تعتبر السمية الإنجابية للذكور والإناث من الموضوعات التي تحظى باهتمام متزايد عند النظر في مخاطر الصحة المهنية. سمية الإنجابية تم تعريفه على أنه حدوث آثار ضارة على الجهاز التناسلي قد تنجم عن التعرض لعوامل بيئية. يمكن التعبير عن السمية كتغيرات في الأعضاء التناسلية و / أو نظام الغدد الصماء المرتبط بها. قد تشمل مظاهر هذه السمية ما يلي:

• تغييرات في السلوك الجنسي
• انخفاض الخصوبة
• نتائج الحمل السلبية
• تعديلات الوظائف الأخرى التي تعتمد على سلامة الجهاز التناسلي.

الآليات الكامنة وراء السمية الإنجابية معقدة. تم اختبار المزيد من المواد الغريبة الحيوية وإثبات أنها سامة لعملية التكاثر الذكرية مقارنة بالإناث. ومع ذلك ، من غير المعروف ما إذا كان هذا بسبب الاختلافات الأساسية في السمية أو إلى سهولة دراسة الحيوانات المنوية أكثر من البويضات.

سمية التنموية

تم تعريف السمية التنموية على أنها حدوث تأثيرات ضارة على الكائن الحي النامي والتي قد تنجم عن التعرض قبل الحمل (أحد الوالدين) ، أثناء نمو ما قبل الولادة أو بعد الولادة حتى وقت النضج الجنسي. يمكن الكشف عن الآثار التنموية الضارة في أي مرحلة من عمر الكائن الحي. تشمل المظاهر الرئيسية للسمية التنموية ما يلي:

• موت الكائن الحي النامي
• شذوذ بنيوي
• النمو المتغير
• قصور وظيفي.

في المناقشة التالية ، سمية التنموية كمصطلح شامل للإشارة إلى التعرض للأم أو الأب أو الحمل الذي يؤدي إلى تطور غير طبيعي. المصطلح المسخ سيتم استخدامها للإشارة بشكل أكثر تحديدًا إلى التعرض للمفهوم الذي ينتج عنه تشوه بنيوي. مناقشتنا لن تشمل آثار التعرض بعد الولادة على التنمية.

الطفرات

بالإضافة إلى السمية الإنجابية ، فإن التعرض لأي من الوالدين قبل الحمل لديه القدرة على إحداث عيوب في النمو من خلال الطفرات ، والتغيرات في المادة الوراثية التي تنتقل من الأب إلى الأبناء. يمكن أن تحدث مثل هذه التغييرات إما على مستوى الجينات الفردية أو على المستوى الكروموسومي. يمكن أن تؤدي التغييرات في الجينات الفردية إلى نقل الرسائل الجينية المتغيرة بينما يمكن أن تؤدي التغييرات على المستوى الكروموسومي إلى انتقال التشوهات في عدد الكروموسومات أو هيكلها.

من المثير للاهتمام أن بعض أقوى الأدلة على دور التعرض لما قبل الحمل في تشوهات النمو تأتي من دراسات تعرض الأب. على سبيل المثال ، ارتبطت متلازمة برادر ويلي ، وهو عيب خلقي يتميز بنقص التوتر في فترة حديثي الولادة ، وبعد ذلك ، بسمنة ملحوظة ومشاكل سلوكية ، بالتعرض المهني الأبوي للهيدروكربونات. وقد أظهرت دراسات أخرى ارتباطات بين تعرض الأب قبل الحمل للعوامل الفيزيائية والتشوهات الخلقية وسرطانات الأطفال. على سبيل المثال ، ارتبط التعرض المهني للأب للإشعاع المؤين بزيادة خطر الإصابة بعيوب الأنبوب العصبي وزيادة خطر الإصابة بسرطان الدم في مرحلة الطفولة ، وقد اقترحت العديد من الدراسات وجود ارتباطات بين التعرض المهني للأب قبل الحمل للمجالات الكهرومغناطيسية وأورام الدماغ في مرحلة الطفولة (Gold and Sever 1994 ). عند تقييم كل من المخاطر الإنجابية والنمائية للتعرض في مكان العمل ، يجب إيلاء اهتمام متزايد للآثار المحتملة بين الذكور.

من المحتمل جدًا أن بعض العيوب المجهولة المسببات المرضية تنطوي على مكون وراثي قد يكون مرتبطًا بتعرض الوالدين. بسبب الارتباطات التي تظهر بين عمر الأب ومعدلات الطفرات ، فمن المنطقي الاعتقاد بأن عوامل الأب الأخرى والتعرضات قد تترافق مع الطفرات الجينية. يشير الارتباط الراسخ بين عمر الأم وعدم انفصال الكروموسومات ، مما يؤدي إلى حدوث خلل في عدد الكروموسومات ، إلى دور مهم لتعرض الأمهات في تشوهات الكروموسومات.

مع زيادة فهمنا للجينوم البشري ، من المحتمل أن نكون قادرين على تتبع المزيد من عيوب النمو للتغيرات الطفرية في الحمض النووي للجينات المفردة أو التغيرات الهيكلية في أجزاء من الكروموسومات.

