Wpływ zanieczyszczeń środowiska na rozwój otyłości 

Otyłość to choroba XXI wieku. Zewsząd słyszymy to zdanie, ale czy tak naprawdę wiemy, co ono oznacza? Czy zdajemy sobie sprawę z tego, jak środowisko, które zanieczyściliśmy, wpływa na nasze zdrowie? Ostatnio wiele mówi się o wpływie smogu czy mikroplastiku na organizmy ludzi i zwierząt. Czy jednak wiemy, że zanieczyszczenie środowiska ma również wpływ na ilość osób borykających się z otyłością? Jak zanieczyszczenia wpływają na gospodarkę hormonalną? Czy ma to związek z powszechnością osób z zapaleniem tarczycy? Ten trudny i stosunkowo nowy problem chciałabym przybliżyć w niniejszym artykule.

Otyłość jako choroba cywilizacyjna

Otyłość należy do chorób cywilizacyjnych (tzw. chorób XXI w.). Pod tym terminem kryją się wszelkie niezakaźne choroby, które rozwijają się wraz ze wzrostem uprzemysłowienia, rozwojem cywilizacji. Te problemy zdrowotne odpowiadają za ok. 65% zgonów w naszym kraju (dane GUS z 2020 roku).

Najpopularniejszy i najprostszy sposób rozpoznania otyłości to wyznaczenie wskaźnika wzrostowo-wagowego BMI. O otyłości mówimy, gdy wskaźnik BMI jest wyższy niż 30.

(BMI= waga [kg]/wzrost[m]2)

Jednak w środowisku dietetyków częściej wykorzystywanym narzędziem do oceny stopnia nadwagi lub otyłości jest pomiar tkanki tłuszczowej. O otyłości możemy mówić, gdy tkanka tłuszczowa stanowi co najmniej 35% organizmu kobiety oraz co najmniej 25% organizmu mężczyzny [10].

Problem nadmiernej masy ciała dotyka już co drugiego Polaka. NFZ i GUS szacują, że w 2025 roku otyłych kobiet będzie 26% oraz 30% mężczyzn [4]. Jednakże otyłość staje się globalnym problemem. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zauważa, że 65% populacji świata żyje w krajach, gdzie większym ryzykiem śmierci jest nadmierna masa ciała niż niedożywienie [16]. Jednocześnie WHO alarmuje o szerzącej się epidemii otyłości, która pociąga za sobą szereg innych schorzeń m.in.: nadciśnienie, cukrzycę, hipercholesterolemię itp. [16]. Głównym czynnikiem przyczyniającym się do tego problemu jest dodatni bilans energetyczny. Coraz częściej mówi się też o innych, nie dietozależnych, czynnikach otyłości. Jednym z nich są obesogeny, czyli zanieczyszczenia środowiska wpływające na rozwój nadwagi i otyłości.

Nie od dziś wiadomo o negatywnym wpływie działalności człowieka na środowisko. Rozwój przemysłu, stosowanie na szeroką skalę środków ochrony roślin, wszechobecny plastik i inne tworzywa sztuczne, które nie rozkładają się, a zaśmiecają naszą planetę, wpływają nie tylko na środowisko naturalne, ale na nas samych. Mikroplastik wykryto nawet w mleku kobiecym [1], co potwierdza rozmiar problemu wpływu zanieczyszczeń.

Czym są obesogeny?

Obesogeny to tzw. modulatory hormonalne, czyli związki chemiczne zawarte w pożywieniu, wodzie i środowisku, które organizm człowieka rozpoznaje jako hormony i zakłócają prawidłowe jego działanie [3]. Obesogeny wpływają m.in.: na przemiany metaboliczne, równowagę energetyczną, regulację ośrodka głodu i sytości.

Poniżej chciałabym przedstawić najbardziej popularne, a jednocześnie najbardziej niebezpieczne związki hormonalnie czynne obecne w środowisku.

Najpopularniejsze obesogeny

BISFENOL A

Bisfenol A (BPA) to substancja o szerokim zastosowaniu w przemyśle, więc większość z nas jest narażona na jej działanie. BPA wykorzystuje się do produkcji plastikowych wyściółek puszek, stąd wysoka zawartość tej substancji w konserwach. Bisfenol A wykorzystywany jest również do produkcji wszelkiego rodzaju plastikowych butelek, zabawek, pojemników itp. Wyjątkiem są butelki dla dzieci, gdyż zgodnie z dyrektywą UE z 2011 roku obowiązuje zakaz stosowania BPA do tego rodzaju butelek [3].

