Ympäristömyrkkyjen haitalliset vaikutukset terveyteen: Kattava katsaus tieteeseen ja käytäntöihin

Ympäristömyrkkyjä on kaikkialla ympäristössämme – niille altistuminen voi vahingoittaa terveyttä. Tässä kattavassa tieteellisessä katsauksessa käydään läpi erilaisia ympäristömyrkkyjä ja niiden haitallisia vaikutuksia ihmiskehoon. Artikkelissa tarkastellaan raskasmetalleista ja torjunta-aineista ilman epäpuhtauksiin altistumisen riskejä ja seurauksia. Ymmärtämällä ympäristömyrkkyjen vaikutuksia voimme vähentää altistumista ja samalla suojata yleistä terveyttä. Tässä artikkelissa käsitellään myös parhaita keinoja torjua ympäristömyrkkyjä, tehostaa elimistön toksiinien poistoa ja valita vähiten toksisia vaihtoehtoja joka päiväisessä arjessa. 

Johdanto

Ympäristömyrkyt ovat kemiallisia aineita tai yhdisteitä, jotka voivat aiheuttaa haittaa eläville organismeille ja ympäristölle. Niillä tarkoitetaan myös kemiallisia yhdisteitä tai alkuaineita, jotka ovat ilmassa, vedessä, elintarvikkeissa, maaperässä, pölyssä tai kuluttajatuotteissa, kuten kosmetiikassa. Näitä myrkkyjä syntyy usein ihmisen toiminnasta teollisuusprosesseista, liikenteestä ja maataloudesta – niitä esiintyy eri muodoissa, kuten kaasuina, nesteinä ja kiinteinä aineina.

CDC:n National Biomonitoring Program (NBP) -ohjelman mukaan yli 400 ympäristökemikaalia tai niiden aineenvaihduntatuotetta mitattiin ihmisistä otetuista näytteistä (esim. virtsasta, verestä, seerumista tai rintamaidosta). Myös bakteereista, sienistä, levistä ja kasveista peräisin olevat toksiinit ovat tiettävästi tappavimpia kemikaaleja.[1]

Ympäristömyrkyt voivat myös vaikuttaa merkittävästi ekosysteemeihin, mukaan lukien maaperän, veden ja ilman saastuminen sekä luonnollisten elinympäristöjen ja villieläinten häiriintyminen. Nämä toksiinit voivat kerääntyä ravintoketjuun, mikä johtaa bioakkumulaatioon ja biomagnifikaatioon, joilla voi olla vakavia seurauksia eläinten ja ihmisten terveydelle.

Erityisesti ympäristökemikaaleilla on monenlaisia haitallisia vaikutuksia ihmisten terveyteen. Näitä ovat muun muassa hormonitoiminnan häiriöt, autoimmuunisairaudet, hermoston rappeutumissairaudet, lihavuus, allergiat, astma, kognitiivinen heikkeneminen, aineenvaihduntahäiriöt, hedelmättömyys, autismi ja syöpä.[2-7]

Luettelo ympäristökemikaaleista:[8]

• Akryyliamidi
• Kotiniini
• N,N-dietyyli-meta-toluamidi (DEET) tai dietyylitoluamidi
• Dioksiinin kaltaiset kemikaalit
• Desinfioinnin sivutuotteet (trihalometaanit)
• Ympäristöfenolit
• Bentsofenoni-3
• Bisfenoli A (BPA)
• Triklosaani
• 4-tert-oktyylifenoli
• Sieni- ja rikkakasvien torjunta-aineet
• Sulfonyyliurea-herbisidit
• Raskasmetallit (ks. kattavampi luettelo jäljempänä)
• Hyönteismyrkyt ja torjunta-aineet
• Mikro- ja nanomuovit[9]
• Mikromuovit, joiden koko on 0,1-5000 µm
• Nanomuovit < 0,1 µm kooltaan
• NNAL (4-(metyylinitrosamino)-1-(3-pyridyyli)-1-butanoli)
• Muut kuin dioksiinin kaltaiset polyklooratut bifenyylit (PCB)
• Parabeenit
• Perkloraatti
• Perflourokemialliset aineet (PFC)
• Ftalaatit
• Bentsyylibutyyliftalaatti
• Di-2-etyyliheksyyliftalaatti
• Disykloheksyyliftalaatti
• Dietyyliftalaatti
• Di-isononyyliftalaatti
• Dimetyyliftalaatti
• Di-n-butyyliftalaatti/Di-isobutyyliftalaatti
• Di-n-oktyyliftalaatti
• Polybromatut difenyylieetterit (PBDE) ja polybromatut bifenyylit (PBB)
• Polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH-yhdisteet)
• Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC) esim. maaleissa, huonekaluissa ym.
• Bentseeni3
• Metyyli-tert-butyylieetteri (MTBE)
• Styreeni

