Возможно, это крайний случай, но многие лекарственные и косметические средства специально разрабатываются для того, чтобы использовать биологическую активность, то есть вызывать клеточные изменения. Стероиды, антибиотики и все прочие лекарства биологически активны; они взаимодействуют со специфическими путями метаболизма и процессами, которые происходят в организме реципиента – человека или животного. Именно в этих клеточных и молекулярных изменениях и кроются проблемы: вне зависимости от того, какова цель использования средства, не все изменения оказываются благоприятными, а, кроме того, их влияние не ограничивается непосредственным потребителем продукта.
Фармацевтические продукты и средства личной гигиены в окружающей среде: непредвиденные последствия
После приема лекарства выводятся из организма чаще всего с мочой, а средства личной гигиены обычно просто смываются. В обоих случаях они могут попадать в канализационные стоки либо в изначальной форме, либо с присоединенными группами молекул, которые улучшают их водорастворимость. Важно, что, приобретая водорастворимость, эти метаболиты вовсе не обязательно лишаются своей биологической активности; кроме того, они могут преобразовываться бактериями обратно в исходные вещества, которые оказываются в окружающей среде снова в активной форме. И здесь нам снова нужно вспомнить об исследовании Колпин и ее коллег. Обнаруженное ими повсеместное присутствие в воде компонентов лекарственных и косметических средств в сложных сочетаниях из семи и более веществ делают их важным новым классом загрязнителей.
Но существуют ли данные о том, что эти вещества вредят местной биоте? Да, такие данные есть, в частности, можно упомянуть о связи, выявленной в Азии между восточным бенгальским грифом (Gyps bengalensis), домашним скотом и противовоспалительным средством диклофенаком.
Грифы – падальщики, питающиеся трупами животных. Когда-то бенгальские грифы были самыми многочисленными хищными птицами в мире, во многом благодаря их тесным отношениям с человеком и его домашним скотом. В Индии крупный рогатый скот традиционно используется для получения молока и как тягловая сила, но при этом коровы считаются священными животными и поэтому не забиваются на мясо. Когда одна из 500 млн голов индийского скота умирает, избавляться от трупа обычно предоставляют грифам, даже в городах
[10]. В 1990-х гг. численность грифов заметно упала, и в конце концов осталось не более 5 % всей популяции.
Вскрытия недавно погибших птиц показали, что многие из них (до 85 %) умерли от острой почечной недостаточности. Затем были проведены дополнительные исследования тканей для обнаружения типичных агентов, вызывающих почечную недостаточность: кадмия, ртути и возбудителей инфекционных заболеваний, таких как птичий грипп, инфекционный бронхит и лихорадка Западного Нила. Однако ничто из этого не объясняло вымирание птиц. Поскольку основным источником пищи для грифов служат трупы домашнего скота, были опрошены ветеринары и продавцы ветеринарных препаратов, в результате чего был выявлен химический «подозреваемый» – нестероидное противовоспалительное средство диклофенак. Проверив ткани почек грифов на присутствие этого лекарства, ученые получили поразительные результаты. У всех грифов, умерших от почечной недостаточности (25 из 25) – и ни у одного из умерших по другим причинам (0 из 13), – в печени обнаружился диклофенак. Лабораторные исследования токсичности, в которых грифам давали диклофенак орально, а также скармливали ткани животных, которым давали этот же препарат, показали острую токсичность вещества.
Результаты исследования, подтвердившие токсичность диклофенака, имели значение, выходящее за границы Индии. Фармацевтическое средство, накапливающееся в тканях домашнего скота, вызвало массовую гибель хищных птиц, несмотря на то что ветеринары применяли лекарство в разумных дозах. В отличие от ситуации с гибелью белоголовых орланов из-за ДДТ в 1960–1970-х гг., диклофенак не биомагнифицировался в пищевых цепях, однако законное использование лекарства в ветеринарии привело к исчезновению жизненно важного вида из давно устоявшейся и функционирующей экосистемы.
Вымирание грифов иллюстрирует короткий и прямой путь нанесения вреда живой природе лекарственным средством. С другой стороны, исследование Колпин демонстрирует путь воздействия веществ, содержащихся в сточных водах, на водные организмы в более диффузной и менее концентрированной форме. Так будет ли такое воздействие вредно для водной фауны – в частности, для рыб?
Одна из причин дать положительный ответ – доказанное влияние на рыб низких концентраций антидепрессанта флуоксетина (также известного под торговым названием «Прозак»). Колпин с коллегами обнаружили присутствие флуоксетина лишь в одном из 84 исследованных водоемов. Он содержался в низкой концентрации, порядка 10 нанограммов на литр. Поздние исследования, проведенные в Великобритании, также выявили наличие в некоторых водоемах флуоксетина в концентрациях от 10 до 100 нг/л (частей на триллион). Может ли это вещество представлять проблему?
После публикации статьи Колпин было проведено более 30 исследований по оценке влияния флуоксетина на рыб. Хотя в большинстве работ негативный эффект был выявлен только при концентрациях вещества от 30 до 100 мг/л, некоторые ученые отметили воздействие при гораздо более низких концентрациях, сравнимых с обнаруженными Колпин в поверхностных водах. В идеале концентрация флуоксетина в водоемах должна быть нулевой, тогда все споры о критериях качества воды будут просто неактуальны. Но, к сожалению, как показали Колпин с коллегами, мы живем в эпоху, когда следы человеческой деятельности могут быть обнаружены в водоемах по всей стране и про всему миру.
Остается вопрос: какое влияние эти вещества могут оказывать на человека? Вещества, обнаруженные Колпин с коллегами в поверхностных водах, находятся в таких низких концентрациях и пути их возможного попадания в организм человека так запутаны, что оценить риск становится крайне сложно. Однако если рассматривать водных животных как современный аналог канареек в угольной шахте, то честно ли будет игнорировать влияние этих веществ на природу? В случае с присутствием фармацевтических продуктов и средств личной гигиены в окружающей среде – откуда они вряд ли исчезнут в ближайшем будущем – врагом точно оказываемся мы сами. Вещества этой группы неожиданно стали новым насущным вопросом современной токсикологии, и игнорировать его никак нельзя.
Глава 17
Определение пола: химические вещества и репродукция
В осеннем лесу, на развилке дорог, Стоял я, задумавшись, у поворота; Пути было два, и мир был широк, Однако я раздвоиться не мог, И надо было решаться на что-то.
Роберт Фрост
[11]. Другая дорога
Недавние исследования, посвященные влиянию на рыб природных и антропогенных загрязнителей, дали весьма интересные результаты. Например, добавление в экспериментальный водоем на северо-западе канадской провинции Онтарио этинилэстрадиола, основного синтетического эстрогена, входящего в состав оральных контрацептивов, привело к исчезновению популяции рыб-толстоголовов, там обитавших. У самцов рыб, пойманных в реках Великобритании ниже очистных сооружений, был обнаружен гермафродитизм различной степени – аномалия, при которой одна и та же особь способна производить как женские, так и мужские половые клетки. Самое неприятное, что у самцов с гермафродитными признаками были выявлены репродуктивные отклонения: способность к успешному размножению зависела от уровня гермафродитизма.
