1 Изследователски център за детски растеж и развитие, Университет по медицински науки в Исфахан, Исфахан 81676-36954, Иран

2 Медицински факултет, Университет по медицински науки в Исфахан, Исфахан 81676-36954, Иран

3 Център за изследване на околната среда, Университет по медицински науки в Исфахан, Исфахан 81676-36954, Иран

Резюме

1. Въведение

Затлъстяването се превръща в криза на човешкото здраве на индивидуално и обществено ниво. Той има многобройни неблагоприятни ефекти върху здравето и се счита за един от основните предразполагащи фактори за възникващата епидемия от незаразни болести [1]. В днешно време наднорменото тегло и затлъстяването нарастват при популации с различни нива на икономическа ситуация. Смята се, че чрез продължаване на действителната тенденция, световното ниво на разпространение на наднормено тегло и затлъстяване сред възрастното население (1,3 милиарда души) през 2005 г. ще достигне до 57,8% (3,3 милиарда души) до 2030 г. [2]. Световната здравна организация включи наднорменото тегло, с преобладаване по-високо от недохранването, като един от 10-те най-големи рискове за здравето в света [3].

Нарастването на честотата на затлъстяване съвпада с нарастването на употребата и разпространението на промишлени химикали, които могат да имат роля в развитието на затлъстяването. В своя интересен преглед през 2002 г. Бейли-Хамилтън постулира ролята на химичните токсини в етиологията на затлъстяването, като представя съвпадението на епидемията от затлъстяване със забележимото нарастване на промишлените химикали в околната среда през последните четири десетилетия. Натрупващи се доказателства сочат, че веществата като ендокринно-разрушаващи химикали (EDC) могат да бъдат свързани с епидемията от затлъстяване [4]. EDCs са химикали, които променят нормалното функциониране на хормоните и други сигнални молекули в тялото [5]. Допълнителни проучвания предполагат съществуването на химикали, наречени „обезогени“, молекули с неблагоприятно въздействие върху липидния метаболизъм и адипогенезата и от своя страна водещи до затлъстяване [6, 7].

Хипотезата на околната среда за обезоген предполага, че пренаталното или ранно излагане на определени вещества, тъй като EDCs могат да предразположат изложените индивиди към повишена мастна маса и наднормено тегло. Предполага се, че излагането на обезогени може да модифицира епигенома на мултипотентни стромални стволови клетки, като ги пристрасти към адипоцитната линия за сметка на костите. Следователно хората, изложени на обезогени през ранния живот, може да имат променено отделение на стволови клетки, вече предварително програмирано за адипогенен изход [8].

Списъкът на химикалите, изследвани като възможни обезогени, продължава да нараства и включва диетилстилбестрол (DES), бисфенол А (BPA), фталати, органотини, полибромирани дифенилови етери (PBDE), полифлуороалкилови химикали (PFC), пероцидни хлорорганични (OC) и полихлорирани бифени (ПХБ) и някои разтворители са причинили наддаване на тегло и се предполага, че тези химикали пречат на хомеостазата на теглото, като променят хормоналите, контролиращи теглото, модифицират чувствителността към невротрансмитерите или променят активността на симпатиковата нервна система [9].

Целта на настоящия документ е да направи систематичен преглед на експерименталните и човешки проучвания върху обезогенните химикали и техните механизми на действие, за да предостави изчерпателен поглед върху основните механизми и многофакторните аспекти на затлъстяването за клиницистите и заинтересованите страни в общественото здраве.

