ملوثات بيئية تشجع حدوث مرض السكري

[سما]

يتزايد اهتمام العلماء بدور الملوثات الكيماوية diabetogenic agents التي ينتشر وجودها في البيئة التي يعيش فيها الإنسان وخلال ممارسته بعض المهن الصناعية والزراعية، وهذه الملوثات الكيماوية تتسبب بتزايد انتشار مرض السكر بنوعيه الأول والثاني في العالم، حيث تحتوي هذه الملوثات البيئية على عناصر معدنية تلوث الهواء والماء والطعام في البيئة التي نعيش فيها، ونُشرت تقارير علمية كثيرة عن ارتفاع معدل الإصابة بمرض السكر بين عمال بعض المهن الصناعية والزراعية ومنها مصانع التعدين وإنتاج الكيماويات نتيجة تعرضهم لأبخرة وذرات عناصر معدنية كالزرنيخ والكادميوم، وأيدتها نتائج بحوث علمية على حيوانات التجارب، ويدخل بعض هذه العناصر المعدنية الضارة في تركيب بعض المبيدات الزراعية والمنتجات الصناعية وسواها، وأصبحت عمليات الإصابة بمرض السكر نتيجة بعض الملوثات البيئية ذات أهمية لدى العلماء لأنها تلوث الهواء والماء والطعام لا سيما نتيجة التغيرات التي حدثت في البيئة على سطح الأرض بفعل التوسع الصناعي الكبير في العالم وما يتولد عن الصناعات التعدينية والكيماوية التحويلية من مخلفات كيماوية سامة بأنواعها الغازي والسائل والصلب، وبلا شك مازالت آليات تأثير هذه العناصر المعدنية على عملية حدوث مرض السكر في الإنسان غير معروفة بدقة وإن درست مخبرياً على حيوانات التجارب، كما ينتشر حدوث هذا المرض بين عمال بعض الصناعات الكيماوية والتحويلية بعد التوسع الذي شهده العالم فيها.
مصادرها
تتنوع مصادر المركبات الكيماوية الموجودة في الملوثات البيئية (معدنية المصدر أو عضوية) التي اكتشفت أدوارها في زيادة معدل حدوث الإصابة بمرض السكر وأهمها:
مركبات داي أوكسين وهي من نواتج عمليات حرق الفضلات الصلبة للمدن وغيرها.
مركبات عديد الكلور ثنائي الفينايل PCBs وتوجد في البيئة وتقاس درجة سميتها نسبة إلى المركب راعي كلور ثنائي بنزودايوكسين T.C.D.D.
مركبات النترات في مياه الشرب والأسمدة الآزوتية التي تلوث البيئة عند استعمالها في الزراعة لزيادة غلة المحاصيل الزراعية.
استنشاق غاز ثاني كبريد الفحم خلال العمل في بعض المهن الكيماوية يؤدي إلى حدوث حالة عدم تحمل سكر الجلوكوز (قبل حدوث مرض السكر ) للعاملين فيها.
مسحوق التلك وسوائل وزيوت الآلات talc، and straight oil machining fluids وهي تأخذ طريقها إلى البيئة المحيطة بالأنشطة الصناعية ومياه المسطحات المائية المستخدمة في ري الخضراوات التي تنمو بواسطتها.
مبيدات زراعية مثل بعض مبيدات الحشرات التي تحتوي على الزرنيخ ومركب د.د.ت ومبيدات الحشائش المستعملة في الزراعة وسواها بأنواعها الغازية والصلبة والسائلة التي تلوث الهواء والماء والمحاصيل الزراعية.
مركبات بسفينول (BPA) في السلع البلاستيكية التي تلوث الأغذية وتسبب حدوث اضطراب هرموني endocrine-disrupting وحالة مقاومة فعالية هرمون الأنسولين في الجسم.
آلية تأثيرها
تدخل هذه العناصر الكيماوية الضارة إلى جسم الإنسان عبر جهازه التنفسي نتيجة تلوث الهواء الذي يستنشقه بذراتها أو جزيئات مركباتها وخلال جهازه الهضمي عند تلويثها الماء والأغذية التي يتناولها وعن طريق جلده عندما يلامسها خلال عمله في مكافحة الآفات الزراعية بالمبيدات بأنواعها ثم تظهر تأثيراتها الضارة على الجسم أو بعد تخزين كميات منها تكفي ظهور تأثيراتها التجمعية الضارة فيها الكادميوم.
