ซีโนเอสโตรเจนในครัวเรือนและการแทรกแซงทางโภชนาการ: กรอบการทำงานเชิงประยุกต์เพื่อการปกป้องระบบต่อมไร้ท่อ

ภาระด้านต่อมไร้ท่อที่มองไม่เห็น: ซีโนเอสโตรเจนในครัวเรือนในฐานะเป้าหมายสำหรับอาหารทางการแพทย์ยุคใหม่และการเสริมสารอาหารแบบมุ่งเป้า

การบรรเทา 'ปรากฏการณ์ค็อกเทล' (Cocktail Effect): เหตุผลทางชีวเคมีสำหรับการแทรกแซงทางโภชนาการเพื่อต่อต้านสารรบกวนการทำงานของต่อมไร้ท่อในสภาพแวดล้อมภายในที่อยู่อาศัย

บทคัดย่อ

ภูมิหลัง: สารรบกวนการทำงานของต่อมไร้ท่อ (EDCs) ที่พบในระบบนิเวศของผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล มีส่วนทำให้เกิดการสัมผัสอย่างต่อเนื่องผ่านหลายช่องทาง ทั้งทางอากาศ อาหาร การสัมผัสทางผิวหนัง และแหล่งสะสมฝุ่นภายในอาคาร [1, 2] สารประกอบหลายกลุ่มที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย รวมถึง phthalates, bisphenols, parabens และส่วนผสมบางชนิดที่เกี่ยวข้องกับน้ำหอม ถูกตรวจพบซ้ำในการติดตามตรวจสอบทางชีวภาพในมนุษย์ และมีความสามารถตามกลไกในการรบกวนการส่งสัญญาณของระบบต่อมไร้ท่อผ่านวิถีที่ใช้ตัวรับและไม่ใช้ตัวรับ [3–6]

วัตถุประสงค์: บทวิจารณ์เชิงกลไกแบบพรรณนานี้ได้สังเคราะห์หลักฐานที่เชื่อมโยงการสัมผัสซีโนเอสโตรเจนในที่อยู่อาศัยเข้ากับจุดยุติ (endpoints) ที่เป็นไปได้ทางระบบต่อมไร้ท่อและสุขภาพ และประเมินเหตุผลเชิงแปลผลสำหรับกลยุทธ์ "การป้องกันระบบต่อมไร้ท่อ" ที่รวมการลดการสัมผัสเข้ากับการปรับโภชนาการแบบมุ่งเป้าเพื่อส่งผลต่อเมแทบอลิซึมของสารแปลกปลอม (xenobiotic metabolism) และโปรไฟล์ของเมแทบอไลต์เอสโตรเจน [4, 7–9]

วิธีการ/แนวทาง: หลักฐานถูกบูรณาการในเชิงพรรณนาผ่าน (i) แหล่งที่มาของการสัมผัสและการศึกษาการติดตามตรวจสอบทางชีวภาพ (เช่น ความเกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลที่เชื่อมโยงกับ NHANES และการสลับผลิตภัณฑ์ตามการแทรกแซง), (ii) การศึกษากลไกการทำงานของตัวรับ, ผลกระทบแบบผสมผสาน (mixture effects), และการตอบสนองแบบปริมาณต่ำ/แบบไม่แปรผันตามลำดับ (low-dose/non-monotonic responses), และ (iii) การศึกษาด้านโภชนาการทางคลินิกและเชิงแปลผลที่ประเมินสารประกอบที่ได้จาก indole และสูตรส่วนผสมหลายชนิดที่เปลี่ยนอัตราส่วนของเมแทบอไลต์เอสโตรเจนในปัสสาวะ [4, 7, 10, 11]