المسخ

تم التعرف على الآثار الضارة على التنمية البشرية من التعرض للمفهوم لعوامل كيميائية خارجية منذ اكتشاف المسخ للثاليدومايد في عام 1961. وقد طور ويلسون (1973) ستة "مبادئ عامة لعلم المسخ" ذات الصلة بهذه المناقشة. هذه المبادئ هي:

1. المظاهر النهائية للتطور غير الطبيعي هي الموت والتشوه وتأخر النمو والاضطراب الوظيفي.
2. تختلف قابلية المفهوم للعوامل المسخية باختلاف مرحلة النمو في وقت التعرض.
3. تعمل العوامل المسخية بطرق (آليات) محددة على تطوير الخلايا والأنسجة في بدء تكون الجنين غير الطبيعي (التسبب).
4. تزداد مظاهر التطور غير الطبيعي في الدرجة من اللا تأثير إلى المستوى المميت تمامًا مع زيادة الجرعة.
5. يعتمد وصول التأثيرات البيئية الضارة إلى الأنسجة النامية على طبيعة العامل.
6. تعتمد القابلية للإصابة بالمسخ على النمط الجيني للمفهوم وعلى الطريقة التي يتفاعل بها النمط الجيني مع العوامل البيئية.

ستتم مناقشة المبادئ الأربعة الأولى من هذه المبادئ بمزيد من التفصيل ، وكذلك مجموعة المبادئ 1 و 2 و 4 (النتيجة وتوقيت التعرض والجرعة).

طيف النتائج السلبية المرتبطة بالتعرض

هناك مجموعة من النتائج السلبية التي يحتمل أن تكون مرتبطة بالتعرض. الدراسات المهنية التي تركز على نتيجة واحدة تخاطر بتجاهل الآثار الإنجابية الهامة الأخرى.

يسرد الشكل 1 بعض الأمثلة على النتائج التنموية التي يُحتمل أن تكون مرتبطة بالتعرض لماسخة مهنية. أشارت نتائج بعض الدراسات المهنية إلى أن التشوهات الخلقية والإجهاض التلقائي مرتبطان بنفس التعرض - على سبيل المثال ، غازات التخدير والمذيبات العضوية.

الإجهاض التلقائي هو نتيجة مهمة يجب مراعاتها لأنه يمكن أن ينتج عن آليات مختلفة من خلال العديد من العمليات المسببة للأمراض. يمكن أن يكون الإجهاض التلقائي ناتجًا عن سمية للجنين أو الجنين أو تغيرات صبغية أو تأثيرات جين واحد أو تشوهات شكلية. من المهم محاولة التفريق بين المفاهيم الطبيعية وغير الطبيعية في دراسات الإجهاض التلقائي.

الشكل 1. تشوهات النمو والنتائج الإنجابية التي يحتمل أن تكون مرتبطة بالتعرض المهني.

توقيت التعرض

يتعلق مبدأ ويلسون الثاني القابلية للتطور غير الطبيعي بوقت التعرض ، أي عمر الحمل للمفهوم. تم ترسيخ هذا المبدأ جيدًا لتحريض التشوهات الهيكلية ، والفترات الحساسة لتكوين الأعضاء معروفة للعديد من الهياكل. بالنظر إلى مجموعة موسعة من النتائج ، يجب تمديد الفترة الحساسة التي يمكن خلالها إحداث أي تأثير طوال فترة الحمل.

عند تقييم السمية التنموية المهنية ، يجب تحديد التعرض وتصنيفه للفترة الحرجة المناسبة - أي عمر (أعمار) الحمل - لكل نتيجة. على سبيل المثال ، من المحتمل أن تكون حالات الإجهاض العفوي والتشوهات الخلقية مرتبطة بالتعرض في الثلث الأول والثاني من الحمل ، في حين أن انخفاض الوزن عند الولادة والاضطرابات الوظيفية مثل اضطرابات النوبات والتخلف العقلي من المرجح أن تكون مرتبطة بالتعرض في الثلث الثاني والثالث من الحمل.

آليات ماسخة

المبدأ الثالث هو أهمية النظر في الآليات المحتملة التي قد تبدأ في التطور الجنيني غير الطبيعي. تم اقتراح عدد من الآليات المختلفة التي يمكن أن تؤدي إلى تكوين المسخ (ويلسون 1977). وتشمل هذه:

• التغيرات الطفرية في تسلسل الحمض النووي
• تشوهات الكروموسومات التي تؤدي إلى تغييرات هيكلية أو كمية في الحمض النووي
• تغيير أو تثبيط التمثيل الغذائي داخل الخلايا ، على سبيل المثال ، كتل التمثيل الغذائي ونقص الإنزيمات المشتركة أو السلائف أو الركائز للتخليق الحيوي
• انقطاع تخليق الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي
• التدخل في الانقسام
• التدخل في تمايز الخلايا
• فشل التفاعلات بين الخلايا
• فشل هجرات الخلايا
• موت الخلايا من خلال التأثيرات السامة للخلايا المباشرة
• التأثيرات على نفاذية غشاء الخلية والتغيرات الأسمولية
• الاضطرابات الجسدية للخلايا أو الأنسجة.