ويمكن لهذه المركبات الكيماوية أن تتفاعل داخل أنوية خلايا جسم الإنسان وبشكل خاص خلايا بيتا في جزر لانجرهانس بالبنكرياس مع المورثات الموجودة فيها،وتكمن خطورة تعرض الجسم لبعض هذه المركبات بعد تجمعها داخل الخلايا ثم ظهور تأثيراتها الضارة عند وصول تركيزها فيها إلى نسب معينة، ناهيك عن تفاعل هذه المركبات مع بعضها البعض وما تسببه من تأثيرات ضارة بهذه الخلايا،ودرس العلماء في مختبراتهم تأثيرات بعض العناصر المعدنية ومركباتها المختلفة في حدوث مرض السكر في حيوانات التجارب كالفئران،وأظهرت نتائج التجارب العلمية على الكادميوم والزرنيخ وعديد الكلور ثنائي فينايل وجود تأثيرات مدمرة لخلايا بيتا بالبنكرياس، ويعتقد أن اتحاد هذه العناصر مع مركب د.ن.أ D.N.A. الوراثي داخل الخلايا كما تتدخل في عملية تضاعف عدده وانقسامه بارتباطها مع البروتين النووي أو تسبب قصوراً في هذه العملية الحيوية بالإضافة إلى تكوينها، ويمكن فهم التفاعلات الداخلية لعنصر مثل النيكل في جسم مدخن السجائر الذي يزيد خطر تعرضه لأبخرة عنصر الزرنيخ في أجواء المصانع أو عند رش بعض المبيدات الزراعية.
الزرنيخ
يوجد عنصر الزرنيخ في التربة وبعض مياه الآبار والكثير من الأغذية النباتية والحيوانية، وعند وجوده في الأغذية يكون في شكل عضوي مرتبط بغيره من المركبات ويخرج معظمه من الجسم دون احتفاظه بمقدار كبير منه، فقد اكتشف تأثيره الضار على خلايا جزر لانجرهانس في البنكرياس التي تفرز هرمون الأنسولين، وأكدته الدراسات العلمية على حيوانات التجارب، ويوجد هذا العنصر في بعض المبيدات الزراعية مبيدات لا عضوية :مثل مركبات الزرنيخ ومنها المبيد الحشري (زرنيخات الكالسيوم Ca(As O4)2، وزرنيخات الرصاص و ثلاثي أكسيد الزرنيخ) ويمكن دخولها إلى الجسم عن طريق الرئتين أو بعد تلويثها مياه الشرب في الآبار، وذكرت دراسة علمية حديثة عن انتشار مرض السكر بين سكان المناطق التي ترتفع فيها نسبة عنصر الزرنيخ في مياه الآبار في بنجلاديش، وتختلف مركبات الزرنيخ في درجة احتفاظ خلايا الرئتين بها،كما يؤدي تعرض الإنسان خلال وقت واحد للزرنيخ مع مركب ثنائي إيثايل نتروز أمين في زيادة فرص حدوث هذا المرض فكلاهما له تأثيرات ضارة على خلايا بيتا في البنكرياس.
الكادميوم
لم يكتشف أي دور حيوي لعنصر الكادميوم في تغذية الإنسان ولا يحتوي جسم الطفل حديث الولادة على أي كمية منه، ويصعب امتصاص الكادميوم -الذي قد يلوث الأغذية ومياه الشرب -في الأمعاء، بينما يمكن دخول ذرات وأبخرة مركباته مثل كلور الكادميوم التي تلوث أجواء بعض المصانع الكيماوية مع هواء الشهيق إلى رئات عمالها، إضافة إلى ذلك يحتوي السماد الزراعي سوبر فوسفات على هذا العنصر بنسبة (15-21 ملجم) كل كجم منه، كما يوجد الكادميوم في بعض أنواع البلاستيك المستخدمة في صناعة أنابيب وعبوات غذائية، وتحتوي مياه الشرب على حوالي 10 ميكرو جزيء كل لتر منه خاصة المخزن منه فترة طويلة داخل أنابيب مجلفنة تحتوي على هذا العنصر، ويؤدي تناول كميات كبيرة من الكادميوم إلى حدوث التسمم.
