Zdravotní rizika spojená s expozicí PFAS

Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) jsou syntetické chemické látky, které se od 40. let 20. století široce používají v průmyslu i ve spotřebním zboží. Nacházejí se například ve vodoodpudivém oblečení, tkaninách odolných vůči skvrnám, kosmetice, hasicích pěnách a výrobcích odolných vůči mastnotě, vodě a oleji. PFAS mohou být přítomny také v některých nepřilnavých povrchových úpravách nádobí používaného v každodenním životě. Vzhledem k jejich perzistenci a dlouhým biologickým poločasům eliminace byly měřitelné koncentrace některých PFAS zjištěny u většiny obyvatel rozvinutých zemí, přičemž související dopady na lidské zdraví jsou hlášeny po celém světě.

Hodnocení zdravotních rizik PFAS vyžaduje porozumění jejich nepříznivým účinkům při reálných úrovních expozice, zejména během citlivých životních období. Důležité je také pochopení mechanismů jejich působení, toxikokinetiky a vztahů mezi dávkou a odpovědí. Tyto poznatky jsou základem pro odhady rizik, které slouží ke stanovení limitů v oblasti ochrany veřejného zdraví, ke snižování expozice a k plánování sanace kontaminovaného životního prostředí.

Proč představují PFAS zdravotní riziko?

PFAS mají chemickou strukturu tvořenou perfluorovaným uhlíkovým řetězcem, který odpuzuje vodu i olej, a aniontovou funkční skupinou, která je hydrofilní. Tato kombinace vlastností z nich činí mimořádně odolné a perzistentní látky. V životním prostředí se proto velmi obtížně rozkládají a v důsledku příjmu potravou i opakované expozice se mohou hromadit v organismech lidí a zvířat po celém světě. Dochází také k jejich biomagnifikaci v potravních řetězcích. Rostoucí množství důkazů proto vyvolává obavy z jejich škodlivých účinků na lidské zdraví.

V lidském těle se PFAS díky své polární a zároveň hydrofobní povaze silně vážou na bílkoviny a byly detekovány v séru, pupečníkové krvi i mateřském mléce. Na rozdíl od mnoha jiných bioakumulativních kontaminantů však nemají výraznou tendenci hromadit se v tukové tkáni.

Toxikokinetika PFAS a význam testování

Zatímco studie na zvířatech ukazují, že většina PFAS je vylučována především močí, renální clearance u lidí je výrazně pomalejší. To vyvolává závažné obavy z dlouhodobých dopadů PFAS na lidské zdraví. Pomalá eliminace přispívá k dlouhodobému působení PFAS v lidském organismu.

PFAS vykazují dlouhé biologické poločasy eliminace. Například kyselina perfluorooktanová (PFOA) v lidském těle přetrvává přibližně 3,5 roku a kyselina perfluorooktansulfonová (PFOS) zhruba 4,8 roku. Některé studie uvádějí také rozmezí 2,3 až 3,3 roku. Tyto poznatky poukazují na závažná zdravotní rizika spojená s PFAS a podtrhují potřebu dlouhodobého monitorování a průběžného hodnocení rizik.

Známé a předpokládané účinky PFAS na lidské zdraví

Imunologické účinky

Epidemiologické studie ukázaly, že expozice PFAS souvisí s oslabenou imunitní odpovědí, včetně snížených hladin protilátek po očkování, například proti záškrtu, tetanu, zarděnkám a příušnicím. Tyto účinky mohou přetrvávat až do období adolescence a dospělosti.

Expozice PFAS v prenatálním období a v raném dětství byla spojena s vyšším rizikem infekcí, například onemocnění dýchacích cest, krku a gastrointestinálního traktu, a také s onemocněními, jako je atopická dermatitida. Celkově dostupné důkazy naznačují, že expozice PFAS v kojeneckém a dětském věku může potlačovat imunitní systém, i když některé účinky se mohou lišit podle pohlaví.

Onemocnění jater a rakovina

Játra jsou jedním z hlavních míst akumulace PFAS s dlouhým uhlíkovým řetězcem. Experimentální studie prokázaly toxické účinky, jako je infiltrace tuku do jaterních buněk, apoptóza, narušení metabolismu mastných kyselin a v některých případech také rozvoj nádorů. Toxikologické a histologické studie na zvířatech naznačují, že PFAS mohou ovlivňovat jaterní metabolismus, vést ke zvýšené reabsorpci žlučových kyselin a podporovat akumulaci lipidů. Tyto poznatky dokládají vliv PFAS na funkci jater i potenciální dlouhodobé riziko rozvoje onemocnění.

Onemocnění ledvin

Expozice PFAS je u dospělých i dětí opakovaně spojována se zvýšenými hladinami kyseliny močové, která je biomarkerem vyššího rizika onemocnění ledvin. Dlouhé biologické poločasy eliminace PFAS s dlouhým uhlíkovým řetězcem jsou do značné míry způsobeny jejich výraznou reabsorpcí v ledvinách. Studie u lidí spojují expozici historicky používaným PFAS, jako jsou PFOA a PFOS, se sníženou funkcí ledvin a chronickým onemocněním ledvin. Zdravotní účinky PFOA a PFOS mohou souviset také s jejich hromaděním v tkáních ledvin a následnou nefrotoxicitou.

