Η έκθεση στις χημικές ουσίες PFAS αυξάνει τον κίνδυνο για εμφάνιση σακχαρώδους διαβήτη

Sung Kyun Park, Xin Wang, Ning Ding, Carrie A. Karvonen-Gutierrez, Antonia M. Calafat, William H. Herman, Bhramar Mukherjee & Siobán D. Harlow

Diabetologia. 2022 Apr 11. doi: 10.1007/s00125-022-05695-5.

Η μελέτη δείχνει ότι το αναμενόμενο όφελος από τη μείωση της έκθεσης σε αυτές τις πανταχού παρούσες χημικές ουσίες μπορεί να είναι σημαντικό

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Diabetologia (το περιοδικό της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τη Μελέτη του Διαβήτη [EASD]) διαπιστώνει ότι η έκθεση σε ουσίες per- and polyfluoroalkyl (PFAS) συνδέεται με αυξημένο κίνδυνο ανάπτυξης διαβήτη σε γυναίκες μέσης ηλικίας. Οι ουσίες αυτές αποτελούν μια μεγάλη και ποικιλόμορφη ομάδα βιομηχανικών χημικών ουσιών που βρίσκονται σε πολλά καθημερινά προϊόντα.

Η μελέτη έλαβε χώρα από τον Δρ Sung Kyun Park και τους συναδέλφους του στο Τμήμα Επιδημιολογίας, την Σχολή Δημόσιας Υγείας, Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, Ann Arbor, Μίσιγκαν, ΗΠΑ.

Το PFAS είναι μια ομάδα περισσότερων από 4.700 συνθετικών χημικών ουσιών, που αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1940 και χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία καθώς και σε καταναλωτικά προϊόντα όπως αντικολλητικά μαγειρικά σκεύη, επιστρώσεις νερού, συσκευασίες τροφίμων, χαλιά, αφρό πυρόσβεσης, ακόμη και καλλυντικά.

Η μοριακή δομή τους βασίζεται σε μια συνδεδεμένη αλυσίδα ατόμων άνθρακα με ένα ή περισσότερα συνδεδεμένα άτομα φθορίου και η ακραία σταθερότητα αυτών των δεσμών άνθρακα-φθορίου καθιστούν το PFAS ιδιαίτερα ανθεκτικό στη διάλυσή του.

Αυτή η ανθεκτικότητα προκαλεί τα PFAS να μένουν και να συσσωρεύονται στο περιβάλλον, καθώς και στα σώματα των ανθρώπων και των ζώων, όπου μπορούν να παραμείνουν για χρόνια, με αποτέλεσμα να αναφέρονται ως «για πάντα παρούσες χημικές ουσίες».

Η πανταχού παρουσία και η επιμονή τους τόσο στο περιβάλλον όσο και στο ανθρώπινο σώμα έχει οδηγήσει την έκθεση στα PFAS να έχει καταστεί ένα σοβαρό πρόβλημα δημόσιας υγείας, με αποτέλεσμα περιορισμούς και ακόμη και απαγορεύσεις στη χρήση τους.

Τουλάχιστον ένας τύπος PFAS ήταν παρών στα δείγματα αίματος σχεδόν κάθε Αμερικανού που δοκιμάστηκε και προσδιορίστηκε από το Πρόγραμμα Βιοπαρακολούθησης των ΗΠΑ και εντοπίστηκαν επίσης στην παροχή πόσιμου νερού σε περισσότερους από 200 εκατομμύρια ανθρώπους στις ΗΠΑ.

Μια πρόσφατη ανασκόπηση των πιθανών επιπτώσεων αυτών των χημικών ουσιών στην υγεία δείχνει ότι η έκθεση σε ορισμένες μπορεί να σχετίζεται με προεκλαμψία, τροποποιημένα επίπεδα ηπατικών ενζύμων, αυξημένα λίπη στο αίμα, μειωμένη απόκριση αντισωμάτων στα εμβόλια και χαμηλό βάρος γέννησης, αν και οι αιτιώδης σχέσεις δεν έχουν ακόμη τεκμηριωθεί.

Πολλά PFAS έχουν μοριακές δομές που μοιάζουν με εκείνες των φυσικών λιπαρών οξέων, με αποτέλεσμα να έχουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες και επιδράσεις στο ανθρώπινο σώμα.

Τα λιπαρά οξέα δρουν σε μια κατηγορία πρωτεϊνικών μορίων που βρίσκονται σε κύτταρα που ονομάζονται υποδοχείς που ενεργοποιούνται με πολλαπλασιαστή περοξιώματος (PPARs), οι οποίοι δρουν ως αισθητήρες λίπους και ινσουλίνης και είναι οι κύριοι ρυθμιστές του σχηματισμού και της ανάπτυξης νέων λιποκυττάρων (λιποκύτταρα) καθώς και του ελέγχου των επιπέδων λίπους και γλυκόζης του σώματος.

