Химические вещества, токсичные для теломер
Угарный газ: у него нет запаха, вкуса и цвета. Глубоко под землей, в угольных шахтах он может незаметно накапливаться, особенно после взрыва или пожара. Когда его концентрация достигает порогового значения, он может вызвать у человека удушье. Поэтому в первом десятилетии XX века шахтеры начали брать на работу клетки с канарейками. Эти маленькие птички стали лучшими друзьями шахтеров, которых развлекали во время смены. Когда же в воздухе возрастала концентрация угарного газа, канарейки начинали нервничать: они раскачивались, вертелись на жердочке, а то и вовсе с нее падали. Так люди понимали, что им угрожает опасность, и устремлялись к выходу либо надевали дыхательные аппараты {16}.
Теломеры – канарейки в наших клетках. Подобно птицам они заперты внутри клеток – тех, из которых состоит человеческий организм. Теломеры очень чувствительны к токсинам, и на их длину влияет суммарное воздействие отравляющих веществ на протяжении жизни. Токсичные вещества напоминают мусор на нашем дворе: они являются частью среды обитания, а некоторые из них медленно, но верно отравляют нас.
Давайте начнем с пестицидов. На данный момент была выявлена связь между семью пестицидами (алахлор, метолахлор, трифлуралин, 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота, перметрин, токсафен и ДДТ) и значительным сокращением теломер у сельскохозяйственных работников, которые использовали эти вещества для обработки растений {17}. Так, исследование показало, что чем дольше пестициды воздействовали на человека, тем короче были его теломеры. Нельзя точно сказать, какие из перечисленных веществ причиняют наибольший вред теломерам: изучалось воздействие одновременно всех семи. Пестициды вызывают в организме окислительный стресс, а он, как мы с вами уже знаем, со временем приводит к сокращению теломер. Эти результаты были подтверждены другим исследованием: выяснилось, что у сельскохозяйственных работников, вносящих указанные пестициды на табачные поля, теломеры короче по сравнению с контрольной группой {18}.
Радует, что некоторые из этих химикатов запрещены к применению в большинстве стран. Например, ДДТ запретили использовать по всему миру (хотя в Индии к нему до сих пор иногда прибегают). Однако, после того как растения были обработаны этими пестицидами, те никуда не исчезают, а продолжают путешествовать по пищевой цепочке (так называемая биоаккумуляция), и вряд ли нам когда-нибудь удастся окончательно избавиться от них. В каждой нашей клетке наверняка присутствует множество самых разных токсичных веществ, пусть и в микроскопическом количестве. Попадают они и в грудное молоко, хотя считается, что польза грудного вскармливания значительно превышает риск воздействия на ребенка отравляющих веществ. К сожалению, некоторые пестициды из приведенного списка (алахлор, метолахлор, 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота, перметрин) по-прежнему применяются в сельском хозяйстве, и их продолжают производить в огромных объемах.
Другое опасное для здоровья вещество – кадмий. Он содержится главным образом в табачном дыме, хотя в организме каждого из нас этот тяжелый металл и без того присутствует в небольшой, но потенциально токсичной концентрации: всему виной контакт с домашней пылью и грязью, сжигание бытовых отходов и полезных ископаемых, таких как уголь или нефть. Была установлена связь между курением и сокращением теломер; удивляться тут нечему, если учесть все остальные опасные последствия этой вредной привычки {19}. Частично обнаруженная зависимость объясняется также наличием кадмия в табачном дыме {20}. Его уровень в крови курильщиков в два раза выше, чем у некурящих {21}. В некоторых странах и отраслях промышленности люди подвергаются дополнительному воздействию кадмия на рабочем месте. У жительниц китайского города, специализирующегося на переработке электронного лома и печально известного тем, что его атмосфера сильно загрязнена кадмием, была выявлена связь между повышенной концентрацией этого металла в крови и уменьшением длины теломер в плаценте {22}. Масштабное исследование с участием взрослых американцев показало, что у людей с наибольшим уровнем кадмия в крови степень повреждения теломер соответствовала дополнительным 11 годам клеточного старения {23}.
Свинец – еще один тяжелый металл, которого следует остерегаться. С его воздействием можно столкнуться на некоторых старых предприятиях и в домах, а также в развивающихся странах, где по-прежнему не запрещена свинцовая краска и используется этилированный бензин (он содержит свинец). Этот металл тоже приводит к сокращению теломер. Хотя исследование, в котором участвовали работницы завода по переработке электронного лома, не выявило связи между уровнем свинца в организме и длиной теломер, другое китайское исследование – среди рабочих завода по производству батареек, регулярно подвергающихся воздействию свинца, – показало довольно впечатляющую зависимость {24}. Из 144 рабочих, принявших участие в исследовании, повышенный уровень свинца, достаточный для диагностики хронического отравления этим металлом, был обнаружен у 60 %, а длина теломер в их иммунных клетках оказалась значительно меньше, чем у рабочих с уровнем свинца в пределах нормы. Единственная разница между двумя группами заключалась в том, что люди с отравлением свинцом работали на заводе дольше. К счастью, их немедленно госпитализировали и начали интенсивно лечить. В процессе лечения специалисты измеряли уровень свинца в моче пациентов, чтобы определить его концентрацию в организме. И чем выше она была, тем короче были теломеры. Коэффициент корреляции составил 0,7 – это очень высокий показатель (максимально возможное значение коэффициента корреляции – 1). Эта взаимосвязь была настолько ярко выражена, что среди людей, отравленных свинцом, не удалось обнаружить традиционную зависимость длины теломер от возраста, пола, курения или ожирения. Итак, хроническое отравление свинцом становится определяющим фактором, перевешивающим все остальные {25}.
Конечно, наибольшему риску люди подвергаются на производстве. Но и в быту мы порой сталкиваемся с токсичными веществами, которые повреждают гены. В старых домах могла остаться краска с содержанием свинца, которая представляет серьезную опасность, когда начинает облезать. Во многих городах водопроводные трубы сделаны из свинца. В результате он прямиком попадает в наши дома, в том числе в питьевую воду. Достаточно вспомнить прискорбный случай в городе Флинт, штат Мичиган, где водопроводная вода была настолько едкой, что свинец начал вымываться из труб. Его концентрация в воде оказалась чрезвычайно высокой, равно как и в крови местных жителей. Подобная проблема может возникнуть в любом городе, где по-прежнему используются свинцовые трубы. Особую тревогу вызывает то, что дети в гораздо большей степени восприимчивы к воздействию свинца, чем взрослые. Ученые установили, что у восьмилетних детей с повышенным уровнем свинца в организме теломеры заметно короче, чем у сверстников {26}.
Есть особая категория вредных химических веществ – полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые переносятся по воздуху, из-за чего избежать их воздействия крайне сложно. ПАУ представляют собой продукты горения; мы вдыхаем их пары вместе с табачным дымом и автомобильными выхлопами, они попадают в атмосферу из каменного угля, битума, асфальта и токсичных отходов, при работе газовых плит, в результате лесных пожаров. Мы можем получить дозу ПАУ, съев продукты, выращенные на загрязненных ими почвах или приготовленные на гриле. Так что будьте осторожны! Ряд исследований показал связь между воздействием ПАУ на организм и уменьшением длины теломер {27}. А опаснее всего эти вещества для беременных женщин: чем ближе те живут к автомагистралям и чем меньше в их районе зелени (зеленые насаждения снижают уровень загрязнения воздуха), тем короче теломеры в плаценте {28}.
