otyłość

Bisfenol A znajdujący się w opakowaniach żywności i napojów jest czynnikiem wywołującym otyłość, występującym w organizmach około 95% populacji ludzkiej.

Obesogeny to pewne związki chemiczne , co do których przypuszcza się, że zakłócają prawidłowy rozwój i równowagę metabolizmu lipidów , co w niektórych przypadkach może prowadzić do otyłości . Obesogeny można funkcjonalnie zdefiniować jako substancje chemiczne, które niewłaściwie zmieniają homeostazę lipidów i magazynowanie tłuszczu, zmieniają nastawy metaboliczne, zakłócają równowagę energetyczną lub modyfikują regulację apetytu i sytości w celu promowania gromadzenia się tłuszczu i otyłości .

tkanki tłuszczowej organizmu . Mechanizmy te obejmują zmiany w działaniu czujników metabolicznych; rozregulowanie syntezy, działania lub rozkładu sterydów płciowych ; zmiany w centralnej integracji bilansu energetycznego, w tym regulacja apetytu i sytości; i przeprogramowanie nastaw metabolicznych. Niektóre z tych proponowanych szlaków obejmują niewłaściwą modulację receptora jądrowego , co pozwala na klasyfikację związków jako chemikaliów zaburzających funkcjonowanie układu hormonalnego które działają naśladując hormony w organizmie, zmieniając normalną homeostazę utrzymywaną przez układ hormonalny.

Obesogeny wykryto w organizmie zarówno w wyniku celowego podania substancji chemicznych wywołujących masę ciała w postaci leków farmaceutycznych , takich jak dietylostilbestrol , selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny i tiazolidynedionu , jak i w wyniku niezamierzonej ekspozycji na środowiskowe obesogeny, takie jak tributylocyna , bisfenol A. , ftalan dietyloheksylu i perfluorooktanian .

Termin otyłość został ukuty w 2006 roku przez Felixa Grüna i Bruce'a Blumberga z University of California, Irvine . Temat tej proponowanej klasy związków chemicznych i sposobów przeciwdziałania ich skutkom jest obszernie omawiany w książce The New American Diet .

Mechanizmy działania

Istnieje wiele sposobów, w jakie leki i chemikalia powodujące otyłość mogą zakłócać biologię tkanki tłuszczowej organizmu. Trzy główne mechanizmy działania to m.in

  • zmiany w działaniu czujników metabolicznych, w których obesogeny naśladują ligandy metaboliczne działające w celu zablokowania lub zwiększenia regulacji receptorów hormonalnych
  • rozregulowanie syntezy steroidów płciowych, w którym zmieniają one stosunek hormonów płciowych, co prowadzi do zmian w ich kontroli równowagi lipidowej
  • zmiany w centralnej integracji bilansu energetycznego , w tym regulacja apetytu i sytości w mózgu oraz przeprogramowanie nastaw metabolicznych.

Czujniki metaboliczne

Wykazano, że leki i chemikalia powodujące otyłość celują w regulatory transkrypcji znajdujące się w sieciach genów, które działają w celu kontrolowania wewnątrzkomórkowej homeostazy lipidów oraz proliferacji i różnicowania adipocytów. Główną grupą regulatorów, która jest celem, jest grupa jądrowych receptorów hormonów znanych jako receptory aktywowane przez proliferatory peroksysomów (PPARα, δ i γ). Te receptory hormonalne wyczuwają różne metaboliczne ligandy, w tym hormony lipofilowe, dietetyczne kwasy tłuszczowe i ich metabolity oraz, w zależności od różnych poziomów tych ligandów, kontrolują transkrypcję genów zaangażowanych w równoważenie zmian w równowadze lipidów w organizmie. Aby stać się aktywnymi i prawidłowo funkcjonować jako czujniki metaboliczne i regulatory transkrypcji, receptory PPAR muszą heterodimeryzować z innym receptorem znanym jako receptor kwasu 9-cis retinowego (RXR). Sam receptor RXR jest drugim głównym celem obesogenów obok receptorów PPAR.