Dopady na reprodukci

Expozice PFOA byla spojena se sníženou pohyblivostí spermií, nižší koncentrací a počtem spermií a hormonálními změnami u mladých mužů. PFAS mohou rovněž procházet placentou a hromadit se v mateřském mléce, což umožňuje jejich přenos z matky na dítě. V důsledku toho mohou mít malé děti často vyšší sérové koncentrace PFAS než jejich matky.

Jak se PFAS dostávají do životního prostředí a potravinového řetězce?

K expozici člověka PFAS dochází několika cestami. Patří mezi ně expozice vnitřnímu ovzduší a prachu, konzumace kontaminované vody a potravin i pobyt v oblastech v blízkosti průmyslových provozů. Obavy z dopadů PFAS na lidské zdraví tak mohou souviset s několika hlavními zdroji expozice.

• Voda: PFAS kontaminují veřejné i soukromé zdroje pitné vody, řeky a podzemní vody v blízkosti průmyslových oblastí, skládek a míst nakládání s odpady. Významným zdrojem kontaminace jsou také hasicí pěny AFFF používané na letištích, vojenských základnách a výcvikových zařízeních. To vyvolává obavy ze zdravotních dopadů PFAS na komunity závislé na těchto vodních zdrojích.
• Půda a ovzduší: PFAS se mohou šířit půdou a ovzduším v okolí skládek nebezpečného odpadu a výrobních provozů, například v oblasti galvanického pokovování chromem, elektronického, textilního a papírenského průmyslu. Do životního prostředí se mohou dostávat také prostřednictvím čistírenských kalů využívaných jako hnojivo.
• Potraviny: PFAS vstupují do potravinového řetězce prostřednictvím kontaminovaných ryb, mořských plodů, mléčných výrobků, masa, plodin a dalších živočišných produktů. Ke kontaminaci životního prostředí mohou přispívat také obaly na potraviny, například mastnotě odolný papír, obaly na rychlé občerstvení a sáčky na popcorn určený pro přípravu v mikrovlnné troubě.
• Domácí a spotřební výrobky: Běžné výrobky, jako jsou tkaniny odolné vůči skvrnám a vodě, nepřilnavé nádobí, čisticí prostředky, barvy, tmely a některé výrobky osobní péče, například šampony, dentální nitě a kosmetika, mohou uvolňovat PFAS do vnitřního prostředí domácností.
• Cesty expozice: Cesty expozice PFAS jsou předmětem intenzivního výzkumu. V současnosti se předpokládá, že lidé mohou být PFAS vystaveni pitím kontaminované vody, konzumací kontaminovaných potravin, vdechováním znečištěného vzduchu nebo prachu, požitím kontaminované půdy, používáním výrobků obsahujících PFAS nebo při výkonu rizikových povolání, například u hasičů nebo pracovníků chemické výroby.

Význam přesného stanovení PFAS

Přesné analytické metody pro stanovení PFAS jsou nezbytné pro měření přítomnosti environmentálních chemických látek a jejich metabolitů v lidských tkáních a tělních tekutinách. Analýza může poskytnout jasnější obraz o celkové vnitřní expozici ze všech zdrojů a expozičních cest. Vzhledem k široké rozmanitosti PFAS a jejich rozdílným chemickým a fyzikálním vlastnostem je nutné vyvíjet cílené analytické postupy přizpůsobené konkrétnímu typu vzorku a analyzované matrici.

Výběr biologického vzorku závisí na konkrétních PFAS, které jsou předmětem zájmu. Pro látky s dlouhým biologickým poločasem eliminace se nejčastěji používá sérum, zatímco pro látky s kratším biologickým poločasem eliminace může být vhodnější moč nebo plná krev. PFAS lze detekovat také v plazmě, mateřském mléce a vlasech, přičemž každý z těchto typů vzorků poskytuje specifické informace o expozici v různých životních obdobích. Například vlasy mohou odrážet historickou expozici a analýza mateřského mléka pomáhá odhadnout příjem PFAS u kojenců, což je významné téma pro mnoho komunit vystavených těmto látkám.

Vzhledem k tomu, že požadované detekční limity pro PFAS se často pohybují v řádu ppt, tedy přibližně tisíckrát níže než u mnoha rutinních analýz v rozsahu ppb, jsou nezbytná přísná preventivní opatření. Patří mezi ně například ověřování, že používaný spotřební materiál neobsahuje PFAS, aby se zabránilo kontaminaci vzorků. Ta může vzniknout i v důsledku změn na straně dodavatele nebo výrobního procesu. Extrémně nízké detekční limity a regulační kritéria v řádu jednotek ppt proto vyžadují důsledný odběr a analýzu terénních vzorků kontroly kvality. Tyto postupy jsou klíčové pro spolehlivé hodnocení expozice PFAS a jejich účinků na člověka.