Ученые проанализировали воздействие мышьяка на смертность от рака и развитие врожденных аномалий
Недавнее исследование журнала Scientific Reports было сосредоточено на определении связи между воздействием мышьяка из-за загрязнения грунтовых вод и уровнем смертности, связанной с различными типами злокачественных новообразований, диабетом, болезнью Альцгеймера и врожденными аномалиями.
Мышьяк – один из наиболее токсичных элементов, присутствующих в органических и неорганических формах. Неорганические формы мышьяка, обычно встречающиеся в подземных водах в качестве токсичных загрязнителей, представляют собой трехвалентный арсенит (As III) и пятивалентный арсенат (As V).
Хотя основным природным источником мышьяка является пирит, этот элемент также присутствует во многих сельскохозяйственных химикатах (например, гербицидах и инсектицидах), хромированном арсенате меди (CCA), консервантах для древесины, сжигании угля, горнодобывающей и обрабатывающей промышленности.
Более семидесяти стран мира сообщили о присутствии мышьяка в подземных водах. Воздействие мышьяка через загрязнение грунтовых вод связано со многими неблагоприятными состояниями для здоровья.
При воздействии мышьяк быстро всасывается в организме и вскоре попадает в кровоток, через который накапливается в тканях организма и вызывает различные заболевания. Международное агентство по изучению рака (IARC) отнесло мышьяк к канцерогену для человека I класса.
Постоянное использование загрязненных мышьяком грунтовых вод для питья или орошения приводит к мышьякозу или отравлению мышьяком. Арсеникоз может возникнуть в легких, почках, мочевом пузыре, кишечнике и коже.
Кроме того, отравление мышьяком вызывает иммунные нарушения, неврологические дисфункции и сердечно-сосудистые заболевания. Отравление мышьяком также вызывает мертворождение, преждевременные роды и аборты у беременных женщин. Дети, подвергшиеся воздействию высоких концентраций мышьяка, страдают от серьезной потери веса и недоедания.
В новом исследовании изучена связь между концентрацией мышьяка в подземных водах и уровнем смертности от сахарного диабета, злокачественных новообразований и врожденных аномалий на загрязненных территориях по сравнению с другими регионами.
Были проанализированы пробы подземных вод провинции Хамадан (Иран), которые показали наличие загрязнения мышьяком в некоторых районах, в частности в Кабудараханге. Более 90% воды в провинции Хамадан используется в сельском хозяйстве.
Все соответствующие данные для этого исследования были получены от проректора по здравоохранению Хамаданского университета медицинских наук за период в пять лет, то есть с 2016 по 2020 год. Связь между уровнем мышьяка и уровнем смертности на 100 000 населения от различных заболеваний в Кабудараханге сравнивалась с другими городами провинции Хамадан с использованием регрессии Пуассона.
Анализ подземных вод показал, что самый высокий уровень загрязнения мышьяком (190 мкг на литр) наблюдался в сельских районах Кабудараханга, расположенного к северо-западу от провинции Хамадан.
Кроме того, в некоторых районах наблюдался более высокий уровень мышьяка, т.е. от 2 до 18 раз выше максимального предельного уровня остатков (MRL). Предыдущие исследования показали, что основным источником загрязнения мышьяком в этих регионах является геогенная и геологическая деятельность.
Самый высокий уровень смертности был зарегистрирован в период с 2016 по 2020 год. Регрессии Пуассона выявили положительную и значимую связь между концентрацией мышьяка и смертностью от рака, особенно печени, молочной железы, желудка, мозговых оболочек и головного мозга, а также от лейкемии.
В соответствии с результатами этого исследования, предыдущее исследование показало, что загрязнение питьевой воды мышьяком увеличивает уровень смертности из-за увеличения числа случаев диагностики рака. Например, метаанализ показал статистически значимую связь между длительным воздействием мышьяка и смертностью от рака печени.
Это исследование установило значительную связь между воздействием мышьяка и смертностью от болезни Альцгеймера. Эта связь подтверждается тем фактом, что мышьяк вызывает нейротоксичность и ухудшение памяти и познания.
Кроме того, мышьяк также связан со многими патологическими процессами, такими как окислительный стресс, апоптоз, воспаление, митохондриальные нарушения, нарушение белкового гомеостаза и аномальная передача сигналов кальция. Исследования на животных показали, что длительное воздействие мышьяка увеличивает резистентность к инсулину.
Результаты регрессии Пуассона показали более высокий уровень смертности от рака, сахарного диабета, болезни Альцгеймера и врожденных аномалий в городских районах по сравнению с сельскими регионами.
Эти различия в уровнях смертности могут быть связаны с более высоким уровнем загрязнения воздуха, малоподвижным образом жизни, избыточным весом, депрессией и гипертонией среди городского населения.
В то же время, ученые отмечают, что текущее исследование имеет два ограничения. Первое ограничение связано с невозможностью оценить роль разных видов мышьяка отдельно при определении его влияния на уровень смертности региона.
Второе ограничение не учитывает общие факторы риска, такие как диета, физическая активность, ожирение, курение и генетические факторы, которые существенно влияют на уровень смертности.
Несмотря на эти ограничения, это исследование показало значительную связь между питьевой водой, загрязненной мышьяком, и более высоким уровнем смертности от рака, врожденных аномалий, диабета и болезни Альцгеймера.