Luettelo elävien organismien biologisista toksiineista:[10]

• Aflatoksiinit, joita tuottavat monet Aspergillus-sienen lajit
• Saastuttaa yleisesti maissia ja muita viljelykasveja tuotannon, sadonkorjuun, varastoinnin tai jalostuksen aikana.
• Aiheuttaa suurina annoksina ja pitkiä aikoja käytettynä akuutteja ja kroonisia maksavaurioita ja maksasyöpää.
• Amanitin-toksiinit, joita tuottaa myrkyllinen kuolinsieni (Amanita phalloides).
• Terveysvaikutuksiin voi kuulua maksan ja munuaisten vajaatoiminta ja kuolema
• Bacillus anthracis -bakteerin tuottama tappava pernaruttotoksiini
• Pernaruttotoksiinin proteiinit, mukaan lukien pernaruttotoksin tappava tekijä, toimivat yhdessä häiriten solun puolustusjärjestelmää
• Botuliinitoksiini, jota tuottaa Clostridium botulinum
• Yksi myrkyllisimmistä tähän mennessä tunnetuista aineista
• Aiheuttaa botulismia eli vakavaa lihaksia halvaannuttavaa sairautta
• Bordetella pertussis -bakteerin tuottama hinkuyskätoksiini
• Aiheuttaa hinkuyskää
• Stafylokokin enterotoksiini B (SEB)
• Liittyy useimmiten ruokamyrkytykseen
• Useiden meri- ja makean veden levälajien sekä sinilevien (syanobakteerien) tuottamat saksitoksiini ja neosaksitoksiini
• Suuria pitoisuuksia voi kertyä äyriäisiin, kuten simpukoihin ja osteriin.
• Vomitoksiini (deoksinivalenoli), diasetoksisirpenoli sekä sienten ja levien T-2- ja HT-2-toksiinit.
• Nämä mykotoksiinit vaikuttavat jopa 25 prosenttiin maailman viljavarastosta.

Nämä biologiset toksiinit ovat toki selkeästi harvinaisempia kuin jokapäiväisessä askareissa esiintyvät teollisuuden toksiinit, mutta silti hyvä tiedostaa ja tietenkin välttää.

Muiden kuin metallimyrkkyjen osalta kannattaa harkita myrkyllisten muiden kuin metallien kemikaaliprofiilin (GPL-TOX) tekemistä, joka seuloo 173:n eri myrkyllisen kemikaalin esiintymistä, mukaan lukien:

• Organofosfaattiset torjunta-aineet
• Ftalaatit
• Bentseeni
• Ksyleeni
• Vinyylikloridi
• Pyretroidihyönteismyrkyt
• Akryyliamidi
• Perkloraatti
• Difenyylifosfaatti
• Etyleenioksidi
• Akryylinitriili

Jos olet altistunut mykotoksiineille tai epäilet, että sinulla on mahdollisuus altistua mykotoksiineille, harkitse virtsatestin (MycoTOX-profiili) tai veren IgE-testin tekemistä selvittääksesi, oletko altistunut mykotoksiineille tai oletko saanut aikaan allergisen reaktion homeelle. MycoTOX-testissä käytetään massaspektrometriatekniikkaa (MS/MS), jolla pystytään havaitsemaan matalammat sienitoksiinipitoisuudet.[11]