ผลการศึกษาที่สำคัญ: การสัมผัสภายในที่อยู่อาศัยได้รับการสนับสนุนโดยความสัมพันธ์จากการติดตามตรวจสอบทางชีวภาพกับการใช้ผลิตภัณฑ์ (เช่น น้ำยาบ้วนปากและครีมกันแดด) และโดยการแทรกแซงในระยะสั้นที่แสดงให้เห็นถึงการลดลงที่วัดได้ของไบโอมาร์กเกอร์ phthalate, paraben, triclosan และ benzophenone-3 ในปัสสาวะหลังจากสลับไปใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีสารเคมีต่ำกว่า [7, 10] ในเชิงกลไก EDCs สามารถเลียนแบบฮอร์โมน, ยับยั้งตัวรับ, เปลี่ยนแปลงการสร้างสเตียรอยด์ (steroidogenesis), และแสดงฤทธิ์แบบเสริมฤทธิ์กันหรือขึ้นอยู่กับส่วนผสม รวมถึงการตอบสนองต่อเอสโตรเจนแบบเสริมฤทธิ์กันที่มีการบันทึกไว้สำหรับ parabens และการทำงานของต่อมไร้ท่อที่ขึ้นอยู่กับส่วนผสมในชุดสารเคมีของผลิตภัณฑ์ในครัวเรือน [4–6] การแทรกแซงทางโภชนาการด้วย indole-3-carbinol (I3C) และ diindolylmethane (DIM) เพียงอย่างเดียวหรือในบริบทที่มีส่วนผสมหลายอย่าง สามารถเพิ่มอัตราส่วนประเภทเอสโตรเจนในปัสสาวะในสภาพแวดล้อมทางคลินิกบางแห่ง แม้ว่าขนาดของผลกระทบและความสำคัญทางคลินิกจะแตกต่างกันไป และปฏิกิริยาระหว่างยาและอาหารเสริมมีความเป็นไปได้ [11–13]

บทสรุป: กรอบแนวคิด "ระบบป้องกันต่อมไร้ท่อ" เชิงแปลผลมีความเป็นไปได้ทางวิทยาศาสตร์ แต่หลักฐานยังคงมีความหลากหลาย จุดยุติที่ตระหนักถึงผลของสารผสมยังไม่ได้รับการพัฒนาเพียงพอ และความเสี่ยงที่อ่อนไหวต่อปริมาณ เวลา และปฏิกิริยาต้องการการตีความอย่างระมัดระวัง [2, 4, 8]

คำสำคัญ

สารรบกวนการทำงานของต่อมไร้ท่อในครัวเรือน; phthalates; bisphenols; parabens; ฝุ่นภายในอาคาร; ความเป็นพิษของสารผสม; เมแทบอลิซึมของเอสโตรเจน; อาหารทางการแพทย์

1. บทสรุปผู้บริหาร

สภาพแวดล้อมของผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลมีส่วนทำให้เกิดการสัมผัส EDC ซ้ำๆ ผ่านหลายช่องทาง รวมถึงอากาศ อาหาร ผิวหนัง และน้ำ [1] ฝุ่นภายในอาคารยังทำหน้าที่เป็นแหล่งสะสมที่มีส่วนผสมของสารประกอบที่ปล่อยออกมาจากเฟอร์นิเจอร์ อิเล็กทรอนิกส์ วัสดุก่อสร้าง และสารเติมแต่งในผลิตภัณฑ์ โดยการสัมผัสเกิดขึ้นผ่านการกลืนกิน การสูดดม และการสัมผัสทางผิวหนัง [2]

การติดตามตรวจสอบทางชีวภาพในมนุษย์และการศึกษาปัจจัยกำหนดการสัมผัส สนับสนุนว่าแหล่งที่มาในที่อยู่อาศัยเป็นปัจจัยสำคัญต่อปริมาณที่ได้รับภายในร่างกาย (internal dose) [7, 10] ตัวอย่างเช่น ข้อมูลที่เป็นตัวแทนระดับชาติแสดงให้เห็นว่าผู้ใหญ่ที่รายงานว่าใช้ผลิตภัณฑ์น้ำยาบ้วนปาก "Always" (เป็นประจำ) มีความเข้มข้นของ monoethyl phthalate (MEP) และ parabens (methyl paraben, propyl paraben) ในปัสสาวะสูงกว่า และการใช้ครีมกันแดด "Always" มีความสัมพันธ์กับความเข้มข้นของ benzophenone-3 (BP-3) ในปัสสาวะที่สูงขึ้นอย่างชัดเจน [10] ในเด็กหญิงวัยรุ่น การเปลี่ยนไปใช้ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลทดแทนที่ติดฉลากว่าไม่มี phthalates, parabens, triclosan และ BP-3 เป็นเวลา 3 วัน มีความสัมพันธ์กับความเข้มข้นเฉลี่ยทางเรขาคณิต (geometric mean) ที่ลดลงของไบโอมาร์กเกอร์เหล่านี้ในปัสสาวะ รวมถึงการลดลงของ methyl/propyl parabens และ BP-3 [7]