Badacze sugerują, iż BPA wpływa na zmiany w strukturze komórek tłuszczowych (tzw. adipocytów), zwiększając gromadzenie w nich tłuszczu. Badanie [10] wskazuje na ścisły związek wysokiego poziomu BPA w moczu czteroletnich dzieci z wyższymi wskaźnikami: BMI, obwodu talii oraz grubością fałdu skórno-tłuszczowego. Te dane są o tyle niepokojące, że nadwaga i otyłość w wieku dziecięcym niejednokrotnie wpływa na problemy z wyższą masą ciała w wieku dorosłym. Warto nadmienić, że obecnie Polska jest na niechlubnym, pierwszym miejscu w Europie pod względem szybkości przyrostu dzieci z nadmierną masą ciała [2].

Obesogeny są również związkami niebezpiecznymi w kontekście metabolizmu. Zauważono ich podobieństwo w strukturze do hormonów tarczycy, więc może być to jedną z przyczyn zaburzeń w działaniu tego narządu. Przypuszczać więc można, że zależność ma związek z ogromną skalą problemu, jakim jest obecnie często występujące zapalenie tarczycy [10].

FTALANY

Ftalany to związki występujące w farbach, klejach, środkach czystości, wykładzinach PCV i winylowych podłogach, niektórych perfumach i kosmetykach [3, 15].

Na ich działanie jesteśmy narażeni głównie poprzez kontakt ze skórą (głównie ftalany z kosmetyków i środków czystości), przewód pokarmowy (żywność skażona w trakcie produkcji) lub układ oddechowy (wdychanie zanieczyszczeń) [3, 10]. Ftalany z łatwością pokonują barierę krew-łożysko, co naraża już nienarodzone dziecko na szkodliwe działanie tych związków [10].

Ekspozycja na te substancje prowadzi do upośledzenia układu hormonalnego m.in.: obniżenia poziomu testosteronu, insulinooporności. U płodów może prowadzić do niedorozwoju narządów płciowych, u dorosłych zaś zaburzeń płodności. U dzieci może prowadzić do przedwczesnego pokwitania [3, 10].

DIOKSYNY

Dioksyny to zanieczyszczenia, które powstają przede wszystkim w wyniku spalania odpadów, produkcji stali i herbicydów. Powstają również w naturalnych procesach, takich jak erupcje wulkanów czy pożary lasów [3, 15].

Ze względu na swoje właściwości mają zdolność kumulowania się w tkance tłuszczowej oraz wątrobie. Największe narażenie na dioksyny wynika z ich przyswajania drogą pokarmową (skażenie wód i gleby, a co za tym idzie również żywności) [14]. Skutki narażenia na dioksyny dotyczą całego organizmu. W szczególności wpływają na układ kostny, powodując jego osłabienie. Oddziałują także na układ immunologiczny, zwiększając podatność na infekcje. Nie bez znaczenia jest ich wpływ na układ rozrodczy, gdzie negatywnie wpływają na płodność, przebieg ciąży i rozwój płodu. Dioksyny szkodzą układowi hormonalnemu, zmniejszając poziomu hormonów tarczycy. Niepokoić może fakt, że związki te wykazują działanie pronowotworowe [14]. Zaobserwowano powiązanie dioksyn ze wzrostem masy ciała, jednakże wpływ ten nie został jeszcze w pełni poznany. Jedną z hipotez jest oddziaływanie tych związków na układ hormonalny i blokowanie działania hormonów steroidowych [14].

PESTYCYDY

Glifosat to najbardziej popularny pestycyd, którego pozostałości są sporadycznie wykrywane w skażonej żywności. Choć przytoczone badania dotyczą wpływu glifosatu na organizmy gryzoni [5, 6] to można zauważyć, iż wymieniony związek ma działanie pronowotworowe oraz wpływa na częstość występowania cukrzycy, otyłości i dysfunkcji nerek oraz wątroby [3].

