Что образует стероидные гормоны
СТЕРОИДНЫЕ ГОРМОНЫ
Число биол. ф-ций, регулируемых стероидными гормонами в организме, очень велико. Помимо наиб. известных-регуляция беременности (гестагены), углеводного (глюкокортикоиды) и водно-солевого (минералокортикоиды) обмена, сперматогенеза (андро-гены) и овуляции (эстрогены), они вмешиваютя во мн. др. стороны жизнедеятельности, обнаруживая новые ф-ции стероидных гормонов. Многосторонность действия стероидных гормонов легла в основу концепции биол. мультифункциональности стероидных гормонов, рассматривающей это явление как результат взаимод. каждого стероидного гормона с несколькими различающимися по специфичности рецепторами.
Биосинтез стероидных гормонов в организме происходит в органах, производящих гормоны (надпочечники, яичники, семенники и др.), откуда они (обычно в виде комплексов с белками) разносятся током крови к клеткам органов-мишеней, где вступают во взаимод. со специфич. белковыми (цитоплазматич.) рецепторами, расположенными либо на клеточной мембране, либо в цитоплазме. Стероидные гормоны обратимо связываются с рецепторами за счет водородных связей и гидрофобных взаимод., образуя стероид-рецепторные комплексы. Последние передают гормональный сигнал, либо оставаясь на месте (мембранные рецепторы), либо проникая в ядро клетки и вступая там во взаимод. с генами. Эффективность гормонального сигнала определяется законом действующих масс, специфичностью и энергетикой стероид-рецепторного взаимодействия. Помимо прямого действия стероидные гормоны могут препятствовать действию др. гормонов, блокируя взаимод. последних с их рецепторами. Т. обр., стероидные гормоны вследствие биотрансформации и мультифункциональности как бы образуют в организме широкую сеть (или древо), каскадно исходящую из холестерина и регулирующую многочисл. стороны гомеостаза и адаптации.
Многосторонность биол. действия стероидных гормонов затрудняет их мед. использование. Предпринятая в 50-х гг. попытка использовать кортизон (один из кортикоидов) для лечения ревматоидного артрита потерпела неудачу ввиду развития атрофии надпочечников и подавления иммунитета при длит. применении. Осн. направление хим. модификации стероидных гормонов-поиск аналогов, обладающих узким направленным спектром биол. действия. В силу жесткости хирального скелета стероидных гормонов они являются также и объектом многочисл. стереохим. исследований. О полном синтезе стероидных гормонов см. Эстрогены.
СТЕРОИДНЫЕ ГОРМОНЫ
СТЕРОИДНЫЕ ГОРМОНЫ — обширная группа полициклических соединений, обладающих высокой биологической активностью и образующихся в организме человека и животных из общего предшественника — холестерина. В мед. практике многие С. г. и их синтетические аналоги используются как лекарственные средства. Важнейшим общим свойством С. г. является способность непосредственно проникать в цитоплазму клеток, взаимодействовать там с внутриклеточными белками-рецепторами и в комплексе с ними переходить в ядро. Основной молекулярный механизм действия этих гормонов на метаболизм клеток состоит в избирательной регуляции процессов транскрипции (см.).
Единство полиморфного класса С. г. обусловлено присутствием в их молекулах стеранового ядра, что лежит в основе общности свойств этих гормонов и их динамики в организме. Формирование различных типов биол. активности С. г. определяется комплексом модификаций в структуре C17-стеранового ядра. Все С. г. циркулируют в крови в комплексе со специфическими транспортными белками плазмы крови и метаболизируются во многих случаях по сходным или идентичным путям. С. г. липофильны, легко диффундируют через клеточные мембраны. Они синтезируются в стероидогенных железах из холестерина (см.); их биосинтез, как правило, контролируется тройными гормонами гипофиза (см.), функционально связанными с нейросекреторными структурами мозга.