من خلال النظر في الآليات ، يمكن للباحثين تطوير مجموعات نتائج ذات مغزى بيولوجيًا. يمكن أن يوفر هذا أيضًا نظرة ثاقبة حول ماسخة محتملة ؛ على سبيل المثال ، تمت مناقشة العلاقات بين التسرطن والطفرات والتكوين المسخي لبعض الوقت. من منظور تقييم المخاطر الإنجابية المهنية ، فإن هذا له أهمية خاصة لسببين متميزين: (1) المواد المسرطنة أو المطفرة تزداد احتمالية كونها مسخية ، مما يوحي بضرورة إيلاء اهتمام خاص للآثار التناسلية لهذه المواد ، و (2) التأثيرات على الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) ، التي تنتج طفرات جسدية ، يُعتقد أنها آليات لكل من التسرطن والتشوه.

الجرعة والنتيجة

المبدأ الرابع المتعلق بتكوين المسخ هو العلاقة بين النتيجة والجرعة. تم تحديد هذا المبدأ بوضوح في العديد من الدراسات التي أجريت على الحيوانات ، وقد ناقش Selevan (1985) علاقته المحتملة بالوضع البشري ، مشيرًا إلى أهمية النتائج الإنجابية المتعددة ضمن نطاقات جرعة محددة ويقترح أن العلاقة بين الجرعة والاستجابة يمكن أن تنعكس في زيادة معدل نتيجة معينة مع جرعة متزايدة و / أو تحول في طيف النتائج الملاحظة.

فيما يتعلق بالمسخ والجرعة ، هناك قلق كبير بشأن الاضطرابات الوظيفية الناتجة عن التأثيرات السلوكية المحتملة للتعرض قبل الولادة لعوامل بيئية. يتوسع علم المسخ السلوكي للحيوان بسرعة ، لكن علم المسخ البيئي السلوكي البشري في مرحلة مبكرة نسبيًا من التطور. في الوقت الحاضر ، هناك قيود حاسمة في تعريف والتأكد من النتائج السلوكية المناسبة للدراسات الوبائية. بالإضافة إلى أنه من المحتمل أن يكون التعرض منخفض المستوى للمواد السامة في النمو مهمًا لبعض التأثيرات الوظيفية.

نتائج متعددة وتوقيت التعرض والجرعة

تكتسب مفاهيم النتائج المتعددة وتوقيت التعرض والجرعة أهمية خاصة فيما يتعلق بتحديد المخاطر التنموية في مكان العمل. بناءً على ما نعرفه عن بيولوجيا التطور ، من الواضح أن هناك علاقات بين النتائج الإنجابية مثل الإجهاض التلقائي وتأخر النمو داخل الرحم والتشوهات الخلقية. بالإضافة إلى ذلك ، تم عرض تأثيرات متعددة للعديد من المواد السامة للنمو (الجدول 1).

الجدول 1. أمثلة على حالات التعرض المرتبطة بالعديد من نقاط النهاية التناسلية الضائرة

ترتبط بهذا قضايا توقيت التعرض والعلاقات بين الجرعة والاستجابة. من المعروف منذ فترة طويلة أن الفترة الجنينية التي يحدث خلالها تكوين الأعضاء (من أسبوعين إلى ثمانية أسابيع بعد الحمل) هي فترة الحساسية القصوى لتحريض التشوهات الهيكلية. فترة الجنين من ثمانية أسابيع إلى نهاية هي وقت تكوين الأنسجة ، مع زيادة سريعة في عدد الخلايا والتمايز الخلوي الذي يحدث خلال هذا الوقت. عندها من المرجح أن تحدث الشذوذات الوظيفية وتأخر النمو. من المحتمل أن تكون هناك علاقات بين الجرعة والاستجابة خلال هذه الفترة حيث قد تؤدي الجرعة العالية إلى تأخر النمو وقد تؤدي الجرعة الأقل إلى اضطراب وظيفي أو سلوكي.

السمية النمائية بوساطة الذكور

في حين أن السمية التنموية عادة ما تعتبر ناتجة عن تعرض الأنثى والمفهوم - أي التأثيرات المسخية - هناك أدلة متزايدة من الدراسات الحيوانية والبشرية للتأثيرات التنموية التي يتوسطها الذكور. تشمل الآليات المقترحة لمثل هذه التأثيرات انتقال المواد الكيميائية من الأب إلى الحمل عن طريق السائل المنوي ، والتلوث غير المباشر للأم والمفهوم بالمواد المنقولة من مكان العمل إلى بيئة المنزل من خلال التلوث الشخصي ، و- كما ذكرنا سابقًا- التعرض الأبوي قبل الحمل. التي تؤدي إلى تغيرات وراثية معدية (طفرات).

الرجوع