Δομικά και χημικά παρόμοιες ενώσεις PFAS θα μπορούσαν ενδεχομένως να αλληλεπιδρούν με τα ίδια PPARs, διαταράσσοντας τη ρυθμιστική συμπεριφορά τους και προτείνοντας έναν πιθανό μηχανισμό για αυτές τις ουσίες να επηρεάσουν τον κίνδυνο διαβήτη.

Πειραματικές μελέτες με κυτταρικές καλλιέργειες δείχνουν ότι η έκθεση στα υψηλά επίπεδα PFAS που βρίσκονται σε ορισμένους ανθρώπους μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία PPAR, οδηγώντας σε αυξημένη παραγωγή λιποκυττάρων, αλλαγές στο μεταβολισμό του λίπους και του σακχάρου και μη φυσιολογικές φλεγμονώδεις αντιδράσεις.

Η ομάδα δειγμάτων για τη μελέτη επιλέχθηκε από τη Μελέτη της Υγείας των Γυναικών σε όλο το Έθνος (SWAN), μια συνεχιζόμενη πολυεθνοτική, πολυεθνική, κοινοτική μελέτη της μελλοντικής κοόρτης των γυναικών μέσης ηλικίας για να χαρακτηρίσει την εμμηνοπαυσιακή μετάβαση και τη σύνδεσή της με τα επακόλουθα τελικά σημεία υγείας.

Συνολικά 3.302 προεμμηνοπαυσιακές συμμετέχοντες ηλικίας 42-52 ετών που πληρούσαν τα κριτήρια επιλογής του SWAN εντάχθηκαν σε επτά τοποθεσίες στις ΗΠΑ κατά την περίοδο 1996-1997 και υποβλήθηκαν σε βασική κλινική εξέταση η οποία επαναλήφθηκε ετησίως.

Η μελέτη πολλαπλών ρύπων SWAN (SWAN-MPS) ξεκίνησε το 2016 για να αξιολογήσει τους ρόλους των περιβαλλοντικών ρύπων στις χρόνιες ασθένειες κατά τη διάρκεια και μετά την εμμηνοπαυσιακή μετάβαση.

Ανέλυσε τα αποθηκευμένα δείγματα αίματος και ούρων από 1.400 από τους συμμετέχοντες στη μελέτη, τα οποία είχαν συλλεχθεί από την SWAN από την τρίτη παρακολούθηση (1999-2000) και μετά. Αυτά δοκιμάστηκαν για την παρουσία περιβαλλοντικών χημικών ουσιών, συμπεριλαμβανομένων επτά PFAS.

Αφού απέκλεισαν τις γυναίκες που είχαν διαβήτη στη γραμμή βάσης SWAN-MPS, καθώς και τους συμμετέχοντες για τους οποίους δεν υπήρχαν επαρκή δεδομένα, οι συγγραφείς έμειναν με ένα τελικό δείγμα 1.237 γυναικών με διάμεση ηλικία 49,4 ετών που είχαν παρακολουθηθεί από το 1999-2000 έως το 2017.

Κατά τη διάρκεια των 17.005 ετών παρακολούθησης υπήρχαν 102 περιπτώσεις περιστατικών διαβήτη: ένα ποσοστό 6 περιπτώσεων ανά 1000 άτομα-έτη. Σε σύγκριση με τους συμμετέχοντες που παρέμειναν απαλλαγμένοι από τη νόσο, εκείνοι που ανέπτυξαν διαβήτη ήταν πιο πιθανό να είναι μαύροι, από το Νοτιοανατολικό Μίσιγκαν (μια πιο κοινωνικοοικονομικά μειονεκτική περιοχή), λιγότερο μορφωμένοι, λιγότερο σωματικά ενεργοί, έχουν μεγαλύτερη πρόσληψη ενέργειας και υψηλότερο ΔΜΣ κατά την έναρξη.

Οι συγγραφείς παρατήρησαν ότι: «Υψηλότερες συγκεντρώσεις στον ορό ορισμένων PFAS συσχετίστηκαν με υψηλότερο κίνδυνο περιστατικών διαβήτη σε γυναίκες μέσης ηλικίας».

Σημειώνουν επίσης: «Οι κοινές επιδράσεις των μειγμάτων PFAS ήταν μεγαλύτερες από εκείνες για μεμονωμένα PFAS, υποδηλώνοντας μια πιθανή πρόσθετη ή συνεργιστική επίδραση πολλαπλών PFAS στον κίνδυνο διαβήτη».

