układ hormonalny tarczycy

znaczenie hormonów tarczycy dla prawidłowego rozwoju i dojrzewania jest dobrze ugruntowane, a kilka innych trwałych zanieczyszczeń organicznych wpływa na układ hormonalny tarczycy, dlatego nie było zaskoczeniem, gdy po raz pierwszy wykazano, że toksyczność reprodukcyjna i rozwojowa PFOS i PFOA może być wynikiem tego typu mechanizmu działania. Układ hormonalny tarczycy u płodu rozwija się późno, a płód opiera się na macierzystym układzie hormonalnym tarczycy aż do momentu tuż przed urodzeniem, co oznacza, że układ hormonalny tarczycy matki jest największym zainteresowaniem prenatalnie i wokół porodu i po urodzeniu zainteresowanie przesuwa się do potomstwa, kiedy również oś podwzgórze–przysadka–tarczyca rozwija się i zyskuje normalną funkcję (Dussault i Labrie, 1975).

u danio pręgowanego (nowy organizm modelowy do badania toksycznego wpływu na reprodukcję) narażonego na niskie stężenia PFOS (0-400 µg/l), ekspresja kilku genów w układzie podwzgórze–przysadka–tarczyca została zaburzona 15 dni po zapłodnieniu. Geny odpowiadające syntezie, regulacji i działaniu hormonów tarczycy zostały zmienione, takie jak czynnik uwalniający kortykotropinę, hormon stymulujący tarczycę (TSH), peroksydaza tarczycy, transtyretyna i receptory tarczycy alfa i beta. Poziomy trijodotyroniny (T3) były znacznie zwiększone, co wskazuje na zaburzony stan hormonów tarczycy po ekspozycji na PFOS u rozwijających się ryb (Shi i wsp., 2009).

wielokrotne długotrwałe narażenie na PFOS badano u kilku gatunków, na przykład u szczurów, myszy i małp. U dorosłych małp TSH zwiększył się (około dwukrotnie w porównaniu z grupą kontrolną), a całkowity T3 zmniejszył się, wraz z niższymi stężeniami wolnego T3 (Seacat i wsp., 2002). Samice szczurów narażone na różne dawki PFOS w okresie ciąży zmniejszyły stężenie tyroksyny (T4) i T3 w surowicy już w 1 tygodniu po ekspozycji chemicznej, chociaż nie zaobserwowano reakcji zwrotnej na TSH. To zmniejszenie T4 obserwuje się również u ciężarnych myszy (Chang i wsp., 2008; Thibodeaux et al., 2003). Działania te u dorosłych zwierząt porównywano z działaniami u młodych po ekspozycji matki. U szczeniąt szczura hityroksynemię wykryto już w dniu poporodowym (PND) 2. Zarówno całkowite stężenia T4, jak i wolnego T4 w surowicy były zmniejszone, a to zmniejszenie wolnego T4 utrzymywało się w okresie dojrzewania, podczas gdy poziomy całkowitego T4 zdawały się być odzyskiwane w wieku odsadzenia od piersi. T3 i TSH u młodych nie miały wpływu na ekspozycję na PFOS u matek podczas ciąży. U myszy stężenie tyroksyny w surowicy było zmniejszone. Pokazuje to, że ekspozycja ciężarnych na PFOS może zmieniać układ hormonalny tarczycy zarówno u szczurów, jak i myszy podczas rozwoju, co z kolei może być jednym z mechanizmów działania stojącego za toksycznym wpływem PFOS na reprodukcję i rozwój (Chang i wsp., 2009; Lau et al., 2003). Efekty te zostały potwierdzone w innych badaniach, w których tamy narażone na PFOS powodowały znaczne zmniejszenie całkowitego T3 i całkowitego T4, podczas gdy stężenia TSH nie uległy zmianie. U młodych matek leczonych PFOS zaobserwowano znaczne zmniejszenie wolnego T4 i całkowitego T4, aż do niezmierzonych poziomów, co potwierdza również wcześniejsze badania (Luebker i wsp ., 2005). Ze względu na brak wpływu na TSH stwierdza się, że PFOS nie indukuje stanu niedoczynności tarczycy, ponieważ rozpoznanie pierwotnej niedoczynności tarczycy opiera się na zmniejszonym stężeniu wolnego T4 w surowicy i wynikającym z tego wyrównawczym podwyższeniu TSH. Wrodzona właściwość PFOS do wywoływania zmian w układzie hormonalnym tarczycy, wtórnie powodująca toksyczność reprodukcyjną i rozwojową, jest najwyraźniej związana z dawką, co oznacza, że efekty są większe lub gorsze, im wyższa dawka. Ponadto badania wykazały, że PFOS może działać jako antagonista receptora hormonu tarczycy, co rzuca również nowe światło na mechanizm działania tej substancji chemicznej (Du et al., 2013).

niewiele wiadomo na temat PFOA i jego wpływu na układ hormonalny tarczycy, ale zaobserwowano u mężczyzn z miejsc produkcji, że stężenia PFOA w surowicy mają negatywny związek z wolnym T4 i pozytywny związek z T3 (Olsen and Zobel, 2007). W badaniach na zwierzętach, u szczurów narażonych na PFOA występowały zaburzenia w genach związanych z metabolizmem hormonów tarczycy i zaburzenia te były dopasowane przez zmniejszenie stężenia hormonów tarczycy w surowicy in vivo (Martin i wsp ., 2007). Ponadto zaobserwowano w mikrocząsteczkach cDNA u ryb (rzadkie płotki, Gobiocypris rarus), że subchroniczna ekspozycja na PFOA hamuje geny odpowiedzialne za biosyntezę hormonów tarczycy (Wei i wsp., 2008), ale dane na temat toksyczności reprodukcyjnej i rozwojowej PFOA w zasadzie nie istnieją.