Пестициды: эффект коктейля — риск для здоровья даже при безопасных дозах — исследование смеси глифосата и других препаратов защиты растений

Пестициды не обязательно попадают в организм по одной за раз. В окружающей среде и в продовольственной цепочке мы можем подвергаться воздействию нескольких веществ одновременно, используемых с разными целями: гербициды, фунгициды и инсектициды. Именно такое комбинированное воздействие, известное как «эффект коктейля», является одним из самых сложных аспектов для оценки возможных рисков химических веществ.

Новое исследование европейского проекта SPRINT, проведённое учёными Центра исследования рака Чезаре Маллони Института Рамаццини, Болонского университета и Университета Радбод в Нидерландах, наблюдало, что происходит, когда глифосат, тебуконазол и ацетамиприд вводятся поодиночке и вместе.

Почему изучать эффект коктейля пестицидов

Оценка безопасности химических веществ во многом основывается на изучении отдельных соединений. Однако в реальности воздействие может быть гораздо сложнее.

Проект SPRINT стремился решить именно эту проблему через последовательный подход: из наиболее значимых пестицидов были отобраны некоторые для дальнейших анализов, и после первоначальных тестов глифосат, тебуконазол и ацетамиприд были выбраны для исследования на животных. Эти три вещества принадлежат к разным категориям: глифосат — гербицид, тебуконазол — фунгицид, а ацетамиприд — инсектицид.

Целью исследования было не просто определить, является ли отдельное вещество токсичным, а понять, может ли одновременное воздействие нескольких пестицидов вызвать эффекты, отличные от тех, что наблюдаются при отдельных веществах.

Как было проведено исследование

Исследователи использовали крыс Sprague-Dawley, как самцов, так и самок, и вводили три вещества через питьевую воду. Особенно важно, что воздействие начиналось во время беременности, начиная с шестого дня, и продолжалось во время вскармливания и после отлучения до примерно 16 недель возраста. Всего использовано 312 крыс, разделённых на 13 групп.

Исследователи создали группы, поддававшиеся воздействию глифосата, тебуконазола и ацетамиприда отдельно, а также другие группы — их смеси. Для каждого вещества и для смеси были применены три дозы: та, которая соответствует ADI (Допустимая суточная доза), десять раз превышенная ADI и сто раз превышенная ADI, последняя соответствовала NOAEL (уровень, при котором не должны наблюдаться вредные эффекты у животных по имеющимся токсикологическим данным).

Были проанализированы многочисленные параметры: вес и развитие животных, смертность детёнышей, половое созревание, гематологические и биохимические показатели, гормоны щитовидной железы и микроскопические изменения органов и тканей.

Результаты

Одним из аспектов, требующих особого внимания, является то, что некоторые изменения возникли даже на дозах, входивших в диапазон, считающийся безопасным согласно значениям ADI и NOAEL, применённых в исследовании. Таким образом, в используемой модели животных зафиксированы некоторые биологические изменения, которые, по мнению авторов, требуют дальнейшего изучения.

Среди наиболее значимых результатов — увеличение АСТ, аспартат-аминотрансферазы, фермента, встречающегося прежде всего в печени, сердце и мышцах, который используется как индикатор тканевых изменений.

АСТ возросла по отношению к контролю как у самцов, так и у самок во всех обрабатываемых группах. У мужчин наблюдалась статистически значимая тенденция к росту в группах, подвергшихся воздействию тебуконазола, ацетамиприда и смеси; у самок тенденция значимого повышения отмечалась для глифосата и смеси. Различия по сравнению с контролем подтверждены во множестве групп и с дополнительным статистическим анализом.

Авторы подчёркивают возможный сигнал печёночной токсичности, хотя АСТ не является специфическим индикатором исключительно печени, и вывод о печёночном повреждении у человека по одному этому параметру сделать нельзя.

Гистопатологический анализ также выявил изменения в разных органах и тканях. У самцов, подвергшихся воздействию глифосата и ацетамиприда, наблюдалась более высокая частота поражений сердца, перикарда и аорты, с возрастающей тенденцией по мере дозирования. В группе, подвергшейся самой высокой дозе ацетамиприда, у трёх из восьми взрослых самок были зафиксированы поражения аорты.

