Гонадотоксическое действие - токсикология полимерных материалов

Гонадотоксическое действие компонентов полимерных материалов. Изучение гонадотоксического действия химических веществ, мигрирующих из полимерных материалов, является сегодня актуальной задачей.
Гонадотоксическое действие химических веществ на организм может привести к нарушению оплодотворяющей способности и способности к зачатию, изменениям нормального внутриутробного развития плода, появлению мутаций в соматических и зародышевых клетках и т. д.
В последние годы получены экспериментальные данные и эпидемиологические наблюдения, свидетельствующие о гонадотоксическом действии целого ряда компонентов полимерных материалов. Опубликованы данные о влиянии мономеров капролактама и хлоропрена на половую функцию мужчин и нарушениях менструальной функции и функции яичников у женщин, контактирующих с изопреном, стиролом, капролактамом.
И. В. Саноцкий и В. Н. Фоменко (1979) считают, что веществ, обладающих специфическим действием на половые железы (или непосредственный аппарат регуляции их функции), относительно мало.

Избирательное гонадотоксическое действие чаще проявляется на уровне порога однократного действия, а при хроническом воздействии специфичность обычно утрачивается.
Пока еще отсутствуют достаточные основания для прогнозирования гонадотоксических свойств химических веществ с учетом
их строения, наличия в их структуре определенных функциональных групп. Вредное действие на гонады млекопитающих способны оказывать представители различных классов химических соединений (органические и неорганические вещества). Поиск закономерностей в этой области токсикологии продолжается. С помощью расчетных методов не представляется возможным эффективное прогнозирование ДУ и ПДК веществ, обладающих отдаленными эффектами.
В основу изучения гонадотоксического действия ингредиентов полимерных материалов положены следующие принципы:

1. возможности моделирования гонадотоксического эффекта на лабораторных животных;
2. наличие зависимости доза — эффект и время — эффект при проявлении гонадотоксического эффекта;
3. наличие порога гонадотоксического действия;
4. сочетание функциональных, биохимических и морфометрических методов оценки гонадотоксического эффекта;
5. приоритетность выбора методов оценки на основе следующей классификации: обязательные, дополнительные, специальные для углубленных исследований («Методические указания по изучению гонадотоксического действия химических веществ при гигиеническом нормировании в воде водоемов», 1981 г.).