POLICHLOROWANE BIFENOLE

Polichlorowane bifenole (PCB) powstają w wyniku spalania odpadów, a także jako zanieczyszczenia techniczne w przemyśle [10,15]. Ze względu na dobrą rozpuszczalność w wodzie ich występowanie jest szeroko rozpowszechnione, głównie jako zanieczyszczenie ryb morskich [10]. Kształt bifenoli jest zbliżony do hormonów tarczycy. Stąd zanieczyszczenia PCB prowadzą do obniżenia stężeń tych hormonów, blokowania receptorów tarczycowych i zaburzenia homeostazy organizmu [15]. Niedoczynność tarczycy wywołana przez powszechne zanieczyszczenia środowiska PCB może być jedną z przyczyn nadmiernej masy ciała. Dowiedziono, że wskaźnik masy ciała BMI oraz obwód talii korelują dodatnio z poziomem zanieczyszczeń przez PCB [12]. Ponadto badacze obserwują związek poziomu zanieczyszczeń z zespołem metabolicznym [10], a także wpływu obecności PCB w okresie prenatalnym z późniejszą otyłością w dzieciństwie [13].

METALE CIĘŻKIE

Metale ciężkie są kolejnym obesogenem kumulującym się w tkance tłuszczowej [10]. Pierwiastki takie jak arsen, kadm, ołów, rtęć i nikiel posiadają niemały wpływ na nadmierną masę ciała [13], jednakże ich wpływ był zależny od dawki i czasu ekspozycji.

Co interesujące, adipogeneza (rozwój tkanki tłuszczowej) była nasilona przy niskiej, lecz długiej ekspozycji na metale ciężkie. Adipogenezę zahamuje natomiast wysoka ekspozycja na te metale przez krótki czas [13]. Niemniej jednak udowodniono, że metale ciężkie wpływają na wzrost tkanki tłuszczowej oraz stopień otyłości.

Większość wyżej wymienionych obesogenów ma działanie lipofilne i kumulują się w tkance tłuszczowej [10]. Zjawisko to w przypadku osób z otyłością przekłada się na znaczną akumulację tych związków w organizmie. 

Równie niepokojące co otyłość są obserwacje dotyczące wpływu wyżej wymienionych obesogenów na przyspieszenie procesu dojrzewania młodych dziewcząt oraz płodność mężczyzn [15]. Badania były jednak przeprowadzane na małych grupach i niezbędna jest obserwacja większych grup badawczych, gdyż obecnie problemy z płodnością ma coraz większa ilość par, starających się o dziecko.

Zanieczyszczenia, otyłość i astma. Co mają wspólnego?

Astma, podobnie jak otyłość i inne choroby cywilizacyjne, stanowi coraz większy problem w krajach o wysokim stopniu uprzemysłowienia. Dowiedziono, że im większy stopień zanieczyszczenia powietrza, tym więcej osób borykających się z problemem astmy i trudnościami w oddychaniu [11]. Wpływ otyłości na rozwój astmy nie został jeszcze dokładnie zbadany i wymaga więcej badań, ale kilka dużych badań wskazuje zależność, iż u osób z nadwagą i otyłością ryzyko wystąpienia omawianego schorzenia jest o 50% wyższe w porównaniu do osób o prawidłowej masie ciała [7].

Co istotne, zaobserwowano dodatnią korelację pomiędzy wskaźnikiem wzrostowo-wagowym BMI a rozwojem astmy. Stąd hipoteza o negatywnym wpływie nadmiernej masy ciała na przebieg choroby [7]. Ponadto norweskie badanie [8] na bardzo licznej grupie osób pokazuje, że nawet palenie tytoniu u osób z normalną masą ciała (BMI 18,5-24,9) jest mniejszym zagrożeniem ryzyka zachorowania na astmę niż skrajna otyłość (BMI>35).  Niemniej jednak nadal potrzeba większej ilości badań w tym zakresie, gdyż wpływ otyłości na nadreaktywność oskrzeli jest sprzeczny w niektórych doniesieniach [9].

W tym miejscu należy podkreślić, że powiązanie zaostrzenia astmy pod wpływem otyłości w obecnych czasach to znaczny problem. Wynika to z faktu, iż obecny stopień zanieczyszczeń środowiska naturalnego jest bardzo wysoki, więc (co dowiedziono w badaniach) zanieczyszczenia pogarszają problem nadmiernej masy ciała, ale również ryzyko astmy. Natomiast, im więcej osób otyłych (a będzie ich coraz więcej), tym cięższy przebieg astmy, co pokazuje schemat poniżej. Dlatego należy się spodziewać, że w najbliższych latach znacznie wzrośnie ilość osób borykających się z astmą.