Ещё одним результатом стал эффект на мужскую половую систему. При учёте всех трёх доз каждого воздействия исследователи зафиксировали поражения, которых не было в контрольной группе. Среди прочего речь идёт о воспалении, фиброзе, дегенерации канальцев и минерализации тканей яичек.

Подробно, повреждения были зафиксированы у 5 из 36 подвергшихся обработке самцов с глифосатом, у 2 из 36 — тебуконазол, у 4 из 36 — ацетамиприд и у 3 из 36, подвергшихся воздействию смеси, по сравнению с 0 из 36 в контрольной группе.

Это интересный факт, но его следует интерпретировать осторожно, потому что группы были малы, и в исследовании не измерялось, например, число сперматозоидов в эпидидимисе. Сами исследователи прямо указывают на отсутствие этого параметра как на аспект, который следует рассмотреть в будущем.

Особенно ярко этот вывод проявился для тебуконазола. В группах, подвергшихся воздействию самых низких и средних доз фунгицида, наблюдалось статистически значимое уменьшение размера помётов и повышенная смертность щенков в период вскармливания. В группе с самой низкой дозой погибло 14 щенков за период вскармливания, тогда как в контрольной группе никто не погиб. Также при средней дозе зафиксированы случаи смертности, хотя и в меньшем числе.

Однако важно отметить, что этот результат не наблюдался одинаково для всех трёх пестицидов и не может автоматически быть отнесён к смеси. Напротив, сама смесь показала иное развитие картины.

Эффект коктейля

Это, вероятно, самый интересный аспект исследования. Говоря об эффекте коктейля, можно понимать различные феномены. Смесь может давать простой аддитивный эффект, то есть общий результат сопоставим со суммой эффектов отдельных веществ. Либо может произойти синергия, когда сочетание даёт эффект больше, чем можно было бы ожидать при суммировании отдельных эффектов. Напротив, антагонистическое взаимодействие может ослаблять эффекты.

В случае трёх изученных пестицидов учёные не нашли доказательств синергии или антагонизма. Анализ смеси показал поведение, совместимое с аддитивной токсичностью. Другими словами, комбинация, по-видимому, не усилила эффекты отдельных веществ сверх ожидаемого, но и не устранила их.

Это важный аспект и с точки зрения оценки риска: отсутствие синергии не означает отсутствие эффекта коктейля. Смесь может иметь аддитивный эффект и тем самым способствовать общей токсичности за счёт суммирования эффектов её компонентов.

Лимиты

Как и любое экспериментальное исследование на животных, это исследование имеет значительные ограничения. Прежде всего, оно проводилось на крысах, и факт появления эффекта в модельной системе не означает автоматически аналогичного эффекта у человека.

Кроме того, экспериментальные группы были относительно малы: каждая F1-группа крыс составляла 12 самцов и 12 самок.

Существуют также некоторые параметры, которые не были проанализированы и которые могли бы помочь лучше понять наблюдаемые эффекты, например подсчёт сперматозоидов и дополнительные гормональные и молекулярные анализы. Авторы подчёркивают необходимость углубления исследований потенциальных механизмов, лежащих в основе обнаруженных поражений.

Наконец, исследование отслеживало животных на относительно ограниченный период по сравнению с тем, который необходим для оценки множества возможных хронических или долгосрочных эффектов.

Хотя у исследования есть эти ограничения, оно вносит интересный вклад в дискуссию о безопасности пестицидов. Главная цель не в том, чтобы доказать, что глифосат, ацетамиприд и тебуконазол вызывают болезни у людей — что это исследование не может установить. Ценность работы состоит в том, что в одном эксперименте сопоставлены три вещества как поодиночке, так и в смеси, включая низкие дозы и начало воздействия ещё во время внутриутробного периода.

Результаты позволяют предположить, что при оценке риска пестицидов рассматривать каждое вещество поодиночке может не отражать полной картины. Даже при отсутствии мощной синергии эффекты различных соединений могут суммироваться.

Это вывод, который укрепляет необходимость продолжать изучение того, как смеси пестицидов влияют на организм, особенно в наиболее чувствительных фазах развития.