К С. г. относятся производные:
2) андростана (С19) — андрогены (см.);
4) холестана (С27) — гормональные формы витамина D3 (см. Кальциферолы) и гормоны насекомых и ракообразных — экдизоны.
К прогестинам (см.) относятся прогестерон (см.) и два его производных, секретируемые яичниками (см.), плацентой (см.) и семенными пузырьками (см.). Их биосинтез специфически стимулируется лютеинизирующим гормоном (см.) гипофиза и хорионическим гонадотропином (см.) плаценты. Основные физиол. эффекты прогестинов: стимуляция беременности, регуляция половых циклов, стимуляция оогенеза, формирование белочной оболочки яйца, дифференцировка молочных желез, антиандрогенное и антиэстрогенное действие, натрийуретический эффект. Природные и синтетические прогестины широко используются в акушерско-гинекологической практике в качестве лекарственных средств.
Кортикостероиды секретируются корковым веществом надпочечников (см.) в форме глюкокортикоидов — кортизона (см.) и кортикостерона (см.) и минералокортикоида — альдостерона (см.). Специфическим стимулятором биосинтеза глюкокортикоидов является адренокортикотропный гормон (см.) гипофиза, а регуляторами биосинтеза альдостерона — ангиотензин, ионы К+ и Na+, серотонин (см.). Основные физиол. эффекты глюкокортикоидов: регуляция углеводного и белкового обмена, организация процессов неспецифической адаптации, антивоспалительный и антиаллергический эффекты, эффект посредников для ряда гормонов и медиаторов, влияние на обмен ионов Na+ и К+. Глюкокортикоиды широко применяются в клин, практике в качестве лекарственных средств при лечении ряда эндокринных и аллергических заболеваний, коллагеновых болезней, шока и т. д. Основные физиол. эффекты минералокортикоидов: задержка в организме ионов Na+ и воды, выведение ионов К+ и Н+. Минералокортикоиды используют при лечении аддисоновой болезни, сольтеряющей форме врожденной дисфункции коры надпочечников, при к-рых они незаменимы, и др.
Эстрогены секретируются яичниками, плацентой и семенниками в виде эстрадиола (наиболее активного гормона), эстрона и эстриола под контролем лютеинизирующего гормона и хорионического гонадотропина. Нек-рая часть эстрогенов образуется на периферии из андрогенов. Основные физиол. эффекты эстрогенов: программирование и регуляция проявления вторичных женских половых признаков, стимуляция роста и развития женских половых органов и формирования белочной оболочки яйца, торможение оогенеза, сенсибилизация тканей к действию ряда гормонов, антиандрогенный эффект. Препараты эстрогенов широко применяют в акушерско-гинекологической практике в качестве лекарственных средств.
Гормональные формы витамина D3 образуются в печени и почках из этого витамина, поступающего с пищей, под контролем паратгормона (см.), кальцитонина (см.), ионов Ca 2+ и нек-рых анионов. Основным физиол. эффектом гормональных форм витамина D3 является регуляция обмена кальция (см.) и фосфора (см.), они обладают также антирахитическим действием. В клин, практике для лечения рахита (см.) используют витамины группы D — предшественники их гормональных форм. У личинок насекомых и у ракообразных образуются С. г. экдизоны под контролем специфических тройных нейрогормонов. Основными физиол. эффектами экдизонов являются стимуляция линьки, индуцирование окукливания и метаморфоза насекомых.
Библиография: Биохимия гормонов и гормональной регуляции, под ред. Н. А. Юдаева, М., 1976; Розен В. Б. Основы эндокринологии, М., 1980; Розен В. Б. и Смирнов А. Н. Рецепторы и стероидные гормоны, М., 1981, библиогр.; Физер Л. и Физер М. Стероиды, пер. с англ., М., 1964; Физиология эндо-кринной системы, под ред. В. Г. Баранова и др., JI., 1979; X е ф т м а н Э. М. Биохимия стероидов, пер. с англ., М., 1972, библиогр.; Endocrinology, ed. by L. J. De Groot a. o., v. 1—3, N. Y., 1979; Hormones in blood, ed. by G. H. Gray a. V. H. T. James, L.— N. Y., 1979.