2. Методи

2.1. Стратегия за търсене на литература

Съответната литература, съобщаваща за екологичните обезогени, беше идентифицирана чрез електронно търсене на MEDLINE, PubMed, ISI Web of Science и Scopus/Embase без ограничения по време или език. Търсенето на литература беше проведено през януари и февруари 2013 г. Ние търсихме в базите данни, използвайки следната стратегия: за Scopus/Embase използвахме Emtree Тезаурусни термини; за търсене на PubMed разгледахме думи за Медицински подзаглавия (MeSH), а за други бази данни използвахме ключови думи (текстови думи). За търсене в PubMed използвахме („ендокринни разрушители“ [MeSH] ИЛИ „ендокринни разрушаващи химикали“ ИЛИ „обезоген“ [mh] ИЛИ „Полихлорирани бифенили“ [MeSH] ИЛИ „Въглеводороди, хлорирани“ [MeSH] ИЛИ „Диоксини“ [MeSH ] ИЛИ „Полибромирани бифенили“ [MeSH] ИЛИ „Въглероден тетрахлорид“ [MeSH] ИЛИ „Органотиофосфорни съединения“ [MeSH] ИЛИ „фталова киселина“ [Име на веществото] ИЛИ „Фталови киселини“ [MeSH] ИЛИ „Органотинови съединения“ [MeSH] ИЛИ „бисфенол А“ [Име на веществото] И ((„затлъстяване“ [mh] ИЛИ „наднормено тегло“ [mh] ИЛИ „наднормено тегло“ [mh] ИЛИ „индекс на телесна маса“ [mh] ИЛИ „наддаване на тегло“ [mh] ИЛИ „адипогенеза“ [mh] ИЛИ „мастна тъкан“ [mh] ИЛИ „отлагане на мазнини“ [mh]) И (издател [sb] ИЛИ „в процес“ [sb]).

2.2. Критерии за избор на проучване и критерии за допустимост

Дубликатите бяха премахнати; съответните документи бяха избрани на три фази. През първата и втората фази бяха прегледани заглавия и резюмета на доклади и бяха изключени неподходящи доклади. В последната фаза пълният текст на набраните статии беше интензивно проучен, за да бъдат избрани само подходящи документи. За всички допълнителни уместни проучвания беше проверен и референтният списък на всички рецензии и съответните статии. Всички тези три фази на скрининг бяха направени от двама независими рецензенти (FJ и PP). В следващата стъпка беше проверена допустимостта на съответните документи. Несъответствията бяха разрешени чрез консултации и консенсус.

2.3. Оценка на качеството

Идентифицирането на основните констатации от проучванията беше проведено за всеки отделен случай и включваше разглеждане на всички статистически анализи, които може да са били проведени, последователност на общия модел за групите на експозиция.

2.4. Извличане на данни и абстракция

Необходимата информация, която беше извлечена от всички допустими документи, беше, както следва: (i) общи характеристики на изследването (име на първия автор, година на издаване, година на обучение, дизайн на изследването) (ii) характеристики на химикала, (iii) причина за използване химичното вещество, (iv) предложен механизъм за обезоген и (v) неблагоприятни ефекти върху хората или животните.

Двама рецензенти (FJ и PP) извлекоха данните, докато друг (RK) провери извлечените им данни.

3. Резултати

Схемата на нашия избор на изследване е представена на Фигура 1. Установихме, че всъщност са идентифицирани много обезогени от околната среда; те се класифицират главно като химически симулатори на метаболитни хормони или мозъчни невротрансмитери [10, 11]. Няколко експериментални проучвания съобщават за връзката на излагането на някои химикали в околната среда със затлъстяването. Бисфенол А [12–15], трибутилтин (TBT) [16, 17], нонилфенол [18, 19] и генистеин [20, 21], фаталат [22], перфлуороалкилови съединения (PFC) [23] и перфлуорооктанова киселина ( PFOA) [24] са някои от обезогенните химикали, описани в експериментални проучвания. Основните химикали за обезоген в околната среда са представени в таблица 1.

роля

Различните механизми са обяснени за обезогенните химикали; главно те имат разрушителни ефекти върху хомеостазата на енергийния баланс, глюкозния и липидния метаболизъм и контрола на адипогенезата. Обобщение на основните механизми на тези вещества е представено в таблица 2.

Фитоестрогените, по-специално соевите продукти, имат благоприятни ефекти върху здравето и се добавят към няколко храни и хранителни добавки. Някои проучвания обаче предполагат, че те могат да действат като обезогенни химикали. Генистеинът е един от най-често използваните фитоестрогени в човешката диета и чрез своята естрогенна активност има благоприятни ефекти за регулиране на хомеостазата на липидите и въглехидратите [33]. Въпреки че благоприятните му ефекти при инхибиране на отлагането на мазнини в мастната тъкан се считат за постигнати при високи фармакологични дози, установено е, че неговите ниски дози в храни увеличават затлъстяването и леката периферна инсулинова резистентност, особено при мъжете [34].

4. Дискусия

В този преглед обобщихме информация относно химикалите в околната среда, които могат да бъдат свързани със затлъстяването. Повечето доказателства идват от експериментални и лабораторни изследвания; все по-голям брой изследвания върху хора също подкрепят ролята на химикалите на обезогена.