مركبات النترات والنتريت ونتروزأمين
أشارت دراسات عدة علمية إلى دور ارتفاع تركيز النترات في مياه الشرب عن حدوده الطبيعية (لا يزيد عن 50 ملجم كل لتر حسب تقرير منظمة الصحة العالمية ) في حدوث النوع الأول من مرض السكر في أطفال لأمهات استعملنه خلال فترة حملهن، ويرتفع تركيز النترات في مياه الآبار الصالحة للشرب نتيجة تلوثها بالأسمدة الآزوتية المستخدمة في الزراعة أو بمياه المصارف الصحية، كما تحتوي الكثير من الخضراوات وخاصةً الورقية منها على نسب متفاوتة من مركبات النترات، كما ينتشر استعمال مركبات النترات والنتريت في حفظ اللحوم المصنعة لوقايتها من الفساد الجرثومي أثناء تخزينها كالسجق والمرتديلا واللحم البقري المحفوظ في علب، وقد تتحول مركبات النترات داخل المعدة إلى نتريت ثم تتفاعل مع الأمينات فيها لتكوين مركبات نتروز أمين N-nitroso compounds الضارة بالصحة والتي قد تسبب حدوث مرض السكر من النوع الأول حسب نتائج بحوث علمية عديدة، كما أظهرت دراسات مخبرية على فئران التجارب أن مركبات نتروز أمين ذات تأثير مسمم لخلايا بيتا بالبنكرياس التي تفرز هرمون الأنسولين في أجسامها وبالتالي إصابتها بداء السكر.
مركبات داي اوكسين
تتكون مركبات داي اوكسين بشكل رئيس (نحو 95%) منها في البيئة نتيجة الأنشطة المختلفة للإنسان في البيئة التي يعيش فيها مثل رباعي كلور ثنائي بنزودايوكسين
tetrachlorodibenzodioxin. و2،3،7،8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD)،، وداي أوكسين هو اصطلاح علمي عام يعبر عن مئات المركبات الكيماوية الموجودة بشكل كبير في البيئة التي يعيش فيها الإنسان، وأعلنت الوكالة العالمية لأبحاث السرطان في منظمة الصحة العالمية W.H.O في جنيف بسويسرا المركب رباعي كلورودايبنزو–ب-داي أوكسين 2،3.،7،8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin ويسمى اختصاراً T.C.D.D هو أكثر هذه المواد سمية وصنف كمادة مسرطنة درجة أولى للإنسان وتنتقل هذه المركبات الكيماوية بواسطة الأمطار ومياه الأنهار والبحيرات الملوثة بالمخلفات الصناعية المحتوية عليها إلى النباتات ثم أجسام الحيوانات التي تأكلها، فتتكون نتيجة عمليات حرق الفضلات الصلبة للمدن والمخلفات الخطرة على الصحة وغيرها المحتوية على عنصر الكلور مع الهيدروكربونات فيها لتحويلها إلى رماد الشائع حدوثها على أطراف حدود الكثير من المدن والقرى، وهي أيضاً من النواتج الثانوية لصناعات كيماوية كثيرة تشمل عنصر الكلور ومركباته مثل محلول الكلور المطهر وإنتاج المبيدات الحشرية وصناعة الورق، وتكون مركبات داي أوكسين كيماويات شديدة الاستقرار في البيئة وذات مقاومة كبيرة جداً للتحلل والتكسر الطبيعي في البيئة وبالتالي يصعب التخلص منها.
وشاع حديث العلماء القول عنها إنها تسبب مرض السكر عن طريق إحداثها تلف في أنسجة البنكرياس وتغيرات سلبية في طريقة استخدام خلايا جسم الإنسان للسكر الموجود في الدم وبالتالي حدوث مرض السكر،كما قد تجعل صحة الأشخاص المصابين بمرض السكر أسوأ وتسبب أيضاً حدوث تلف في أنسجة الكبد واضطراب قي عمل الغدة الدرقية وحدوث مرض السرطان.