Г. М. Егоровой (1962), Е. М. Чирковой (1969) отмечена связь нарушений морфологических показателей сперматогенеза с обменом нуклеиновых кислот, в частности, со снижением содержания РНК в клетках семяродного эпителия — сперматогониях и сперматоцитах.
Из-за небольшой массы яичников у животных биохимические методы изучения овогенеза применяются редко. Чаще исследуется гормональная активность, связанная с половой функцией, в первую очередь гонадотропная активность гипофиза.
В настоящее время имеются данные, свидетельствующие о способности различных компонентов пластмасс оказывать гонадотоксическое действие на млекопитающих. Среди таких веществ значительное место занимают мономеры, стирол, фенол, хлоропрен, уретан и т. д.
Способность стирола влиять на гонады при ингаляционном воздействии на уровне ПДК установлена Н. Ю. Рагулье (1974). Гонадотоксическое действие фенола проявляется в концентрации 0,5 мг/м3, уретана— 1 мг/м3, хлоропрена — 0,15 мг/м3 (Г. А. Пашкова, 1976). Хлоропреновая интоксикация приводит к извращению астрального цикла белых крыс. При хроническом воздействии вещества обнаружены изменения в структуре яичников (Н. О. Мелик-Алавердян, 1965).
Исследования на животных подтвердили наблюдаемые эффекты от воздействия хлоропрена и винилхлорида. Этиленимин в дозах, не вызывающих токсического эффекта, определяет и поддерживает половую стерильность самцов и самок.
При введении метилметакрилата белым крысам в дозе 0,42 мг/кг в течение 2 мес влияние мономера на гонады самцов и самок не обнаружено (Л. В. Марцонь, В. О. Шефтель, 1976). В состоянии и развитии потомства, полученного от подопытных животных, каких-либо отклонений не отмечено.
Метилметакрилат гонадотоксичен для крыс при ингаляционном воздействии в концентрациях ниже ПДК (О. Н. Савченко и соавт., 1986). Введение самцам крыс 15 мг/кг эпихлоргидрина в течение 7 дней вызывает обратимое бесплодие. Восстановление происходит в течение 1 нед (J. D. Nahn, 1970).
Высокие концентрации акриламида в воде снижают оплодотворяющую способность и число зачатий у крыс (Н. Zenick и соавт., 1986).
Эстрогенным действием обладает дифенилолпропан (R. Lefaux, 1972). При ингаляционном воздействии капролактам влияет на гонады в концентрациях, превышающих ПДК (Н. И. Габриелян и соавт., 1975).
Как показали исследования Э. Д. Хаджиевой (1969), у подвергнутых воздействию капролактама белых крыс (45 сут по 4 ч ежедневно 120—500 мг/м3) нарушается нормальное течение полового цикла и наблюдаются морфологические изменения в яичниках. В частности, теряется способность к оплодотворению, снижается плодовитость, нарушается внутриутробное развитие плода и увеличивается гибель зародышей. С. А. Хомак (1986) установлена пороговая доза (0,15 мг/кг) препарата при внутрижелудочном введении его крысам.
Установлена возможность влияния фталатных пластификаторов на половые железы лабораторных животных. Т. М. Зинченко (1981) показала, что гонадотоксическое действие является лимитирующим признаком при определении допустимого уровня миграции дибутилфталата и диоктилфталата из полимерных материалов в воду. Автором установлена пороговая доза ДБФ и ДОФ для белых крыс (0,05 мг/кг). Согласно Г. А. Пашковой (1976), концентрации ДБФ и ДОФ в воздухе, оказывающие влияние на гонады крыс, равны соответственно 6,1 и 5,2 мг/м3. Р. М. Foster и соавторы (1980) описали атрофию семенников у крыс в результате 4-кратного введения им 7,2 ммоль/кг дигептилфталата. Накожное нанесение диалкилфталата в дозе 4 мл/кг вызывало у крыс изменения спермы, уменьшение подвижности сперматозоидов, однако массовые коэффициенты семенников не нарушались (A. Bainova, 1982).
Различные соединения металлов, используемые в качестве стабилизаторов, катализаторов и т. п. при синтезе ПМ, мигрируют из них в окружающую среду и могут оказывать вредное действие на гонады. Г. Н. Красовский и соавторы (1978) обнаружили гонадотоксический эффект алюминия на белых крысах, получавших его в дозе 2,5 мг/кг в течение 6 мес. Барий проявляет подобное действие в дозе 0,5 мг/кг. Цинк и оксид цинка в дозе 2,5 мг/кг при введении в течение 4 мес вызывают функциональные и морфологические изменения сперматогенеза (Л. Н. Архангельская и соавт., 1980). Г. Н. Красовский и соавторы (1976) обнаружили гонадотоксический эффект кадмия при внутрижелудочном введении. 20-кратное введение свинца в дозе 0,002—2 мг/кг снижает суммарное количество нормальных сперматогониев, увеличивает число канальцев со слущиванием клеток зародышевого эпителия. Пороговой признана доза 0,005 мг/кг.
При длительном введении антиоксидант 2246 снижает оплодотворяющую способность самцов крыс (К. П. Стасенкова и соавт., 1977). Пиромелитовый диангидрид в дозе 44 мг/кг и выше проявляет слабое гонадотоксическое действие, изменяет морфологические показатели гонад. Пороговая доза его — 8,8 мг/кг (Б. А. Кондратюк и соавт., 1986). Гонадотоксическое действие этилацетата при ингаляционном воздействии выявлено при концентрациях 200 и 100 мг/м3, что соответствует 1 и 0,5 ПДК (А. П. Маршалкин, 1980), диметилацетамида в концентрации 20 мг/м3 (И. В. Саноцкий, В. Н. Фоменко, 1979), фталевого ангидрида — 0,2—1 мг/м3 (М. J. Verrett, 1969)- при внутрижелудочном введении ТМТД — 0,1 мг/кг, полиэтиленполиамина — 0,0025 мг/кг (В. И Антонова и соавт., 1977). При поступлении в организм лабораторных животных ингаляционным или пероральным путем бутил-пербензоата, диизооктилтиогликолята дибутилолова, диметилфталата, диэтилфталата, тиурама ЭФ, трикрезилфосфата, триэтилен- диамина, фенилендималеимида и циклогексанона гонадотоксическое действие не выявлено.