Οι συγκεντρώσεις PFAS στον ορό κατηγοριοποιήθηκαν σε ομάδες υψηλής/μέσης/χαμηλής έκθεσης (tertiles) και υπολογίστηκε ένας λόγος κινδύνου (HR) για των περιστατικών διαβήτη συγκρίνοντας το ποσοστό επίπτωσης στα «υψηλά» ή «μεσαία» τεταρτημόριο με εκείνο του χαμηλότερου τεταρτημορίου (ομάδα αναφοράς).

Η ομάδα διαπίστωσε ότι η συνδυασμένη έκθεση στα επτά διαφορετικά PFAS είχε ισχυρότερη συσχέτιση με τον κίνδυνο διαβήτη από ό, τι παρατηρήθηκε με μεμονωμένες ενώσεις.

Οι γυναίκες στο «υψηλό» τετάρτο και για τις επτά είχαν 2,62 φορές περισσότερες πιθανότητες να αναπτύξουν διαβήτη από εκείνες της «χαμηλής» κατηγορίας, ενώ ο αυξημένος κίνδυνος που σχετίζεται με κάθε μεμονωμένο PFAS κυμαινόταν από 36% έως 85%, υποδηλώνοντας πιθανή πρόσθετη ή συνεργιστική επίδραση πολλαπλών PFAS στον κίνδυνο διαβήτη.

Η δύναμη της συσχέτισης μεταξύ της συνδυασμένης έκθεσης και των ποσοστών περιστατικών διαβήτη υποδηλώνει επίσης ότι το PFAS μπορεί να έχει σημαντικές κλινικές επιπτώσεις στον κίνδυνο διαβήτη.

Οι συγγραφείς επισημαίνουν ότι ο αυξημένος κίνδυνος 2,62 φορές ήταν περίπου ισοδύναμος με το μέγεθος του υπερβολικού βάρους (25 kg/m2 ≤ ΔΜΣ <30 kg/m2) σε σύγκριση με το κανονικό βάρος <25 kg/m2 (HR 2,89) και ακόμη μεγαλύτερο από αυτό για τους σημερινούς καπνιστές έναντι των ποτέ καπνιστών (HR 2, 30) που παρατηρήθηκε στον πληθυσμό μελέτης τους.

Οι ερευνητές επισημαίνουν: “Δεδομένης της ευρείας έκθεσης σε PFAS στον γενικό πληθυσμό, το αναμενόμενο όφελος από τη μείωση της έκθεσης σε αυτές τις πανταχού παρούσες χημικές ουσίες μπορεί να είναι σημαντικό”.

Αυτή η προοπτική μελέτη κοόρτης υποστηρίζει την υπόθεση ότι η έκθεση σε PFAS, μεμονωμένα και ως μείγματα, μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο περιστατικών διαβήτη σε γυναίκες μέσης ηλικίας.

Αν και τα πραγματικά μεγέθη επίδρασης στους άνδρες και άλλους πληθυσμούς που δεν περιλαμβάνονται στη μελέτη τους είναι άγνωστα, εάν αυτά τα αποτελέσματα ισχύουν επίσης και για τους άνδρες καθώς και για άτομα όλων των ηλικιών και εθνικοτήτων ανεξάρτητα από την τοποθεσία, τότε περίπου οι 370.000 περιπτώσεις (περίπου 25%) των νεοδιαγνωσθέντων με διαβήτη Αμερικανών από του 1,5 εκατομμύρια κάθε χρόνο θα μπορούσε να συμβάλλει η έκθεση τους σε  PFAS

 Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι το PFAS μπορεί να είναι ένας σημαντικός παράγοντας κινδύνου για διαβήτη και να έχει σημαντικό αντίκτυπο στη δημόσια υγεία.

Οι συγγραφείς καταλήγουν: «Η μειωμένη έκθεση σε αυτές τις για πάντα και παντού παρούσες χημικές ουσίες ακόμη και πριν εισέλθουν στη μέση ηλικία μπορεί να είναι μια βασική προληπτική προσέγγιση για τη μείωση του κινδύνου διαβήτη. Οι αλλαγές πολιτικής σχετικά με το πόσιμο νερό και τα καταναλωτικά προϊόντα θα μπορούσαν να αποτρέψουν την έκθεση σε ολόκληρο τον πληθυσμό».  

Συμβουλεύουν ότι οι κανονισμοί που επικεντρώνονται σε ορισμένες συγκεκριμένες ενώσεις μπορεί να είναι αναποτελεσματικοί και οι PFAS μπορεί να χρειαστεί να ρυθμιστούν ως «κατηγορία».

Τέλος, σημειώνουν ότι οι κλινικοί γιατροί πρέπει να γνωρίζουν τα PFAS ως μη αναγνωρισμένους παράγοντες κινδύνου για διαβήτη και να είναι προετοιμασμένοι να συμβουλεύουν τους ασθενείς σχετικά με τις πηγές έκθεσης και τις πιθανές επιπτώσεις στην υγεία τους.