ความท้าทายหลักคือการสัมผัสในที่อยู่อาศัยมักไม่ค่อยเกิดจากสารชนิดเดียว แต่สารผสมอาจประกอบด้วยส่วนผสมที่เกี่ยวข้องกับต่อมไร้ท่อหลายสิบชนิดและสารเคมีในน้ำหอมที่พบร่วมกันในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด ผงซักฟอก น้ำยาปรับผ้านุ่ม สเปรย์ปรับอากาศ และผลิตภัณฑ์ระงับกลิ่นกาย [6] ความเป็นจริงของสารผสมนี้สอดคล้องกับหลักฐานเชิงกลไกว่า EDCs สามารถออกฤทธิ์แบบเสริมฤทธิ์กันหรือผ่านผลกระทบที่ขึ้นอยู่กับส่วนผสม [2, 5, 6]

ช่องว่างทางการรักษาที่บทวิจารณ์นี้กล่าวถึงคือข้อจำกัดในการเข้าถึงกลยุทธ์ทางโภชนาการเชิงแปลผลที่ได้รับการออกแบบมาอย่างชัดเจนเพื่อสนับสนุนความยืดหยุ่นของระบบต่อมไร้ท่อภายใต้การสัมผัสสารผสมในปริมาณต่ำแบบเรื้อรังตามความเป็นจริง ในขณะที่ยังคงสอดคล้องกับคำจำกัดความตามระเบียบข้อบังคับที่แยกอาหารทางการแพทย์ออกจากคำแนะนำด้านอาหารทั่วไป [9, 14]

2. แหล่งที่มาและเคมีของซีโนเอสโตรเจนในที่อยู่อาศัย

การสัมผัสซีโนเอสโตรเจนในที่อยู่อาศัยควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นปัญหาเชิงเครือข่าย ซึ่งเมทริกซ์ของผลิตภัณฑ์หลายชนิดส่งเสริมสารเคมีที่สามารถเคลื่อนย้าย ระเหย หรือแยกตัวเข้าสู่ฝุ่น เพิ่มจำนวนช่องทางการสัมผัสนอกเหนือจากอาหารเพียงอย่างเดียว [2, 4] การสัมผัสเหล่านี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องจากการใช้ผลิตภัณฑ์บ่อยครั้งและการสัมผัสกับพลาสติกและวัสดุภายในอาคารในระยะยาว ซึ่งสามารถปล่อยสารเติมแต่งออกมาในระหว่างการได้รับความร้อน การเสื่อมสภาพตามอายุ หรือการใช้งานในชีวิตประจำวัน [4]

2.1 Phthalates

Phthalates เป็นสารเพิ่มความยืดหยุ่นในพลาสติก (plasticizers) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย และมีอยู่ในกลุ่มผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคที่หลากหลาย รวมถึงเมทริกซ์ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลที่มีน้ำหอม [10, 15] เนื่องจาก phthalates ไม่ได้พันธะทางเคมีแบบโคเวเลนต์กับเมทริกซ์พอลิเมอร์ จึงสามารถหลุดลอกออกมาจากผลิตภัณฑ์ได้ตลอดวงจรชีวิต ซึ่งสนับสนุนความเป็นไปได้ของการสัมผัสพื้นหลังแบบเรื้อรัง [15]

การสัมผัสในมนุษย์เกิดขึ้นผ่านการกลืนกิน การสูดดม และช่องทางผิวหนัง [3] การศึกษาการสัมผัสทางระบาดวิทยาเน้นย้ำถึงการใช้ไบโอมาร์กเกอร์ phthalate monoester ในปัสสาวะเป็นตัวบ่งชี้การสัมผัส [3] รูปแบบที่แบ่งตามเพศในการติดตามตรวจสอบทางชีวภาพถูกตีความว่าสอดคล้องกับการสัมผัสทางผิวหนังที่สูงขึ้นในผู้หญิง และการสัมผัสทางการสูดดมที่สูงขึ้นในผู้ชายในบางบริบท [3]

การลดการสัมผัสและข้อพิจารณาเชิงกลไก

ประการแรก การลดการสัมผัสได้รับการสนับสนุนโดยหลักฐานที่ว่าพฤติกรรมของผู้บริโภคสามารถเปลี่ยนแปลงระดับไบโอมาร์กเกอร์ได้อย่างวัดผลได้ เช่น ความเข้มข้นของ phthalate, paraben, triclosan และ BP-3 ในปัสสาวะที่ลดลงหลังจากเปลี่ยนไปใช้ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลที่มีสารเคมีต่ำกว่า [7]

