Martyna Frątczak: Zanieczyszczenia o działaniu hormonalnym nie są obojętne dla ludzi

Substancje pochodzące z plastików, leków i innych produktów codziennego użytku mogą zakłócać gospodarkę hormonalną zwierząt wodnych – żab: nawet w bardzo niskich stężeniach. Ponieważ płazy są traktowane jako „system wczesnego ostrzegania” dla środowiska, badacze sugerują, że problem może być znacznie szerszy i dotyczyć całych ekosystemów, a potencjalnie także zdrowia ludzi. O szczegółach opowiada lek. wet. Martyna Frątczak.

Katarzyna Kamyczek: „Żabia seksmisja” – skąd taki tytuł raportu i co wydarzyło się w świecie żab?

Martyna Frątczak: Tytułem tym nawiązaliśmy do polskiego klasyka – filmu „Seksmisja” z 1983 roku, który przedstawił świat, w którym z powierzchni Ziemi zniknęli mężczyźni. To analogia do wyników eksperymentu, jaki przeprowadziliśmy w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki na płazach, a dokładniej żabie śmieszce. Kijanki tego gatunku poddawaliśmy w czasie rozwoju działaniu bardzo niskich dawek zanieczyszczeń w wodzie – takich samych, jakie znajdujemy w środowisku. Miały one katastrofalny wpływ na zwierzęta: przesunęły proporcję płci w populacji w stronę samic, jak również wywoływały zaburzenia w jądrach samców, które mogą świadczyć o bezpłodności.

Co się stało, że w żabim świecie zrobiło się tyle zamieszania?

Płazy należą do najbardziej zagrożonych kręgowców na świecie – ich populacje, a nawet całe gatunki zanikają. Jedną z przyczyn ich ginięcia są zanieczyszczenia środowiska. Płazy są niezwykle wrażliwe na wszelkie substancje chemiczne – ich osłonki jajowe są przepuszczalne, podobnie jak skóra kijanek i dorosłych osobników. Dlatego zanieczyszczenia mogą być przez nie łatwo wchłaniane i wywoływać liczne zaburzenia.

Kto jest głównym podejrzanym: plastik czy hormony?

Mówimy tutaj o szerokiej grupie substancji, nazywanych łącznie związkami endokrynnie czynnymi. Znajdziemy tutaj pochodne plastików – której przykładem jest badany przez nas bisfenol A, jak również składniki leków hormonalnych – w tym użyty w naszych badaniach syntetyczny estrogen, etynyloestradiol – stosowany m.in. w antykoncepcji. Takich związków jest jednak o wiele więcej, mogą to być składniki kosmetyków, pestycydów, nawozów, a nawet substancje uwalniające się z roślin, tzw. fitoestrogeny. Zazwyczaj mają one budowę chemiczną podobną do fizjologicznych hormonów, przez co mogą łączyć się do tych samych receptorów w organizmie.

Która substancja zamieniła żabią „równowagę płci” w prawdziwą rewolucję?

Substancją, która tak zadziałała był właśnie etynyloestradiol – syntetyczny składnik leków hormonalnych. Bisfenol natomiast nie przesunął równowagi płci u żab, ale wywołał anomalie w gonadach samców. Jądra wielu osobników miały zmiany wskazujące na degenerację i utratę komórek płciowych – a więc potencjalne obniżenie lub całkowitą utratę płodności.

Czy żaby miały tylko problem z płcią, czy też z kondycją?

Oba związki chemiczne obniżyły również ogólną kondycję ciała żab, co oceniliśmy po ich masie i wielkości ciała. Dla płazów może mieć to bardzo poważne skutki. Niższa kondycja oznacza mniejsze rezerwy energetyczne, co obniża szanse osobnika np. na udane przezimowanie lub przystąpienie do rozrodu.

Dlaczego naukowcy zaczęli przyglądać się ich palcom?

Jako dodatek do analiz badaliśmy również wpływ substancji na tak zwany wskaźnik palcowy (ang. digit ratio). Jest to wskaźnik oparty na długości palca drugiego i czwartego w kończynach kręgowców. Co ciekawe, na długość tych palców w okresie embrionalnym również działają hormony płciowe. Dlatego potencjalnie może pokazywać on, czy zwierzę doświadczyło zaburzeń hormonalnych, na przykład przez kontakt z zanieczyszczeniami. W naszych badaniach pokazaliśmy, że rzeczywiście ten wpływ jest, chociaż subtelny.

Co żaby próbują nam powiedzieć o stanie naszych rzek i jezior?

W eksperymencie dodawaliśmy do wody substancje w takich samych stężeniach, jakie spotyka się w rzekach i jeziorach w całej Europie. Były to bardzo niskie stężenia – etynyloestradiol wywoływał efekt na poziomie zaledwie 1 cząsteczki substancji przypadającej na miliard cząsteczek wody (mówiąc precyzyjnie było to stężenie na poziomie 1 x 10-9 mola na litr). Potwierdziliśmy, że już tak niewielkie zanieczyszczenie może mieć ogromny wpływ na żaby. Może potraktować to jako ostrzeżenie i motywację do, przykładowo, ulepszania metod oczyszczania ścieków. 