Podsumowanie

Związki hormonalnie czynne występujące w środowisku mają ogromny wpływ na rozwój otyłości. Choroby cywilizacyjne, do których należy otyłość, wpływają negatywnie na jakość i długość życia, ale co bardzo niepokojące, dotykają już coraz młodszych osób.

Obserwuje się, że 400 mln osób na świecie boryka się z problemem otyłości (dane według WHO). Coraz częściej, poza tzw. zachodnim sposobem żywienia, niebagatelną rolę odgrywają zanieczyszczenia środowiska naturalnego, które stanowią globalny problem.

Jest on tym większy, że patrząc na szybkość zmian klimatycznych spowodowaną działalnością człowieka, w wyniku topnienia lodowców będą się wydobywały jeszcze większe ilości metanu oraz rtęci. Te zaś tylko pogłębią problem zanieczyszczeń wód i gleby.

Dla wielu osób pozornie klimat nie ma wiele wspólnego z problemem otyłości, jednakże, jak wcześniej nakreśliłam, zanieczyszczenia wpływają i będą nadal wpływać na rozwój otyłości. Z tego względu każdy z nas powinien zacząć od siebie i małymi krokami poprawiać jakość środowiska naturalnego, tak aby zahamować galopujące zmiany klimatu. Ponadto zachęcam do zainteresowania się tematem „diety planetarnej„, której założenia zostały opracowane w celu ograniczenia negatywnego wpływu człowieka na naszą planetę. 

Bibliografia:

1. https://dietetycy.org.pl/mikroplastik-wykryty-w-mleku-kobiecym/ (26.02.2023)
2. https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C94248%2Ceksperci-polskie-dzieci-tyja-najszybciej-w-europie-w-znacznym-stopniu (26.02.2023)
3. https://dietetycy.org.pl/obesogeny-zaprogramowana-otylosc/ (20.02.2023)
4. https://www.nfz.gov.pl/aktualnosci/aktualnosci-centrali/otylosc-choroba-wagi-ciezkiej,7355.html (21.02.2023)
5. Pieniążek D. i in. Glifosat – nietoksyczny pestycyd?, Medycyna Pracy 2003; 54 (6), s. 579-583
6. Séralini, G.-E. Long term toxicity of a Roundup herbicide and a Roundup-tolerant genetically modified maize. Food and Chem. Toxicol. 2012, 50 (11), s. 4221–4231
7. Ziora D., i in. Otyłość a astma oskrzelowa — czy istnieje odrębny fenotyp astmy? Pneumonol. Alergol. Pol. 2012; 80, 5, s.454–462
8. Hjellvik V., Tverdal A., Furu K. Body mass index as predictor for asthma: a cohort study of 118723 males and females. Eur. Respir. J. 2010; 35, s. 1235–1242
9. Shore S.A. Obesity, airway hyperresponsiveness and inflammation. J. Appl. Physiol. 2010; 108, s. 735–743
10. Iłowiecka K., i in. Znaczenie hormonalne czynnych związków ze środowiska w rozwoju otyłości. Bromat.Chem.Toksykol., 2021, 54(3), s. 210–223
11. https://powietrze.malopolska.pl/baza/wplyw-zanieczyszczen-powietrza-na-zdrowie/ (02.03.2023)
12. Heindel JJ, Newbold R, Schug TT. Endocrine disruptors and obesity. Nat Rev Endocrinol. 2015; 11(11), s. 653–661
13. Tang-Péronard JL, Heitmann BL, Andersen HR, et al. Association between prenatal polychlorinated biphenyl exposure and obesity development at ages 5 and 7 y: a prospective cohort study of 656 children from the Faroe Islands. Am J Clin Nutr. 2014; 99(1), s.  5–13
14. Stec M i wsp. Zagrożenia wynikające z narażenia na dioksyny i dioksynopodobne polichlorowane bifenyle, Probl Hig Epidemiol  2012, 93(4), s.  639-646
15. Kulik-Kupka K. i in. Wpływ dysruptorów endokrynnych na funkcje organizmu Postepy Hig Med Dosw (online), 2017; 71, s. 1231-1238
16. Brończyk-Puzoń A. i in. Epidemiologia otyłości na świecie  i w Polsce. Forum Zaburzeñ Metabolicznych 2014, 5 ( 1), s. 1–5