Документирани са химикали като тежки метали, някои разтворители, пестициди, BPA, органофосфати, фталати, PCB, PBB и много други вещества, които причиняват увеличаване на теглото. Тези химикали пречат на теглото и липидната хомеостаза чрез различни механизми, свързани с хормоните за контрол на теглото, активността на симпатиковата нервна система и чувствителността към невротрансмитерите.

EDC действат по различни механизми; натрупването на доказателства подкрепя, че тези химикали нарушават някои епигенетични, структурни и функционални механизми, които контролират енергийната хомеостаза, липидния метаболизъм, регулирането на апетита и адипогенезата [40–44].

Счита се, че химическите обезогени функционират чрез различни фактори като лептин, грелин, стимулиращи меланоцитите хормони, невропептид Y, регулиран с амфетамин транскрипт, свързан с агути протеин и кокаин, както и чрез инхибиране на ароматазите като членове на семейството P450 (CYP19 и CYP3A1 ) [42–44] или чрез модифициране на експресията на различни рецептори за стероидни хормони, ретиноева Х, активирана пероксизомен пролифератор и глюкокортикоиди [45]. Излагането на химикали на обезоген може да повлияе на рецепторите на стероидни хормони или да промени серумните нива на метаболитните хормони или да повлияе на сигналните пътища на ядрените рецептори в преадипоцитите, което би довело до диференциация на адипоцитите и тенденция към наднормено тегло [44, 45].

Системните реакции на излагане на химични фактори на околната среда могат потенциално да увеличат риска от свързани със затлъстяването ефекти върху здравето, като метаболитен синдром, инсулинова резистентност [46], преддиабет, диабет, оксидативен стрес [47], прехипертония [48], хипертония и безалкохолно мастни чернодробни заболявания [49] дори в педиатричната възрастова група.

Дори в педиатричната възрастова група химикалите от околната среда могат да повлияят на оксидативния стрес и провокативните цитокини [46, 47, 50], което от своя страна би инициирало второто попадение, предложено в „хипотезата за два удара“ [51, 52] за прогресирането на мастен черен дроб до метаболитен синдром и диабет.

Другият аспект на влиянието на факторите на околната среда върху затлъстяването и неговите последици за здравето може да бъде въздействието на тези химикали върху вътрематочното забавяне на растежа, ниското тегло при раждане и недоносеността [53–55], които са документирани като предразполагащи фактори за затлъстяването и хроничната хронична реакция заболявания.

Остава да се определи дали резултатите от лабораторните модели могат да бъдат обобщени за опасностите за здравето при хората, но нарастващият брой епидемиологични проучвания също предполагат връзка между излагането на химикали в околната среда и затлъстяването. Трябва обаче да се има предвид, че в много проучвания при хора наддаването на тегло не е било крайна точка в първоначалното предложение, а наднорменото тегло се отчита като неблагоприятен ефект.

Факторите на околната среда имат различни ефекти върху здравето [47–50, 56–58]. Въпреки че бързите промени в навиците в начина на живот, заедно с увеличения енергиен прием и намалените енергийни разходи, се считат за основните причини за наднорменото тегло, но като се вземе предвид бързата ескалираща тенденция на затлъстяване в различни възрастови групи и в популации с различни навици на живот и разнообразни социално-икономически очевидно е, че е просто да се разглеждат само тези два фактора, отговорни за този разрастващ се глобален проблем; в това отношение се предлага ролята на други детерминанти на околната среда като обезогенни химикали.

4.1. Проучване на ограничения

Повечето проучвания, включени в този преглед, са наблюдателни и в напречно сечение. Необходими са мащабни надлъжни проучвания с дългосрочно проследяване, за да се документира клиничното значение на излагането на химикали в околната среда.

5. Заключение

Настоящите доказателства предполагат, че системните реакции на излагане на фактори на околната среда, особено по време на фазите на развитие на живота, могат потенциално да увеличат риска от наднормено тегло. Като се вземат предвид съвременните познания за неблагоприятните ефекти на генерирането на обезогенови химикали върху човешкото здраве, глобалната епидемия от затлъстяване трябва да се разглежда като многофакторно комплексно разстройство, налагащо акцента на намесите за обществено здраве за опазване на околната среда.

Препратки