Testiä käytetään myös seurantatesteissä sen varmistamiseksi, että detoksifikaatiohoidot ovat onnistuneet. IgE-homevasta-aineiden testaaminen (ja mahdollisesti IgG-homevasta-aineiden testaaminen aikaisemman altistumisen selvittämiseksi) on hyödyllistä henkilöille, jotka epäilevät reagoivansa johonkin ympäristöärsykkeeseen.[12] Home voi esiintyä joko sisätiloissa (kotitalouskasvit ja kosteat tilat) tai ilmassa ulkona (huipputasot loppukesällä ja alkusyksyllä). Huomaa myös, että lämpimässä ja kosteassa ilmastossa voi olla kohonneita homemääriä ympäri vuoden.[13]

Raskasmetallien myrkyllisyys

Raskasmetallit ovat alkuaineita, joiden atomiluku on yli 20 ja atomitiheys yli 5 g/cm3 ja joilla on oltava metallin ominaisuudet. Raskasmetallit jaetaan karkeasti kahteen luokkaan: välttämättömiin ja ei-välttämättömiin raskasmetalleihin. Välttämättömiä ovat ne, joita elävät organismit tarvitsevat perusprosessien, kuten kasvun, aineenvaihdunnan ja eri elinten kehityksen suorittamiseen (kuten kupari, rauta, koboltti, mangaani, sinkki ja nikkeli).[14]

Kuva: Kaavamainen selitys raskasmetalleista ympäristössä.

Lähde: Mitra, S. et al. (2022). Impact of heavy metals on the environment and human health: Novel therapeutic insights to counter the toxicity. Journal of King Saud University-Science, 101865.

Monet muut kuin välttämättömät raskasmetallit voivat olla myrkyllisiä ihmisille (kuten arseeni, elohopea, lyijy, kadmium ja antimoni). Altistuminen näille metalleille on lisääntynyt ihmisen toiminnan ja nykyaikaisen teollistumisen myötä.

Myrkyllisten metallien aiheuttama veden ja ilman saastuminen on ympäristöongelma – se koskee satoja miljoonia ihmisiä maailmanlaajuisesti. Elintarvikkeiden saastuminen raskasmetalleilla on toinen huolenaihe ihmisten terveydelle. Raskasmetalleja ja muita ympäristön epäpuhtauksia voi esiintyä myös luonnostaan ja jäädä ympäristöön. Ihmisen altistuminen metalleille on siten väistämätöntä. Raskasmetallien toksiset mekanismit ilmenevät reaktiivisten happilajien (ROS) muodostumisen, entsyymien inaktivoitumisen ja antioksidanttisen puolustusjärjestelmän tukahduttamisen kautta.[15]

Ammatillinen ja teollinen altistuminen tai erilaisten harrastusten kautta tapahtuva altistuminen voi altistaa ihmiset suuremmalle riskille raskasmetallien aiheuttamalle toksisuudelle.[16-17]

Suurimmassa vaarassa ovat työntekijät seuraavilla teollisuudenaloilla:

• Metallien jalostus
• Seostaminen (metallien yhdistäminen muihin aineisiin)
• Elektroniikan ja tietokoneiden valmistus
• Osien valmistus ilmailu- ja avaruusteollisuudessa ja työstökoneissa
• Torjunta-aineiden valmistus ja käyttö
• Hitsaus
• LVI-tekniikka
• Rakentaminen
• Öljynjalostus
• Ampuma-aseet ja ampumatarvikkeet
• Kaivostoiminta
• Jätehuolto
• Pigmenttien ja pinnoitteiden valmistus
• Petrokemian tuotanto
• Lasin, väriaineiden, keramiikan tai maalien työstäminen
• Hammaslääketiede

Myös jokapäiväiset aktiviteetit ja ympäristö voivat olla riskitekijä, joka lisää altistumista myrkyllisille raskasmetalleille. Näitä ovat mm:

• Pohjaveden ja ilman saastuminen voi levittää metalleja
• Yleensä edellä olevassa luettelossa mainittujen teollisuudenalojen välittömässä läheisyydessä
• Metallien saastuttamien elintarvikkeiden (kuten tiettyjen merenelävien tai riisin) nauttiminen:
• Riisi -> arseeni
• Merenelävät -> elohopea
• Lisäravinteet valmistajilta, joilla ei ole hyviä tuotantotapoja (GMP) ja joita ei ole laboratoriotestattu raskasmetallien ja muiden myrkkyjen osalta
• Tupakointi (aktiivinen ja passiivinen)
• Kodit, joissa on vanhoja kaivoja, putkia ja rakennusmateriaaleja
• Henkilökohtaiset hoitotuotteet ja kosmetiikka
• Tietyt lääkeaineet
• Altistuminen päästöille ja pakokaasuille
• Altistuminen maaleille, hammasamalgaamille ja ilotulitteille

Kun myrkyllinen raskasmetalli pääsee elimistöön, se joko poistuu ulosteiden, sapen, virtsan, hien, hiusten ja kynsien kautta tai se siirtyy kudoksiin. Tämä voi johtaa pitkäaikaiseen varastoitumiseen. Kudoksiin kertymisen (tai "kehon kokonaiskuormituksen") mittaaminen on kuitenkin haastavaa.[18]

Kuva: Raskasmatellien toksisuuden eri mekanismit.

Lähde: Mitra, S. et al. (2022). Impact of heavy metals on the environment and human health: Novel therapeutic insights to counter the toxicity. Journal of King Saud University-Science, 101865.

Myrkyllisiä raskasmetalleja voidaan mitata erilaisista näytetyypeistä, kuten verestä, virtsasta, hiuksista ja kynsistä, jotka ovat altistumisen kvantifioinnin kannalta helpoimmin saatavilla olevia kudoksia. Useat muuttujat (kuten puoliintumisaika, annos, aika, kinetiikka ja reitti) vaikuttavat kuitenkin siihen, mikä näytetyyppi on sopiva. Kliiniset lääkärit tekevät yleensä kaksi testiä: ennen ja jälkeen altistumisen näytteen (virtsan tai veren), jotta voidaan erottaa tuore altistuminen kudosvarastosta. Satunnaisvirtsanäytteet tai ajoitetut näytteenotot antavat hyödyllistä tietoa altistumisen seulomiseksi.

Hiukset ja/tai kynnet, jotka voivat olla myrkyllisten aineiden mahdollisia eliminaatioreittejä, voivat olla hyödyllisiä näytteitä näytteenottoa edeltävän vähintään kuukauden aikana tapahtuneen altistumisen havaitsemiseksi. Alkuaineiden havaitseminen hiuksista ja kynsistä korreloi jonkin verran alkuaineen puoliintumisajan kanssa. Tämän vuoksi kotona tehtävä raskasmetallitesti on kätevintä ja tuloksenkin kannalta varminta ottaa hiuksista.[19]

TILAA RASKASMETALLITESTI TÄSTÄ: Raskasmetalli- ja hiushivenaineanalyysi – Nordic Laboratories Hair Elements

Testi on hyödyllinen muun muassa seuraavissa tilanteissa:[20]

• Kattava alkutesti / monipuolinen kartoitus raskasmetallien ja hivenaineiden tasosta
• Kun epäily puutteellisesta ravintoaineiden saannista tai epätasapainotiloista
• Raskasmetalleille altistuminen
• Runsas kalansyönti 
• Hiustenlähtö
• Masennus
• Väsymys
• Imeytymishäiriö
• Korkea verenpaine
• Munuaisten toiminta
• Parkinsonin kaltaiset oireet
• Seksuaalinen impotenssi tai vähentynyt testosteronin tuotanto
• Näköongelmat

Hiuselementtianalyysi antaa tärkeitä tietoja, jotka yhdessä oireiden ja muiden laboratorioarvojen kanssa voivat auttaa lääkäriä diagnosoimaan varhaisessa vaiheessa fysiologiset sairaudet, jotka liittyvät olennaisten ja toksisten elementtien aineenvaihdunnan poikkeamiin.

Myrkyllisiä alkuaineita voi olla 200-300 kertaa enemmän hiuksissa kuin veressä tai virtsassa. Siksi hiukset ovat paras kudos, kun tutkitaan viimeaikaista altistumista raskasmetalleille kuten arseenille, alumiinille, kadmiumille, lyijylle, antimonille ja elohopealle.

Testatut raskasmetallit: