Термины и методология БМЧ.

Человек как объект биомониторинга

Сургут, 2016

Содержание

Введение………………………………………………………..…………………3 Термины и методология БМЧ ………………………………….………………4

Цели обследований БМЧ……………………………………….……………….8

Выбор биомаркеров …………...…………………………………………….…10

Сбор данных по факторам экспозиции и их воздействию на здоровье…..…11

Этические аспекты обследований БМЧ………………………………...……..12

Примеры национальных и региональных обследований………………...…..14

Заключение……………………………………………………………...………19

Литература……………………………………………………………..………..20

Введение.

Биомониторинг человека (БМЧ) может быть определен как «метод оценки экспозиции человека к химическим веществам или их воздействия на здоровье путем измерения содержания этих веществ, их метаболитов или продуктов реакции в пробах биологического материал человека» (CDC, 2005 г.). Биомониторинг подразумевает измерение биомаркеров в биологических жидкостях, таких как кровь, моча, слюна, грудное молоко, пот и других биологических материалах, таких как кал, волосы, зубы и ногти. Данные биомониторинга напрямую отражают общее содержание вредных веществ в организме или их биологическое воздействие при поступлении в организм по всем путям, а также индивидуальные различия в уровнях экспозиции, скорости обмена веществ и экскреции. Такие данные часто являются наиболее актуальным показателем для оценки воздействия на здоровья, особенно для биоаккумулирующих или стойких загрязнителей, которые хранятся в организме на протяжении долгого времени, например, стойких органических загрязнителей (СОЗ), свинца и кадмия. Для химических веществ, которые экскретируются быстро, данные поперечных биомониторинговых исследований отражают уровень недавней экспозиции, в то время как описание длительных закономерностей экспозиции на индивидуальном уровне требует многократного отбора проб. Для конкретного химического вещества БМЧ может выявить пространственные и временные закономерности, содействующие факторы образа жизни и отдельные группы риска.

БМЧ является важным инструментом поддержки политических мер в сфере охраны окружающей среды и здоровья, так как может предоставить полезную количественную информацию по актуальной экспозиции населения к загрязнителям окружающей среды, включая новые загрязнители, а также данные по их воздействию на здоровье и или уязвимости населения к этим ксенобиотикам.

БМЧ позволяет проводить прямую и более точную оценку распределения риска населения, с учетом индивидуальной вариабельности экспозиции, скорости поглощения, метаболизма и экскреции веществ. Амбициозная концепция – «экспосом» - подразумевает оценку общего уровня экспозиции к веществам в окружающей среде с использованием проспективных комплексных программ обследований БМЧ (Rappaport, 2011 г.).

Термины и методология БМЧ.

Внутренняя доза

«Внутренняя доза» отражает количеств химического вещества (родительского соединения или его метаболита), которое поступает в соответствующую ткань чело века. Доза оценивается путем прямых измерений (например, концентрации в крови) или с использованием расчетных методов внутренней дозиметрии.

Фармакокинетика

«Фармакокинетика» (ФК) - это областьфармакологии, которая изучает метаболизм преднамеренно принятых внутрьвеществ (например, фармацевтическихсоединений, гормонов, питательных веществ) или непреднамеренно поглощенных веществ (например, промышленныххимикатов) в организме человека илиживотных. Фармакокинетика количественно описывает метаболизм принятого вещества до его полного выведения(путем распада или экскреции) из организма. Наиболее продвинутые фармакокинетические модели, называемыефизиологически обоснованными фармакокинетическими моделями,количественно описывают процессы поглощения, метаболизма, распределенияи выведения веществ из организма человека с оценкой эффективной дозы в ожидаемом органе-мишени. Модели PBPK применяются для интерпретации данных БМЧ и оценки риска, связанного с химическим веществом. Модели PBPK являются единственным доступным методом связи данных биомониторинга и экспозиции.

Типы обследований БМЧ

Поперечные обследования позволяют оценить содержание загрязнителей в организме у группы людей в конкретный момент времени. Если обследование использует случайную выборку из общего населения страны, оно характеризует экспозицию всего населения. В продоль- ных (лонгитудинальных) исследованиях за участниками осуществляется наблюдение в течение определенного промежутка времени и у каждого участника отбирается несколько проб биологических материалов. Возрастная когорта, прослеживаемая с рождения участников, – это вид лонгитудинального обследования, который подразумевает оценку экспозиции в перинатальном периоде (например, биомаркеров, измеряемых в крови или моче беременных женщин, в пуповинной крови, грудном молоке) и дальнейшее наблюдение за детьми для оценки отдаленных последствий для здоровья.

Интерпретация биомаркеров

Биомаркеры (исходные соединения или их метаболиты) позволяют оценить профиль изменения концентрации вещества в организме человека, который отражает особенности изменения экспозиции во времени и скорость выведения. Эти показатели значительно различаются для стойких биоаккумулируемых соединений посравнению с нестойкими соединениями. Индивидуальную экспозицию к стойким и биоаккумулируемым соединениям можно описать при помощи отбора единственной пробы в поперечных исследованиях. Это возможно вследствие их распределения и накопления в определенных тканях (например, жировой ткани) и медленного выведения, что приводит к низкой вариабельности значений биомаркера между пробами в течение короткого промежутка времени.

В то же время, изменение значений биомаркера для быстро выводимых соединений может быть значительным, взависимости от уровня недавней экспозиции.

Индивидуальные факторы

Использование детализированных моделей PBPK для интерпретации данных биомониторинга также позволяет моделировать различные источники индивидуальной вариабельности процесса ADME: масса тела, генетические полиморфизмы, связанные с метаболизмом ксенобиотиков, зрелость путей детоксикации в разном возрасте, а также скорость экскреции и элиминации. Таким образом, параметры, которые ранее считались вмешивающимися факторами или факторами неопределенности (при использовании не обработанных данных БМЧ), сейчас можно рассматривать в качестве анализируемых параметров, которые отражают различия в индивидуальной уязвимости среди населения, подверженного воздействию загрязнителей окружающей среды.

Биомониторинговые эквиваленты (БЭ)

В большинстве текущих стандартов и рекомендаций безопасный уровень экспозиции приводится в единицах поглощения, таких как допустимое суточное потребление (ADI или TDI), референтная доза (RfD), минимальный уровень риска (MRL) или производный уровень безопасного воздействия (DNEL). PBPK может использоваться для оценки уровня биомониторингового эквивалента (БЭ), который представляет собой концентрацию химического вещества или его метаболита в пробах биологических материалов, соответствующую установленным референтными значениями для уровней поглощения [1].

Цели обследований БМЧ.

Обследования биомониторинга человека могут ставить перед собой целый ряд задач, включая оценку распределения экспозиции, выявление новых угроз, мониторинг результатов политических мер, направленных на снижение или профилактику воздействия вредных веществ, установку приоритетов для оценки риска, мониторинг пространственных закономерностей и трендов во времени, выявление и мониторинг загрязненных мест, поддержку эпидемиологических исследований и разработки концепции «экспосома». Программы биологического мониторинга предоставляют информацию, важную для установки приоритетов по поводу химических веществ, которые нужно оценивать в связи с их потенциальным риском для здоровья конкретных популяционных групп и населения определённых территорий. В частности, лонгитудинальные обследования БМЧ, которые проводятся для всего населения, включая уязвимые подпопуляции (например, группы с низким социально-экономическим статусом [СЭС]), предоставляют уникальную возможность мониторинга пространственных взаимосвязей и временных трендов экспозиции населения к интересующим химическим веществам. Локальные обследования БМЧ могут помочь мониторировать реальную экспозицию населения, проживающего вблизи от загрязненных мест. Примером такого подхода является надзор на основе БМЧ, проводимый вблизи мест сброса токсических отходов в регионе Кампанья, Италия (Abbott, 2014 г.). Обследования с использованием биомаркеров эффекта, а также биомаркеров экспозиции могут количественно оценить ранние сигналы, которые являются предикторами развития или усиления негативного воздействия на здоровье.

Анализ данных биомониторинга человекав сочетании с данными мониторинга состояния окружающей среды, а также актуальными данными по поведению и питанию может выявить основные источники экспозиции, описать пути экспозиции и определить факторы риска, что необходимо для разработки нацеленных вмешательств. Все аспекты дизайна обследования, такие как объем выборки, выбор биомаркеров, содержание опросников, а также анализ и интерпретация данных, зависят от поставленных задач.

Выбор биомаркеров.

Выбор биомаркеров зависит от цели обследования. Он должен определяться, в основном, научными критериями, например, ожидаемыми последствиями для здоровья (на основании информации от международных организаций, таких как “Международное агентство по изучению Рака”), имеющимися рекомендациями (Немецкие Значения БМЧ, Биомониторинговые эквиваленты, «границы безопасности» для биомониторинга), ожидаемыми диапазонами уровней экспозиции на основании опубликованных национальных и международных обследований БМЧ, а также доступностью валидных аналитических техник с достаточно низкими пределами обнаружения для измерения ожидаемых уровней изучаемых параметров у населения. Более того, в процессе выбора биомаркеров важное значение могут иметь практические вопросы, например, объем полевой работы и финансовые затраты [2].