ويحذر خبراء الصحة في العالم من أخطار تناول الأغذية ذات المحتوى المرتفع من الدهون في لحوم الحيوانات والدواجن لاحتوائها على مركبات داي أوكسين وعديد كلور ثنائي الفينايل وقد تؤديان إلى حدوث أمراض في القلب وداء البول السكري والسرطان،كما أشارت دراسة علمية حديثة إلى دور ارتفاع تركيز مركبات النترات في مياه الشرب في زيادة خطر الإصابة بمرض السكر، كما اكتشفت التأثيرات الضارة لمركبات الكلور العضويةpersistent organochlorine pollutants مثل د.د.ت الشهيرة التي أوقف استخدامها في إبادة الحشرات بعد ثبوت أضرارها الشديدة خلال المدى الطويل على البيئة البرية والمائية وصحة الإنسان ومنها زيادة فرص حدوث مرض السكر نتيجة صعوبة تحللها في التربة وفقدها فعاليتها،وذكرت عدة دراسات علمية على الجنود الأمريكيين المتقاعدين الذين اشتركوا في الحرب الفيتنامية وتعرضوا خلالها لمركبات داي أوكسين ارتفاع معدل إصابتهم بمرض السكر رافق ذلك زيادة نسبته في دمائهم.
مركبات عديد الكلور ثنائي الفينايل
تلوث مركبات داي أوكسين وعديد كلور ثنائي الفينايل مثل 2،3،7،8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) المحاصيل الزراعية وماء الشرب وغيرهما، وأظهرت البحوث العلمية ارتفاع تركيز مركبات داي أوكسين في طعام سكان دول صناعية كالولايات المتحدة وكندا عن الحدود المسموح بها وصل إلى 200 جزء كل مليون أو أكثر منها، وأصبح معروفاً احتواء دماء سكان هذه الدول على هذه المركبات الضارة وتتعرض أجسام الأمريكيين وغيرهم من سكان العالم لتركيز متفاوت من مركبات داي أوكسين والمركبات الشبيهة بها.
وأظهرت بحوث علمية حديثة وجود ارتباط بين تعرض الإنسان لتركيز مرتفع من مركبات عديد الكلور ثنائي الفينايل Polychlorinated biphenyl ( PCBs ) ومركبات داي أوكسينdioxin وحدوث الإصابة بمرض السكر.
واكتشف وجود مركبات داي أوكسين أخرى ومواد كيماوية في البيئة مثل عديد الكلور ثنائي الفينايل PCBs تشابهها في فعاليتها وتأثيراتها الضارة وتقاس درجة سميتها نسبة إلى المركب T.C.D.D،وتضم كل منها عدداً كبيراً من المواد الكيماوية يصعب تحللها حيوياً داخل التربة فتتراكم فيها وتبقى آثارها الضارة على الصحة فترة طويلة، فهي قد تلوث الماء والأغذية كالخضراوات والفواكه ولحوم الحيوانات ومنها الأسماك النهرية،كما قد تدخل عبر الجلد عند ملامستها له، ولقد شاع استعمال مركبات عديد الكلور ثنائي الفينايل بين الخمسينيات والسبعينيات من القرن الماضي في الكثير من الصناعات التحويلية مثل محاليل التبريد coolants لراديتير السيارات وتزييت نواقل الحركة lubricants in transformers داخل المحركات ومبيدات الحشرات وتغطية كابلات الهاتف والكهرباء، وكذلك في تعديل الخواص الطبيعية للورق وورق الصحف ومركبات الجلفطة caulking compounds وسوائل الهيدروليك ومطافئ الحريق والأحبار وصناعة الأصباغ والإسفلت والمطاط والسيراميك ومستعملي راتنجات ايبوكسي epoxy لوقاية المعادن ومواد اللصق ويتعرض لأضرارها بشكل خاص المشتغلين في هذه الصناعات، ثم حظر استخدام هذه المركبات الكيماوية عام 1977 في الولايات المتحدة وكندا بعد اكتشاف أضرارها الصحية على شكل حدوث اضطراب في الجهاز المناعي للإنسان ولها تأثيرات سيئة على جلده والكبد والكليتين.
مبيدات زراعية
شاع استخدام المبيدات الكيماوية في مكافحة الآفات التي تهاجم المحاصيل الزراعية وتفتك بها من حشرات زاحفة وأخرى طائرة وفطريات وحشائش ضارة وقوارض وغيرها، وتوسع سكان الدول النامية في استخدام مبيدات الآفات دون اتباع إجراءات كافيه للسلامة من أخطارها على البيئة وصحتهم، فأدى التوسع في استعمالات المبيدات الزراعية والمنزلية إلى تلوث الهواء الذي نتنفسه وثمار الخضراوات والفواكه التي نأكلها والماء الذي نشربه والأرض التي نعيش عليها، واتصفت بعض المبيدات بثباتها الكيماوي وعدم تحللها حيوياً في الهواء والماء والتربة وانتقالها عند تلويثها الهواء والنباتات والماء إلى جسم الإنسان.