ประการที่สอง การสนับสนุนด้านเมแทบอลิซึมมีพื้นฐานมาจากการอธิบายถึงเอนไซม์ CYP450 ในฐานะระบบการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพขั้นแรก และในตรรกะการควบคุมของ Nrf2/ARE ที่ควบคุมการแสดงออกของยีนการกำจัดสารพิษในระยะที่ 2 [8]

ประการที่สาม ข้อพิจารณาเรื่องภาวะเครียดออกซิเดชันมีความเกี่ยวข้อง เนื่องจาก EDCs สามารถรบกวนการทำงานของต่อมไร้ท่อได้ทางอ้อมผ่านวิถีของภาวะเครียดออกซิเดชันและการอักเสบ [4]

ประการที่สี่ ความตระหนักในบริบทระดับตัวรับเป็นสิ่งที่จำเป็น เนื่องจากทั้ง EDCs สังเคราะห์และซีโนเอสโตรเจนจากอาหารสามารถส่งผลกระทบต่อผลลัพธ์ที่เชื่อมโยงกับ ER และสามารถทำปฏิกิริยากับการบำบัดทางต่อมไร้ท่อในแบบจำลองเซลล์ [4, 26]

ข้อพิจารณาด้านกฎระเบียบและการแปลผล

ในสหรัฐอเมริกา อาหารทางการแพทย์ถูกกำหนดให้เป็นอาหารที่ปรุงขึ้นเพื่อการบริโภคทางลำไส้ภายใต้การดูแลของแพทย์ และมีวัตถุประสงค์เพื่อการจัดการอาหารเฉพาะสำหรับโรคหรือสภาวะที่มีความต้องการทางโภชนาการที่โดดเด่น ซึ่งกำหนดขึ้นโดยการประเมินทางการแพทย์ [9]

แนวทางของ FDA ระบุเพิ่มเติมว่าอาหารทางการแพทย์ถูกปรุงขึ้นเป็นพิเศษและผ่านกระบวนการสำหรับผู้ป่วยที่มีความสามารถจำกัดหรือบกพร่องในการกลืนกิน ย่อย ดูดซึม หรือเผาผลาญอาหารหรือสารอาหารทั่วไป และไม่ใช่เพียงอาหารที่แพทย์แนะนำให้เป็นส่วนหนึ่งของอาหารโดยรวม [14]

ดังนั้น การออกแบบการศึกษาเชิงแปลผลและการจำแนกผลิตภัณฑ์ควรแยกความแตกต่างระหว่าง:

• ผลิตภัณฑ์ที่คล้ายอาหารเสริมซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อการอ้างสิทธิ์ด้านสุขภาพโดยทั่วไป
• กรอบแนวคิดด้านอาหารทางการแพทย์ที่ต้องใช้กับโรคหรือสภาวะที่มีความต้องการทางโภชนาการที่โดดเด่นและการใช้งานภายใต้การดูแลของแพทย์ [9, 14]

กลยุทธ์ไบโอมาร์กเกอร์

กลยุทธ์ไบโอมาร์กเกอร์เป็นสะพานเชื่อมที่ใช้งานได้จริงระหว่างวิทยาศาสตร์การสัมผัสและการแทรกแซงทางโภชนาการ [3, 31] ไบโอมาร์กเกอร์ในปัสสาวะสามารถวัดปริมาณที่ได้รับภายในร่างกายสำหรับ EDCs หลายชนิดที่ไม่ตกค้างยาวนาน และมีการรายงานการตรวจพบเมแทบอไลต์ของ phthalate, parabens, triclosan และ BP-3 ในผู้เข้าร่วมมากกว่า 90% ในกลุ่มเด็กวัยรุ่น [32]

การศึกษาการแทรกแซงยังสนับสนุนการตอบสนองของไบโอมาร์กเกอร์ในปัสสาวะในช่วงเวลาสั้นๆ (ระดับวัน) ในขณะที่อัตราส่วนของเมแทบอไลต์เอสโตรเจนถูกใช้เป็นจุดยุติระดับกลางในการทดลองทางโภชนเภสัช [7, 27]

ตัวอย่างหนึ่งของจุดยุติในรูปอัตราส่วนคือ:

ซึ่งมีการรายงานว่าเพิ่มขึ้นหลังจากใช้ EstroSense® เมื่อเทียบกับยาหลอกในการทดลองแบบสลับกลุ่ม [27]