Гормоны в организме человека. За что они отвечают
Гормоны – биологически активные вещества, вырабатывающиеся клетками эндокринных желез (желез внутренней секреции). Оттуда они поступают в кровь и с кровотоком попадают в клетки и ткани-мишени.
Там они связываются со специфическими рецепторами и таким образом регулируют обмен веществ и множество физиологических функций. Так, они отвечают:
Как работает эндокринная система
Разные внешние или внутренние раздражители действуют на чувствительные рецепторы. В результате формируются импульсы, которые действуют на гипоталамус (отдел головного мозга). В ответ на них в гипоталамусе вырабатываются биоактивные вещества, поступающие по локальным сосудам в другой отдел головного мозга – гипофиз.
В ответ на их поступление в гипофизе вырабатываются гормоны гипофиза. Они попадают в кровь и, достигнув с кровотоком конкретной эндокринной железы, стимулируют в ней синтез того или иного гормона. А затем уже этот гормон поступает с кровью к гормональным рецепторам органов-мишеней, как описано выше.
По химическому строению гормоны делят на 4 вида
Стероиды – производные холестерина. Вырабатываются в коре надпочечников (кортикоиды) и половых железах (андрогены, эстрогены). В эту же группу входит кальцитриол.
Производные жирных кислот– эйкозаноиды. К ним относятся простагландины – повышают чувствительность рецепторов к боли и воспалительным процессам, тромбоксаны – участвуют в процессах свертывания крови, лейкотриены – участвуют в патогенезе бронхоспазма.
Производные аминокислот, преимущественно тирозина – гормон стресса адреналин, предшественник адреналина норадреналин и гормоны щитовидной железы.
Белково-пептидные соединения – гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон, а также гормон роста соматотропин и кортикотропин – стимулятор синтеза гормонов коры надпочечников. В эту же группу входит антидиуретический гормон вазопрессин, «гормон материнства» окситоцин и ТТГ и АКТГ.
По месту образования выделяют гормоны:
По механизму действия различают гормоны:
По биологическим функциям различают гормоны, регулирующие:
Функции основных гормонов в организме
Список по названиям
Тестостерон — вырабатывается и у мужчин, и у женщин. Отвечает:
Эстрогены – женские половые гормоны. Отвечают за формирование первичных половых признаков у женщин. Обеспечивают репродуктивные функции и эмоциональное состояние. У мужчин вырабатываются в жировой ткани живота из тестостерона. Стимулируют синтез коллагена и обеспечивают эластичность кожи. Принимают участие в работе кровеносной системы.
Прогестерон – сохраняет беременность и обеспечивает менструальный цикл у женщин. Кроме этого, и у женщин, и у мужчин он:
Дигидроэпиандростерон – вырабатывается в головном мозге и надпочечниках.
Д-гормон (так называемый витамин Д):
ТТГ — тиреотропный гормон гипофиза. Регулирует выработку гормонов щитовидной железы трийодтиронина Т3 и тироксина Т4. При дисбалансе гормонов щитовидной желез развиваются гипер- и гипотиреоз.
Инсулин – отвечает за усвоение глюкозы клетками. Стимулирует мышечный рост и аппетит. При нехватке инсулина развивается сахарный диабет. Избыток инсулина приводит к инсулинорезистентности (снижение чувствительности инсулинозависимых клеток к действию инсулина с последующим нарушением метаболизма глюкозы и поступления ее в клетки), что ведет к ожирению и развитию сахарного диабета 2 типа.
Дигидротестостерон – влияет на рост волос, образование акне, увеличение простаты у мужчин.
Кортизол – образуется из прогестерона. Адаптирует организм к влиянию стресса, защищает от воспалений, аллергических реакций, поддерживает в норме артериальное давление.
Альдостерон – гормон коры надпочечников; образуется из прогестерона. Отвечает за обмен солей и воды в организме.
СТП (соматотропный гормон) – гормон роста, избыток которого ведет к развитию акромегалии.
В каких случаях нужно сдавать анализы на гормоны
Если баланс эндокринной системы нарушается, в организме развиваются изменения. Нередко достаточно предельно малых отклонений от нормы, чтобы запустить патологический процесс.
Достаточно долго такие патпроцессы могут протекать бессимптомно. Когда же появляется симптоматика, то нередко патогенез уже необратим. Чтобы выявлять бессимптомные гормональные нарушения на ранних стадиях современная доказательная медицина настоятельно рекомендует пакетные проверки. Один раз в 6-12 месяцев достаточно сдать кровь на анализ, чтобы оценить состояние эндокринной системы и не допустить развития гормональных заболеваний.
Кроме этого, о необходимости сдать анализ на гормоны может свидетельствовать ряд признаков:
Также обязательно контролировать уровень гормонов при беременности, чтобы не допустить аномалий развития плода.
При планировании беременности необходимо пройти обследование щитовидной железы: сделать УЗИ щитовидной железы, пройти исследования гормонов ТТГ, Т4 свободный (свободный тироксин) и АТ к ТПО (антитела к тиреопероксидазе)
Во время беременности, если есть нарушение функций щитовидной железы, необходимо 1 раз в триместр проводить скрининг гормона ТТГ и консультироваться у эндокринолога.
Глюкокортикоиды: мифы и правда
Одни их боятся, другие не представляют себе жизни без них. Все это о глюкокортикостероидах. Глюкокортикостероиды (ГКС) — это стероидные гормоны, которые вырабатываются в коре надпочечников.
Контролирует выработку и уровень этих гормонов система, в которую входят структуры головного мозга: гипоталамус, гипофиз и сами надпочечники. Главным является гипоталамус, он чувствителен к количеству гидрокортизона в плазме крови и стрессу. Если уровень гидрокортизона в крови низкий или случился стресс (напряжение, повреждение, вторжение инфекции) гипоталамус вырабатывает специальное вещество, которое активирует гипофиз. Гипофиз, в свою очередь, выделяет в кровь адренокортикотропный гормон. Он уже действует на надпочечники и стимулирует их на продукцию глюкокортикостероидных гормонов. Когда уровень этих веществ в крови поднимается до нужной концентрации, гипоталамус прекращает стимулировать эту цепочку. Также работу гипофиза и надпочечников могут стимулировать провоспалительные цитокины. Наличие большого количества ГКС угнетает их производство. Так в упрощенном виде происходит взаимодействие и регуляция синтеза глюкокортикостероидов в организме. Надпочечники активно вырабатывают гормоны утром с 6-8 часов, а вечером и ночью их активность минимальна.
На клеточном уровне глюкокортикостероиды попадают в клетку и повышают скорость производства белков с противовоспалительным действием. Эффект проявляется не сразу, а через несколько часов, так как на синтез этих веществ требуется время.
Действие в организме
Противовоспалительное
Гормоны коры надпочечников оказывают противовоспалительное действие, так как влияют на многие звенья этого процесса. Они угнетают синтез веществ способствующих развитию реакции воспаления и наоборот стимулируют образование противовоспалительных элементов. Уменьшают капиллярную проницаемость, что снижает образование отека. Снижают образование рубцовой ткани в зоне воспаления. Уменьшают выраженность немедленных аллергических реакций.
Действие ГКС настолько широкое, что может использоваться при любом типе воспаления. Например, при аллергиях, травмах, инфекциях. Да, это не уберет причину проблемы, но может сдержать симптомы, иногда разрушительные для организма.
Подавление иммунитета
Четко определить черту, когда противовоспалительное действие перейдет в подавление иммунитета нельзя. Вмешательство в иммунные механизмы приводит к разрегулированности иммунитета. Какие-то процессы угнетаются, другие и вовсе блокируются. Это оказывается полезным при аутоиммунных заболеваниях, трансплантации органов и тканей.
Обмен веществ
Глюкокортикостероиды могут ускорять и замедлять образование ферментов, играющих роль в обмене веществ.
Углеводный обмен. Способствуют откладыванию гликогена в печени. Ткани становятся менее чувствительны к глюкозе отчего повышается уровень сахара в крови. Тормозится действие инсулина.
Белковый обмен. Усиливают распад белка и снижают его продукцию. Это преобладает в коже, костях, мышцах. Проявиться это может похудением, мышечной слабостью, истончением кожи, стриями, кровоизлияниями. Снижение синтеза белка становится одной из причин замедления регенеративных процессов. У детей замедляется рост.
Водно-солевой обмен. В почках задержка ионов натрия вызывает постепенное увеличение объема циркулирующей крови и повышение артериального давления. Возникает дефицит калия.
В почках задержка ионов натрия вызывает постепенное увеличение объема циркулирующей крови и повышение артериального давления.
Кальций. ГКС снижают всасывание кальция из желудочно-кишечного тракта и повышают его выведение почками, что может вызвать гипокальциемию и гиперкальциурию. При длительном назначении ГКС нарушение обмена кальция вместе с распадом белкового компонента в костной ткани приводит к развитию остеопороза.
Кровь
Применение ГКС снижает в крови количество эозинофилов, моноцитов и лимфоцитов. Содержание эритроцитов, ретикулоцитов, нейтрофилов и тромбоцитов возрастает. Так действует даже однократное введение с достижением эффекта через 4-6 часов. Восстановление исходного состояния происходит через 24 ч. При продолжительном приеме изменения в крови могут оставаться до 1-4 недель.
Угнетение гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы
Так как прием ГКС угнетает производство собственных гормонов, может развиться недостаточность функции коры надпочечников. А проявится она при резкой отмене препарата. Риск возникает уже после 2 недель приема.
Противострессовое действие
Говоря про стрессовое воздействие, имеется в виду повреждение организма (травма, инфекция), которое может нарушить его баланс. ГКС повышают устойчивость организма к стрессу. В условиях тяжелого стресса уровень кортизола может увеличиться более чем в 10 раз. Это нужно, чтобы избыточная воспалительная реакция не привела к фатальным последствиям и была под контролем. Сами цитокины, которые вырабатываются при воспалении стимулируют выработку гормонов надпочечниками, которые ограничивают степень воспаления. Так множество связанных путей регуляции помогают организму поддерживать баланс и выживать в сложных условиях.
Действие на другие гормоны
Глюкокортикостероиды могут оказывать влияние на организм, усиливая действие других гормонов. Так воздействие малых доз ГКС способствует расщеплению жира, оказывает тонизирующее действие на сердечно-сосудистую систему. В результате происходит нормализация сосудистого тонуса, повышается сократимость миокарда и уменьшается проницаемость капилляров. Наоборот, нехватка естественных ГКС характеризуется низким сердечным выбросом, расширением артериол и слабой реакцией на адреналин.
Виды препаратов
На группы эту группу гормонов можно разделить по скорости выведения из организма:
Гормоны также отличаются по выраженности глюкокортикоидных и минералкортикоидных свойств и по силе воздействия на систему регуляции гипоталамус-гипофиз-надпочечники.
Применение
Глюкокортикостероиды применяются врачами только если это необходимо.
Эти лекарства используются в анестезиологической и реаниматологической практике. Внутривенное введение ГКС во время анестезии поддерживает показатели гемодинамики. При тяжелых нарушениях кровообращения препараты способствуют увеличению тканевой перфузии и венозного оттока, нормализацию периферического сопротивления и сердечного выброса, стабилизацию клеточных и лизосомальных мембран.