Receptor PPARα, gdy jest skompleksowany z RXR i aktywowany przez wiązanie lipidu, promuje proliferację peroksysomów , prowadząc do zwiększonego β-oksydacji kwasów tłuszczowych. Substancje, takie jak ksenobiotyki , które celują w PPARα i działają jako agoniści, zazwyczaj działają w celu zmniejszenia ogólnego stężenia lipidów w surowicy. W przeciwieństwie do tego, receptor PPARγ, gdy jest skompleksowany z RXR i aktywowany przez wiązanie kwasów tłuszczowych lub ich pochodnych, promuje biosyntezę lipidów, a magazynowanie lipidów jest faworyzowane w stosunku do utleniania kwasów tłuszczowych. Ponadto aktywacja sprzyja różnicowaniu preadipocytów i konwersji mezenchymalnej komórek progenitorowych do preadipocytów w tkance tłuszczowej. Substancje, które celują w kompleks PPARγ/RXR i działają jako agoniści, zwykle działają w celu zwiększenia ogólnego stężenia lipidów w surowicy.

Obesogeny, których celem jest kompleks PPARγ/RXR, naśladują ligandy metaboliczne i aktywują receptor, co prowadzi do regulacji w górę akumulacji lipidów, co wyjaśnia ich skutki powodujące otyłość. Jednak w przypadku obesogenów ukierunkowanych na kompleks PPARα/RXR, który po stymulacji zmniejsza masę tłuszczową i masę ciała, istnieje kilka wyjaśnień, w jaki sposób promują one otyłość.

Kieszenie PPAR wiążące ligandy są bardzo duże i nieokreślone, co pozwala na aktywację różnych izoform receptora (PPARα, δ i γ) przez te same ligandy agonistyczne lub ich metabolity. Ponadto utlenianie kwasów tłuszczowych stymulowane przez PPARα wymaga ciągłej stymulacji, podczas gdy do trwałego zwiększenia różnicowania i liczby adipocytów wymagana jest tylko jedna aktywacja PPARγ . Dlatego może się zdarzyć, że metabolity PPARα ukierunkowane na obesogeny również aktywują PPARγ, zapewniając pojedyncze zdarzenie aktywacji potrzebne do potencjalnego doprowadzenia do odpowiedzi proadipogennej.

Drugie wyjaśnienie wskazuje na specyficzne cele PPARα, które, jak wykazano, dodatkowo powodują nieprawidłową regulację transkrypcji steroidogenezy jąder , gdy zostaną wprowadzone podczas rozwoju płodu. Ta nieprawidłowa regulacja prowadzi do obniżenia poziomu androgenów w organizmie, co samo w sobie jest przyczyną otyłości.

Wreszcie, jeśli aktywacja PPARα nastąpi w krytycznych okresach rozwoju, wynikający z tego spadek stężenia lipidów w rozwijającym się płodzie jest rozpoznawany przez mózg płodu jako niedożywienie. W tym przypadku rozwijający się mózg dokonuje trwałych zmian w kontroli metabolicznej organizmu, prowadząc do długoterminowej regulacji w górę magazynowania i utrzymania lipidów.

Rozregulowanie sterydów płciowych

Steroidy płciowe zwykle odgrywają znaczącą rolę w równowadze lipidów w organizmie. Wspomagane przez inne hormony peptydowe, takie jak hormon wzrostu , działają przeciwko gromadzeniu się lipidów za pośrednictwem insuliny i kortyzolu poprzez mobilizację obecnych zapasów lipidów. Narażenie na obesogeny często prowadzi do niedoboru lub zmiany stosunku poziomów steroidów płciowych androgenów do estrogenów, co modyfikuje ten sposób gospodarki lipidowej, powodując obniżenie wydzielania hormonu wzrostu, hipokortyzolemię (niski poziom krążącego kortyzolu) i zwiększoną oporność na działanie insuliny .