ข้อจำกัดและช่องว่างในการวิจัย

หลักฐานปัจจุบันเน้นย้ำว่าการสัมผัสเกิดขึ้นผ่านหลายช่องทางและกลุ่มสารเคมี ซึ่งทำให้การระบุสาเหตุมีความซับซ้อนและเน้นย้ำถึงการประเมินความเสี่ยงที่ตระหนักถึงสารผสม [2, 3] การศึกษาบางชิ้นระบุอย่างชัดเจนว่าไม่ได้มีการพิจารณาสารผสมของการสัมผัส แม้ว่าจะมีเอกสารทางวิชาการก่อนหน้านี้เชื่อมโยงสารผสมกับผลลัพธ์ที่เป็นอันตราย ซึ่งแสดงให้เห็นถึงช่องว่างในการวิเคราะห์ที่ยังคงอยู่ [16]

ความไม่แน่นอนเชิงกลไกถูกขยายเพิ่มขึ้นโดยข้อพิจารณาเรื่องการตอบสนองในปริมาณต่ำและแบบไม่แปรผันตามลำดับ ซึ่งท้าทายการอนุมานเชิงเส้นและทำให้การตีความการสัมผัสที่ "ต่ำกว่าปริมาณอ้างอิง" มีความซับซ้อน [2, 4] การแทรกแซงทางโภชนาการยังถูกจำกัดด้วยการตระหนักว่าสารอาหารสามารถส่งผลแบบสองระยะตามปริมาณที่ได้รับ และความหลากหลายทางพันธุกรรมอาจเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ได้ [8] สุดท้าย โภชนเภสัชที่มีฤทธิ์ต่อระบบต่อมไร้ท่อสามารถแสดงฤทธิ์รบกวนการทำงานของต่อมไร้ท่อได้ด้วยตัวเอง ซึ่งตอกย้ำถึงความจำเป็นในการคัดเลือกอย่างระมัดระวังและการประเมินเฉพาะบริบท มากกว่าการสมมติว่าจะได้รับประโยชน์เหมือนกันหมด [30]

บทสรุป

สภาพแวดล้อมภายในที่อยู่อาศัยสร้าง "ภาระต่อมไร้ท่อ" ที่ต่อเนื่องได้อย่างมีความเป็นไปได้ ผ่านการสัมผัสซ้ำๆ กับสารประกอบที่เกี่ยวข้องกับต่อมไร้ท่อในพลาสติก ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด ฝุ่นภายในอาคาร และการใช้น้ำหอมในครัวเรือน [2, 4, 21, 31] หลักฐานเชิงกลไกสนับสนุนการทำงานผ่านตัวรับ ข้อพิจารณาเรื่องปริมาณต่ำและแบบไม่แปรผันตามลำดับ รวมถึงผลกระทบแบบเสริมฤทธิ์กันหรือขึ้นอยู่กับสารผสมใน EDCs หลายประเภท [4–6]

ภายใต้บริบทนี้ กลยุทธ์การลดการสัมผัสได้แสดงให้เห็นถึงการลดลงของไบโอมาร์กเกอร์ EDC ในปัสสาวะในระยะสั้นที่วัดผลได้ และการแทรกแซงทางโภชนาการแบบมุ่งเป้า — ที่ชัดเจนที่สุดคือแนวทางที่ได้จาก indole และสูตรส่วนผสมหลายชนิดบางประเภท — ได้แสดงความสามารถในการเปลี่ยนอัตราส่วนเมแทบอไลต์เอสโตรเจนในปัสสาวะในการศึกษาทางคลินิกบางแห่ง [7, 12, 27]

อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่หลากหลายจากการทดลองต่างๆ ปฏิกิริยาระหว่างยาและอาหารเสริมที่อาจเกิดขึ้น และฤทธิ์ทางต่อมไร้ท่อของโภชนเภสัชบางชนิด เป็นเหตุผลที่ควรมีแผนงานการวิจัยเชิงแปลผลที่นำโดยไบโอมาร์กเกอร์อย่างระมัดระวัง ซึ่งสอดคล้องกับหมวดหมู่ตามข้อกำหนดที่ชัดเจน เช่น อาหารทางการแพทย์ เมื่อสามารถพิสูจน์ความต้องการทางโภชนาการที่โดดเด่นได้ [9, 11, 28, 30]