واكتشف أن حدوث التسمم بمبيد القوارض فاكور rodenticide Vacor لحيوانات التجارب يسبب إصابتها بمرض السكر من النوع الأول.
ولقد شاع قديماً استعمال المبيدات الكلورية العضوية،وهي تضم مركب د.د.ت ( ثنائي كلورو ثنائي فينايل ثلاثي كلور ايثانDichloro Diphenyl Trichloethane الشهير والتي ذاعت شهرته حتى الثمانينيات من القرن الماضي وفيها حظرت معظم دول العالم استخدامه، وكذلك سداسي كلور البنزين وميثوكسي كلور وبيرثان ود.ف.د.تV.D.Tوغيرها، وتتصف بعض هذه المبيدات بقدرتها على التحول إلى مركبات كيماوية أخرى لا تقل درجة سميتها وضررها للبيئة عن مركباتها الأساسية، واكتشف العلماء أن طول استعمال هذه المبيدات في إبادة العامل المسبب للمرض وسوء استخدامها في مكافحته أكسبها قدرة مقاومة فعاليته ضدها،ولقد أوقف استعمال المبيد الحشري د.د.ت وحظر استعماله بعد ثبوت تأثيراته الضارة على البيئة وبطء تحلله فيها قد يمتد لعقود من الزمن، وثبت علمياً أن مركب د.د.ت يسبب تلوث الهواء والماء والتربة فيبقى الهيدروكربون الكلوري في المياه والتربة فترة قد تصل إلى عقدين من الزمن دون حدوث تغير في تركيبه وفعاليته، كما يتجمع في النسيج الدهني للحيوانات الفقارية كالأغنام والأبقار والدواجن ثم ينتقل منها إلى جسم الإنسان بعد تناوله لحومها، ويعتقد العلماء بأن دخول هذا المركب في الجسم عبر الأغذية والمياه الملوثة به له دور في زيادة فرص حدوث مرض السكر.
مركبات بيسفينول
اكتشف فريق من الباحثين الأسبان والمكسيكيين حقن المركبات بسفينول bisphenol A (BPA) بمعدل 50 ميكرو جرام(/كجم من وزنها /يومياً) في أجسام فئران التجارب أدى إلى حدوث اضطراب هرموني endocrine-disruptingنتيجة دخولها الخلايا عوضاً عن الهرمون الجنسي الطبيعي hormone 17?-estradiol (E2) فتكون مسؤولة عن ظهور حالة مقاومة هرمون الأنسولين داخل خلايا أجسام هذه الحيوانات التي تسبق إصابتها بمرض السكر من النوع الثاني، وتحدث حالة مقاومة الأنسولين في الإنسان والحيوانات عندما تفشل مستقبلات هذا الهرمون في الخلايا في أداء عملها،و منذ الخمسينيات من القرن الماضي ينتشر استعمال مركبات بسفينول في صناعة المنتجات البلاستيكية في حفظ ونقل الأغذية بأنواعها التي قد تلوثها واكتشف فريق من العلماء الأمريكيين وجود هذه المركبات في دم وبول حوالي 95% من الأشخاص الذين اختبروا.
ممارسة بعض المهن
كما يتعرض العمال في الكثير من المصانع الكيماوية التحويلية مثل تعدين وصهر بعض المعادن وطلي المعادن بالكهرباء ولحامها وصناعة البطاريات واستخلاص المعادن وصناعة مبيدات الآفات الزراعية إلى التلوث بمركبات كيماوية مثل الزرنيخ والكادميوم وثاني كبريتيد الفحم والنترات ذات التأثيرات الضارة بخلايا بيتا في البنكرياس والتي تقلل حساسية خلايا الجسم لهرمون الأنسولين المفرز في أجواء أماكن عملهم على شكل أبخرة أو ذرات من مركبات الزرنيخ والكادميوم ومذيبات عضوية وغيرها وبالتالي حدوث مرض السكر، فتؤدي الملوثات الصناعية كالزرنيخ والكادميوم وثنائي فينايل عديد الكلور Polychlorinated biphenyls المستعملة في الكثير من الصناعات الكيماوية على شكل أبخرة أو ملامستها الجلد إلى حدوث الإصابة بمرض السكر.