Ta zmiana poziomu steroidów płciowych spowodowana otyłością może się znacznie różnić zarówno w zależności od płci narażonej osoby, jak i czasu ekspozycji. Jeśli chemikalia są wprowadzane w krytycznych oknach rozwojowych, podatność jednostki na ich skutki jest znacznie większa niż w przypadku narażenia na później w wieku dorosłym. Wykazano, że efekty otyłości są widoczne u samic myszy narażonych zarówno na fitoestrogeny, jak i DES w ich noworodkowych okresach rozwoju, ponieważ chociaż urodziły się z niższą masą urodzeniową, prawie zawsze rozwinęła się otyłość, wysoki poziom leptyny i zmienione szlaki odpowiedzi glukozy . Zarówno u samców myszy eksponowanych na fitoestrogen, jak i DES nie rozwinęła się otyłość, a raczej wykazywały zmniejszoną masę ciała przy zwiększonej ekspozycji, co potwierdza rolę różnic między płciami w odpowiedzi na ekspozycję. Dalsze badania wykazały pozytywne korelacje dla poziomów BPA w surowicy u otyłych kobiet w populacji ludzkiej, wraz z innymi związkami ksenoestrogenów, co sugeruje równoległe role, jakie te efekty mogą odgrywać u ludzi.

Centralna równowaga energetyczna

Podczas gdy receptory hormonalne wydają się być najbardziej oczywistymi kandydatami na cele otyłości, nie można przeoczyć centralnych mechanizmów, które równoważą i regulują codzienne zmiany żywieniowe organizmu. Oś HPA (podwzgórze-przysadka-nadnercza) bierze udział w kontrolowaniu obwodów homeostazy apetytu i energii, w których pośredniczy duża liczba monoaminoergicznych, peptydergicznych (wykorzystanie hormonów jako neuroprzekaźników) i endokannabinoidowych sygnały pochodzące z przewodu pokarmowego, tkanki tłuszczowej i z wnętrza mózgu. To właśnie tego typu sygnały stanowią prawdopodobny cel dla obesogenów, które, jak wykazano, mają wpływ na zmianę masy ciała.

Efekty neuroendokrynne

Zaburzenia neurologiczne mogą zwiększać podatność na rozwój zespołu metabolicznego obejmującego otyłość. Wykazano, że wiele neurofarmaceutyków stosowanych do zmiany ścieżek behawioralnych u pacjentów z zaburzeniami neurologicznymi ma skutki uboczne zmieniające metabolizm, prowadzące również do fenotypów otyłości. Odkrycia te dają dowody na to, że wzrost akumulacji lipidów może wynikać z celowania w receptory neuroprzekaźników przez obce substancje chemiczne.

Hormony peptydergiczne

Kilka szlaków hormonów peptydergicznych kontrolujących apetyt i równowagę energetyczną – takich jak te obejmujące grelinę , neuropeptyd Y i peptyd pokrewny agouti – jest szczególnie wrażliwych na zmiany w szlakach sygnałowych receptorów jądrowych i dlatego można je łatwo zmienić przez wprowadzenie substancji zaburzających gospodarkę hormonalną . Taka zmiana może prowadzić do indukowanego uczucia głodu i zmniejszonego uczucia sytości, powodując wzrost spożycia pokarmu i niezdolność do odczuwania sytości, co jest charakterystyczne dla otyłości.

, że niektóre ksenoestrogeny, takie jak BPA , nonylofenol i DEHP , działają w ten sposób, zmieniając ekspresję NPY i znacząco zmieniając zachowania żywieniowe narażonych myszy. Ponadto związki cynoorganiczne , takie jak trimetylocyna (TMT), trietylocyna (TET) i tributylocyna (TBT), mogą wywierać swoje działanie przez podobne szlaki. TBT może lokalnie zakłócać aromatazy w podwzgórzu powodując nieprawidłowe reakcje osi HPA na hormony. TMT działa w podobny, ale unikalny sposób, indukując początkowo ekspresję receptorów NPY i NPY2, której później przeciwdziała degeneracja neuronów w uszkodzeniach powodująca spadek zdolności sygnalizacyjnych.

Podczas gdy po ekspozycji często następuje zwiększenie spożycia pokarmu, przyrost masy ciała wiąże się również z utrzymaniem przez organizm jego metabolicznego punktu nastawczego. Biorąc pod uwagę te informacje, szczególnie ważne jest, aby pamiętać, że narażenie podczas opracowywania i wstępnego programowania tych wartości zadanych może być niezwykle znaczące przez pozostałą część życia.