Czy ludzie mają się czego bać? Mówi się, że woda butelkowa ma wpływ na hormony.  Pić kranówkę?

Niestety zanieczyszczenia o działaniu hormonalnym nie są obojętne dla ludzi. W naszych organizmach, podobnie jak u wszystkich zwierząt, hormony regulują dziesiątki ważnych procesów. Substancje przyjmowane z zewnątrz, z wodą lub żywnością, mogą zaburzać te procesy. Są badania, które pokazują, że u ssaków substancje takie jak bisfenol mogą wpływać na płodność czy występowanie chorób układu rozrodczego. Niestety ciężko jest uniknąć tych substancji. Woda butelkowana faktycznie może zawierać bisfenol i inne, podobne związki chemiczne. Ale w wodzie z kranu również możemy je spotkać – w tym wspomniany estrogen stosowany w antykoncepcji. Problem w tym, że  obecnie nie ma przepisów, które nakazywałyby monitoring tych substancji w wodzie pitnej, a standardowe metody oczyszczania ścieków sobie z nimi nie radzą. Tak jest w całej Europie. (* komentarz poniżej) Polecić mogę filtry przepływowe, które zainstalować można np. pod zlewem – najlepiej w połączeniu filtru ceramicznego oraz węglowego. Nie jest to droga inwestycja, a skutecznie usuwają większość związków, jak również znacznie poprawiają smak wody kranowej. Działają znacznie lepiej od popularnych dzbanków z filtrami. Takie filtry stosujemy również przygotowując wodę dla naszych płazów.

Lek. wet. Martyna Frątczak, doktorantka w Katedrze Zoologii, Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Jej zainteresowania naukowe koncentrują się na wpływie czynników środowiskowych, w szczególności zanieczyszczeń zaburzających gospodarkę hormonalną, na rozwój i różnicowanie płci płazów. Zajmuje się również zagadnieniami związanymi z szerzej rozumianą ekologią i koncepcją One Health, badając zależności między zdrowiem ludzi, zwierząt i środowiska. Jest współautorką licznych publikacji w międzynarodowych czasopismach naukowych.

(*)”Obecnie przedsiębiorstwa wodociągowe zajmujące się dostawą wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi są obowiązane do monitoringu wody oraz uzdatniania jej (w tym przestrzegania dopuszczalnych zawartości poszczególnych substancji) zgodnie z obecnie obowiązującym Rozporządzeniem Ministra Zdrowia ws. jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi z 7 grudnia 2017 r., które jest aktem prawnym regulującym kwestie dotyczące wymogów dla takiej wody oraz wdraża unijną dyrektywę w tym zakresie.

Polska jest obecnie na etapie wdrażania nowych wytycznych unijnych, gdzie zawartość substancji w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi uległa zaostrzeniu – zarówno w kontekście dopuszczalnych zawartości, jak i listy substancji, które mają być monitorowane (została ona wydłużona). I tak na liście substancji, które mają podlegać monitoringowi, znajdują się m.in. takie mikrozanieczyszczenia, jak Bisfenol A, będący związkiem organicznym używanym głównie do produkcji tworzyw sztucznych (poliwęglanów) i żywic epoksydowych, a będącym powszechnie uznawanym za substancję zaburzającą gospodarkę hormonalną, ponadto na liście znajduje się Epichlorohydryna, wykorzystywana m.in. do produkcji żywic epoksydowych, a uznawana za substancję kancerogenną, Mikrocystyna-LR – substancja produkowana przez sinice, uszkadzająca wątrobę, czy związki per- i polifluoroalkilowe – PFAS, uznawane za kancerogenne.

21 maja br. weszła w Polsce w życie Ustawa o zmianie ustawy o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków oraz niektórych innych ustaw z 13 marca 2026 r. , będąca implementacją nowej dyrektywy unijnej dotyczącej jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 2020/2184 z dnia 16.12.2020 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi). Obecnie polskie prawodawstwo jest na etapie oczekiwania na wdrażające w życie te przepisy stosowne rozporządzenie Ministra Zdrowia.

Podkreślę także, że warszawska kranówka jest wodą bezpieczną do picia, spełniająca wszystkie wymogi obecnie obowiązującego Rozporządzenia Ministra Zdrowia. Jest poddawana każdego dnia setkom badań, jest badana także w sieci (na etapie dystrybucji). W naszym systemie monitoringu wody uwzględniamy także biomonitoring – system, w którym wykorzystywana jest wrażliwość na toksyczne substancje, jaką wykazują małże. Organizmy te są zlokalizowane na naszych ujęciach wody i stanowią ważne ogniwo w całym łańcuchu monitoringu dotyczącego bezpieczeństwa wody.