При тяжелых аллергических реакциях внутривенное введение адекватных доз ГКС оказывает терапевтический эффект, однако начало действия ГКС при этом отсрочено. Так, основные эффекты гидрокортизона развиваются только спустя 2-8 ч после его введения.
Глюкокортикостероиды оказывают выраженный эффект при надпочечниковой недостаточности, развившейся до и во время оперативных вмешательств. Для проведения заместительной терапии используют гидрокортизон, кортизон и преднизолон.
Введение длительно действующих ГКС практикуется для профилактики синдрома дыхательных расстройств у недоношенных детей, что снижает риск осложнений и смерти на 40-50%.
Формы препаратов
Выпускаются различные формы гормональных препаратов. Это сделано не только для удобства применения, но и позволяет получить нужный эффект. Таблетированные формы используются для лечения системных заболеваний, аллергий.
Мази ( Синафлан ), гели используются в дерматологии для лечения кожных заболеваний, аллергий.
Нежелательные эффекты
Нежелательные эффекты связаны с длительностью лечения и дозой. Чаще при длительном использовании более 2 недель и высоких дозах. При этом высокие дозы гормонов в течение 1-5 дней обычно не вызывают развития нежелательных явлений. Проведение заместительной терапии считается безопасным, так как используют очень низкие дозы ГКС.
Нежелательные эффекты:
1. На начальных этапах приема:
2. При сочетании приема ГКС и других препаратов, болезней:
3. Возможные при применении на длительный срок с большими дозами:
4. Поздние и развивающиеся постепенно (связанные с накоплением):
Резкое прекращение краткосрочной (в течение 7-10 дней) терапии ГКС не сопровождается развитием острой надпочечниковой недостаточности, хотя некоторое подавление синтеза кортизола все же происходит. Более длительная терапия ГКС (дольше 10-14 дней) требует постепенной отмены препаратов.
Прием синтетических препаратов с длительным сроком действия вызывают нежелательные эффекты. Резкое прекращение приема гормонов может привести к острой надпочечниковой недостаточности. Восстановление работы надпочечников может занять от нескольких месяцев до полутора лет.
Противопоказания
Глюкокортикостероиды не следует применять без рекомендации врача.
Абсолютных противопоказаний нет, если польза больше, чем риск. Особенно в условиях неотложных ситуаций и краткосрочного применения. При длительном лечении относительными противопоказаниями могут быть:
Без глюкокортикостероидов сегодня в медицине не обойтись. Так как действие их очень разнообразно, врач должен подобрать препарат, подходящий именно в вашем случае.
Стероидные гормоны и их метаболиты в воде централизованных систем питьевого водоснабжения как экополлютанты
Полный текст
Аннотация
Отмечен высокий уровень потенциального риска для здоровья населения в связи с наличием в питьевой воде стероидных гормонов и их активных метаболитов. Дана формулировка понятию эндокринные дисрегулирующие комплексы. Подобные комплексы могут быть различного происхождения, но все они воздействуют на рецепторы к эстрогену и прогестерону, что приводит к нарушению гормональной регуляции, влияет на эндогенный синтез, транспорт, секреторную функцию.
С позиций экотоксикологии предложен дальнейший путь проработки проблемы наличия стероидных гормонов в питьевой воде: разработка теоретических подходов к обоснованию гигиенических нормативов по контролю наличия данных соединений в воде централизованных систем питьевого водоснабжения.
Ключевые слова
Полный текст
ВВЕДЕНИЕ
Фармацевтическая отрасль обеспечивает доступ населения к современным лекарственным препаратам и поддерживает стабильное развитие системы здравоохранения, что определяет ее высокую социальную значимость. Несмотря на некоторое замедление роста мирового фармацевтического рынка после 2010 года, сохраняется ежегодный прирост на 2–5%. По прогнозам, к 2025 году объем фармацевтического рынка составит 1,73 трлн долларов. В России на конец 2020 года отмечен рост продаж лекарственных препаратов как в аптечных учреждениях, так и при отгрузках в государственном сегменте фармацевтического рынка.
Растущее потребление лекарственных средств не могло не сказаться на состоянии окружающей среды. При этом основная экологическая нагрузка приходится именно на потребление, а не на производство и управление отходами фармацевтических производств [1].
Как правило, в крупных и средних городах производственные и хозяйственно-бытовые сточные воды сбрасываются в городскую водоотводящую сеть для последующей совместной очистки на очистных сооружениях. Несмотря на то, что на части очистных сооружений применяется не только механические и биологические, но и химико-биологические методы очистки, из-за сложной разветвленной структуры большинства лекарственных препаратов и их метаболитов, наличия в структуре молекул высокоактивных групп, эффективность существующих подходов к очистке в отношении подобных соединений остается крайне низкой.
ОБЗОР ФАКТИЧЕСКИХ ДАННЫХ
За рубежом внимание на данную проблему обратили достаточно давно и, в качестве угрозы для здоровья человека, выделяют комплексное понятие «фармацевтические препараты и средства личной гигиены (PPCPs)», которое включает разнообразные группы органических химикатов [2].
Табл. 1. Лекарственные средства и их активные метаболиты, обнаруживаемые в питьевой воде / Table 1.
Pharmaceuticals and their active metabolites found in drinking water
Нестероидные противовоспалительные средства
Как видно из представленных данных, концентрации обнаруживаемых лекарственных препаратов колеблются от порога обнаружения до достаточно существенных значений в 250-300 мкг/л для нестероидных противовоспалительных средств и антибактериальных препаратов. Стоит отметить, что существенный рост публикаций, посвященных данной проблеме, отмечается после 2007 года [20], что, вероятно, связано с распространением методов индикации в пробах воды следовых значений лекарственных препаратов и их метаболитов.
Основными источниками попадания лекарственных препаратов и их активных метаболитов в питьевую воду служат потребляемые населением фармацевтические препараты, удаляемые через канализацию стоки фармацевтических и медицинских организаций, а также побочная продукция сельского хозяйства, что в итоге образует сточные воды, проходящие через недостаточно эффективные системы очистки [21]. При этом несмотря на то, что каждое вещество или активный метаболит имеют специфический набор физико-химических свойств, существенная часть лекарственных средств обладает высокой селективностью и чрезвычайно высокой биологической активностью.
Ряд авторов сообщает об обнаружении в питьевой воде по всему миру более 30 различных фармацевтических препаратов [22]. Отмечена тенденция роста концентраций с увеличением плотности населения, что особенно актуально для крупных городов [2]. В биообъектах, живущих вблизи крупных городов, были обнаружены высокие концентрации антидепрессантов в тканях головного мозга и печени, что позволило авторам характеризовать данные вещества как циркулирующие в воде централизованных систем питьевого водоснабжения ксенобиотики.
Наибольшую угрозу, на наш взгляд, представляют стероидные гормональные препараты, которые, на фоне возрастающего потребления комбинированных оральных контрацептивов, практически, не подвергаются биотрансформации в организме человека и выводятся в окружающую среду в неизменном виде.
Влияние подобных соединений на биоценозы рек подробно описано в литературе и на сегодняшний день не вызывает сомнений [23]. В исследованиях показано, что концентрация в воде эстрогенов в диапазоне 1–10 нг/л приводит до 100% феминизации и гермафродитизму у рыб мужского пола [24, 25], существенно снижает популяцию [26]. Ряд авторов экстраполировал подобное воздействие и при оценках риска для здоровья человека [27].
Исследования сточных очищенных вод в Пенсильвании показали, что на всех очистных сооружениях определялся эстрон, эстрадиол, эстриол, эстетрол, гидроксиэстерон и другие эстрогены в концентрациях от 0,5 до 259 нг/л [28]. Подобные высокие концентрации подтверждаются в других исследованиях и городах [29, 30]. Показано [31], что эстрон имел самую частую встречаемость (более 90%) и концентрации в пределах 0,6-2,6 нг/л. Более чем в 80% случаев в пробах присутствовал эстрадиол и эстриол с концентрацией 0,8–19 нг/л. Прогестерон определялся не менее чем в 30% случаев в концентрациях более 9,4 нг/л.
Ряд авторов сообщает, что период полураспада эстрадиола и эстрона в воде составляет до 11 дней [32], что, учитывая постоянные высокие концентрации гормонов в отбираемых пробах, указывает на постоянное поступление их в окружающую среду.
С учетом отмеченных обстоятельств, на сегодняшний день формируется понятие эндокринные дисрегулирующие комплексы (endocrine disrupting compounds) [33]. Подобные комплексы могут быть различного происхождения, но все они воздействуют на рецепторы к эстрогену и прогестерону, что приводит к нарушению гормональной регуляции [34], влияет на эндогенный синтез, транспорт, секреторную функцию.
В ряде исследований эндокринные дисрегулирующие комплексы были обнаружены в детском питании, косметике, зубной пасте и бутилированной воде. К подобным комплексам относят не только производные эндогенных или синтетических гормонов, но и другие ксенобиотики, такие как триклозан, бисфенол А, нитрофенол, алкилфенол, хлорофенол и др. [35]. На различных стадиях очистки воды обнаружено разное количество эндокринных дисрегулирующих комплексов, однако в декларируемой очищенной питьевой воде сохраняется достаточное количество не только исходных соединений, но и более активных метаболитов [36].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На сегодняшний день концентрации обнаружива- емых в пробах воды лекарственных средств и их активных метаболитов невысоки. И все же, по нашему мнению, детальному анализу необходимо подвергнуть те молекулы, которые обладают высокой биодоступностью и не участвуют в процессах пластического и энергетического обмена, действуют в достаточных дозах и концентрациях (в том числе, учитывая эффекты кумулятивного действия), способны существенно модифицировать течение нормальных физиологических процессов.
Особый интерес, на наш взгляд, приобретает экотоксикологический подход [37]. Использование методологии токсикологии, экотоксикодинамики и экотоксикокинетики позволит ответить на принципиальный вопрос: можно ли определить лекарственные препараты и их активные метаболиты как экотоксиканты. Важным при этом стоит считать определение количественных параметров, при которых экополлютант трансформируется в экотоксикант.
Более детальной проработке необходимо подвергнуть возможные пути миграции экополлютатов в окружающей среде: источники их появления, распределения в абиотических и биотических элементах окружающей среды, особенности абиотической и биотической трансформации. Несомненно, следует учитывать и возросшую нагрузку в условиях пандемии COVID-19. Большинство национальных стандартов содержат рекомендации по применению синтетических антибактериальных средств и стероидных противовоспалительных препаратов.
Законодательное регулирование и разработанные санитарные нормы по представленной проблеме отсутствуют не только в России. В последнее время в Германии и США принят или рассматривается ряд законов, контролирующих наличие наиболее активных лекарственных препаратов и их метаболитов в подверга- емой очистке воде. В странах Евросоюза признают, что наличие лекарственных препаратов и их метаболитов в воде подлежит более тщательному контролю.
Учитывая представленные фактические данные, считаем, что разработку теоретических подходов к обоснованию санитарных нормативов по контролю наличия стероидных гормонов в воде централизованных систем питьевого водоснабжения следует считать важной и высокоактуальной задачей, дальнейшее решение которой позволит контролировать и минимизировать возможные риски для здоровья населения.
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.