Sygnalizacja endokannabinoidowa

Szeroka gama organotyn środowiskowych, które naśladują hormony petydergiczne w osi HPA, jak wspomniano wcześniej, dodatkowo naśladują lipidowe aktywatory układu kannabinoidowego i hamują aktywność AMPK . Poziomy endokannaboidów są wysokie u osób cierpiących na otyłość z powodu nadaktywności szlaków sygnałowych kannaboidów. Stwierdzono, że to właśnie te wysokie poziomy są ściśle związane ze zwiększonymi zapasami tłuszczu, łączącymi naśladowanie aktywatora lipidów z rzeczywistą chorobą.

Programowanie punktów metabolicznych

Regiony w podwzgórzu kontrolują reakcje, które ustalają metaboliczny punkt nastawczy i wydajność metaboliczną danej osoby. Reakcje te mają charakter adaptacyjny, ponieważ różnią się w zależności od potrzeb danej osoby i zawsze mają na celu przywrócenie zadanej wartości metabolicznej poprzez zwiększenie lub zmniejszenie funkcji metabolicznych w zależności od zmieniającego się zapotrzebowania na energię. Ponieważ jest przystosowany, oczekuje się, że byłby w stanie osiągnąć równowagę, gdyby równowaga lipidowa została zmieniona przez hormony za pośrednictwem mechanizmów wspomnianych powyżej. Jednakże, ponieważ fenotypy otyłości utrzymują się, można wywnioskować, że komponenty odpowiedzi adaptacyjnej podwzgórza mogą być również celem dla otyłych.

Skład ciała jest w dużej mierze z góry określony przed urodzeniem, a zmiany rzadko zachodzą w wieku dorosłym. Liczba adipocytów wzrasta podczas rozwoju i osiąga plateau, po czym adipocyty są ograniczone głównie do hipertroficznego i nie wydają się zbytnio zmieniać liczby komórek. Świadczy o tym trudność w zmianie somatotypów lub po prostu trudność towarzysząca próbie schudnięcia powyżej pewnego punktu. [ potrzebne lepsze źródło ]

Konkretne badanie polibromowanych eterów difenylowych (PBDE), substancji chemicznej powszechnie stosowanej w środkach zmniejszających palność, ujawniło ich rolę w zmianie funkcji osi hormonów tarczycy . To odkrycie prowadzi do zwiększonego niepokoju, ponieważ status tarczycy noworodka odgrywa dużą rolę w integracji sygnałów środowiskowych matki podczas rozwoju w łonie matki, co jest wykorzystywane do długoterminowego programowania masy ciała.

Farmaceutyczne obesogeny

Wykrywanie obesogenów w organizmie i wynikające z nich efekty otyłości mogą być skutkiem ubocznym celowego podania substancji powodujących otyłość w postaci leków farmaceutycznych. Te farmaceutyczne obesogeny mogą wykazywać swoje działanie poprzez różne cele.

Czujniki metaboliczne

Tiazolidynodiony (TZD), rozyglitazon i pioglitazon są stosowane w leczeniu cukrzycy . Leki te działają jako agoniści receptora PPAR-γ, prowadząc do działania uwrażliwiającego na insulinę , co może poprawić kontrolę glikemii i poziom triglicerydów w surowicy. Pomimo pozytywnych skutków, jakie te chemikalia mogą mieć w leczeniu pacjentów z cukrzycą, podawanie prowadzi również do niepożądanych skutków ubocznych, w których pośredniczy PPAR-γ, takich jak obrzęki obwodowe po którym może nastąpić trwały przyrost masy ciała, jeśli lek jest stosowany przez długi czas. Te działania niepożądane są szczególnie widoczne u pacjentów z cukrzycą 2, chorobą, która zwykle wynika z nadmiaru tkanki tłuszczowej.

Rozregulowanie sterydów płciowych

Dietylostilbestrol (DES) to syntetyczny estrogen, który był kiedyś przepisywany kobietom w celu zmniejszenia ryzyka poronienia, dopóki nie stwierdzono, że powoduje nieprawidłowości u narażonego potomstwa. Wykazano, że ta sama substancja chemiczna powoduje przyrost masy ciała u samic myszy po ekspozycji podczas rozwoju noworodkowego. Podczas gdy ekspozycja nie doprowadziła do nieprawidłowej masy urodzeniowej, znaczny przyrost masy ciała nastąpił znacznie później w wieku dorosłym.

Centralna integracja bilansu energetycznego

Selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI) (np. paroksetyna ), trójpierścieniowe leki przeciwdepresyjne (np. amitryptylina ), tetracykliczne leki przeciwdepresyjne (np. mirtazapina ) i atypowe leki przeciwpsychotyczne (np. klozapina ) to neurofarmaceutyki, których celem są receptory neuroprzekaźników zaangażowane w obwody mózgowe regulujące zachowanie. Często funkcja tych receptorów pokrywa się z regulacją metabolizmu, taką jak funkcja receptora H1 który po aktywacji zmniejsza aktywność AMPK. W rezultacie podawanie tych leków może mieć skutki uboczne, w tym zwiększoną akumulację lipidów, co może prowadzić do otyłości.

Nastawy metaboliczne

Mechanizmy działania SSRI, trójpierścieniowych leków przeciwdepresyjnych i atypowych leków przeciwpsychotycznych pozwalają im wszystkim odgrywać potencjalną rolę w zmianie nastaw metabolicznych. W szczególności TZD powiązano z funkcją regulacyjną w osi HPT, jednak jak dotąd nie znaleziono rozstrzygających dowodów i konieczne są dalsze badania w celu potwierdzenia tych hipotez.

Środowiskowe obesogeny

Podczas gdy obesogeny mogą być celowo wprowadzane do organizmu poprzez podawanie środków farmaceutycznych powodujących otyłość, narażenie może również nastąpić poprzez narażenie chemiczne na obesogeny występujące w środowisku, takie jak cyny organiczne i ksenobiotyki.

cyny organiczne

Poszczególni przedstawiciele klasy cynoorganicznej trwałych zanieczyszczeń organicznych (POP), a mianowicie tributylocyna (TBT) i trifenylocyna (TPT), są wysoce selektywni i działają jako bardzo silni agoniści zarówno receptorów retinoidowych X (RXR α, β i γ), jak i PPARγ . Ta zdolność do jednoczesnego kierowania do obu receptorów jest bardziej skuteczna niż aktywacja pojedynczego receptora, ponieważ w przekazywaniu sygnałów adopogennych mogą pośredniczyć oba składniki kompleksu heterodimeru. Ten wysoce skuteczny mechanizm aktywacji może powodować szkodliwe, długoterminowe skutki adipogenne, zwłaszcza jeśli ekspozycja występuje podczas rozwoju i we wczesnym okresie życia.

Cynoorganiczne (chemikalia na bazie cyny), stosowane w morskich farbach przeciwporostowych, katalizatorach do drewna, plastyfikatorach, środkach śluzobójczych , w przemysłowych systemach wodnych i środkach grzybobójczych w żywności, zostały ostatnio powiązane z właściwościami otyłości, gdy są wprowadzane do organizmu. Narażenie ludzi na te główne źródła środowiskowe występuje najczęściej poprzez spożycie zanieczyszczonych owoców morza, produktów rolnych i wody pitnej, a także narażenie na wypłukiwanie z tworzyw sztucznych.

Chociaż badania, w których bezpośrednio mierzono poziomy cynoorganiczne w ludzkich tkankach i krwi, są ograniczone, ustalono, że podatność części populacji ogólnej na ekspozycję na cynoorganiczną na poziomach wystarczająco wysokich, aby aktywować receptory RXR i PPARγ, jest bardzo prawdopodobna. Wysokie wykorzystanie cynoorganicznych zarówno w tworzywach sztucznych, jak iw rolnictwie, a także wysokie powinowactwo chemikaliów dodatkowo potwierdzają ten wniosek.

Próbki wątroby z późnych lat 90-tych w Europie i Azji zawierały odpowiednio średnio 6 i 84 ng/g mokrej masy dla całkowitego poziomu cynoorganicznej, podczas gdy późniejsze badania wykazały, że całkowity poziom cynoorganicznych w próbkach krwi w USA wynosił średnio około 21 ng/ml, przy czym TBT zawierało około 8 ng/ml (~ 27 nM). Nawet nowsze analizy europejskich próbek krwi wykazały, że dominującym gatunkiem jest raczej TPT niż TBT przy 0,09 i 0,67 ng/ml (~ 0,5-2 nM). Znaleziono tylko sporadyczne śladowe ilości TBT. Wyniki te wskazują, że narażenie ludzi na organtynę, chociaż stwierdzono, że występuje w wielu różnych populacjach, może różnić się pod względem rodzaju organatyny i poziomu narażenia w zależności od regionu.

Inne ksenobiotyki

że inne powszechne ksenobiotyki występujące w środowisku wykazują aktywność PPAR, stwarzając jeszcze dalsze zagrożenia dla rozregulowanej równowagi metabolicznej. BPA z tworzyw poliwęglanowych , ftalan plastyfikatory stosowane do zmiękczania tworzyw sztucznych PCW oraz różne związki perfluoroalkilowe (PFC), które są szeroko stosowanymi środkami powierzchniowo czynnymi i repelentami powierzchniowymi w produktach konsumenckich, po wprowadzeniu do organizmu mogą powodować otyłość. Stwierdzono, że w szczególności ftalany i PFC działają jako agoniści jednego lub większej liczby PPAR. Ponadto metabolity DHEP, takie jak MEHP, również aktywują PPARγ, prowadząc do odpowiedzi proadipogennej.

Implikacje dla zdrowia publicznego

Chociaż badania nad substancjami zaburzającymi gospodarkę hormonalną lub „otyłościami” wciąż się pojawiają, jak dotąd implikacje dla zdrowia publicznego dotyczyły głównie otyłości, cukrzycy i chorób sercowo-naczyniowych. Otyłość stała się pandemią , zwiększającą się we wszystkich grupach ludności. Od 1980 do 2008 roku wskaźniki otyłości podwoiły się wśród dorosłych i potroiły wśród dzieci . Szacuje się, że w samych Stanach Zjednoczonych prawie 100 milionów osób jest otyłych Tradycyjne myślenie sugerowało, że sama dieta i ćwiczenia fizyczne są głównymi przyczynami otyłości; jednak obecne dowody eksperymentalne wskazują, że przyczyną otyłości mogą być częściowe przyczyny otyłości. [ wymagany cytat medyczny ]

Otyłość może prowadzić do potencjalnie wyniszczających chorób przewlekłych, takich jak cukrzyca, a niektóre narażenia środowiskowe lub obesogeny są bezpośrednio związane z cukrzycą typu II (T2DM).

Potencjalne czynniki otyłości w życiu codziennym

Obesogeny można znaleźć w wielu rzeczach, od butelek z wodą po prażoną kukurydzę do mikrofali, od nieprzywierających patelni po zasłony prysznicowe. Ludzie wchodzą z nimi w interakcję na co dzień, [ potrzebne źródło ] , zarówno celowo, jak i nieumyślnie, w pracy, szkole i domu. Stanowią niepotrzebne iw większości możliwe do uniknięcia potencjalne zagrożenie dla zdrowia [ potrzebne źródło medyczne ] , które może mieć duży wpływ na to, jak ludzie przybierają na wadze i tracą na wadze. [ wymagany cytat medyczny ]

Bisfenol-A (BPA) to przemysłowy związek chemiczny i organiczny, który od ponad pół wieku jest stosowany w produkcji tworzyw sztucznych i żywic. Jest stosowany w produktach takich jak zabawki, urządzenia medyczne, plastikowe pojemniki na żywność i napoje, zasłony prysznicowe, uszczelniacze i masy dentystyczne oraz paragony. Wykazano, że BPA przedostaje się do źródeł żywności z pojemników lub do organizmu, po prostu obchodząc się z produktami z niego wykonanymi. Niektórzy badacze sugerują, że BPA faktycznie zmniejsza liczbę komórek tłuszczowych w organizmie, ale jednocześnie zwiększa rozmiar pozostałych; dlatego nie pokazano żadnej różnicy w wadze, a nawet istnieje prawdopodobieństwo, że osoba przytyje więcej.

Nikotyna jest substancją chemiczną występującą w wyrobach tytoniowych i niektórych insektycydach. Jako czynnik powodujący otyłość nikotyna wpływa głównie na rozwój prenatalny po palenia przez matkę . Stwierdzono silny związek między paleniem przez matkę a nadwagą/otyłością u dzieci, z nikotyną jako jedynym czynnikiem sprawczym.

Arsen jest metaloidem ( tj . pierwiastkiem o pewnych właściwościach metalicznych) występującym w większości substancji naturalnie występujących na Ziemi i na ich powierzchni. Występuje w glebie, wodach gruntowych, powietrzu oraz w niewielkich stężeniach w żywności. Arsen ma wiele zastosowań, takich jak produkcja insektycydów, herbicydów, pestycydów i urządzeń elektronicznych. Rozwój cukrzycy został powiązany z narażeniem na arsen z wody pitnej i kontaktu zawodowego.

Pestycydy to substancje stosowane w celu zapobiegania, niszczenia, odstraszania lub łagodzenia szkodników i były one stosowane w całej zapisanej historii. Niektóre pestycydy utrzymują się przez krótki czas, a inne przez długi czas, co jest uważane za trwałe zanieczyszczenia organiczne (TZO). Kilka badań przekrojowych wykazało, że pestycydy powodują otyłość, łącząc je z otyłością, cukrzycą i innymi chorobami.

Niektóre leki farmaceutyczne są również potencjalnie przyczyną otyłości. W latach 2005-2008 11% Amerykanów w wieku 12 lat i starszych przyjmowało leki przeciwdepresyjne. Niektóre leki przeciwdepresyjne, znane jako selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI), potencjalnie zwiększają liczbę otyłych osób w USA o prawie 100 milionów Kluczową funkcją leków przeciwdepresyjnych z grupy SSRI jest regulacja transportera wychwytu zwrotnego serotoniny (SERT), który może wpływać na przyjmowanie pokarmu i gromadzenie się lipidów prowadzi do otyłości.

Organotyny, takie jak tributylocyna (TBT) i trifenylocyna (TPT), są substancjami zaburzającymi funkcjonowanie układu hormonalnego , co do których wykazano, że zwiększają magazynowanie trójglicerydów w adipocytach . Chociaż są szeroko stosowane w przemyśle morskim od lat 60. XX wieku, inne powszechne źródła narażenia ludzi obejmują zanieczyszczone owoce morza i skorupiaki, fungicydy stosowane w uprawach oraz jako środki przeciwgrzybicze stosowane w obróbce drewna, przemysłowych systemach wodnych i tekstyliach. Cynoorganiczne są również wykorzystywane do produkcji tworzyw sztucznych PCW i zostały zidentyfikowane w wodzie pitnej i żywności.

Kwas perfluorooktanowy (PFOA) jest środkiem powierzchniowo czynnym stosowanym do zmniejszania tarcia i jest również stosowany w naczyniach z powłoką nieprzywierającą. PFOA wykryto we krwi ponad 98% ogólnej populacji USA. Jest to potencjalny czynnik zaburzający gospodarkę hormonalną. Badania na zwierzętach wykazały, że prenatalna ekspozycja na PFOA jest związana z otyłością po osiągnięciu dorosłości.

Przyszłe badania

Większość zidentyfikowanych obecnie środowiskowych czynników wywołujących otyłość należy do kategorii chemicznych naśladowców hormonów metabolicznych w organizmie lub neuroprzekaźników w mózgu. Ponieważ należą do tych dwóch kategorii, można rozważyć szerokie możliwości złożonych interakcji i różnych miejsc działania, a także wiele celów molekularnych. Zmieniające się zakresy dawek zwykle skutkują różnymi fenotypami i czasem narażenia, płcią i predyspozycjami płciowymi wprowadzają jeszcze większy poziom złożoności wpływu tych substancji na organizm ludzki.

Ponieważ mechanizmy stojące za różnymi skutkami otyłości są tak złożone i niezbyt dobrze poznane, stopień, w jakim odgrywają one rolę w obecnej epidemii otyłości, może być większy niż kiedyś sądzono. Należy również wziąć pod uwagę zmiany epigenetyczne spowodowane ekspozycją na otyłość, ponieważ otwierają one możliwość przekazywania nieprawidłowo regulowanych funkcji metabolicznych z pokolenia na pokolenie. Procesy epigenetyczne poprzez hipermetylację regionów regulatorowych może prowadzić do nadekspresji różnych białek, a co za tym idzie, wzmocnienia nabytych efektów środowiskowych. Konieczne będą badania w celu lepszego zrozumienia mechanizmu działania tych chemikaliów, zanim będzie można określić zakres ryzyka narażenia i ustalić metody zapobiegania i usuwania ze środowiska.

Zobacz też

Dalsza lektura