolenia”. I chyba rzeczywiście tak jest. Wprawdzie chemii zawdzięczamy sporo pożytecznych wyrobów, lecz nie można tego powiedzieć o wszystkich. Mądrze jest więc unikać niepotrzebnego kontaktu z substancjami, które mogłyby nam zaszkodzić. Zdumiewające, jak wiele z nich znajduje się w naszych domach. W następnym artykule omówimy sposoby chronienia się przed potencjalnie groźnymi substancjami.

[Przypis]

[Ilustracja na stronie 7]

Martwe ciała tych wali są tak toksyczne, że trzeba je traktować jak niebezpieczne odpady

[Prawa własności]

©George Holton, The National Audubon Society Collection/PR