Диоксины — фундаментальный фактор техногенного антропогенного заражения природы. В последней четверти ХХ — начале ХХI века к обширному перечню экологических бед, угрожающих цивилизации (радиоактивное заражение радионуклидами, разрушение озонового слоя планеты, парниковый эффект и др.), добавилась еще одна — отравления высокотоксичными диоксинами, которые являются универсальным клеточным ядом, вызывающим тяжелые заболевания, в ряде случаев с летальным исходом. Особая их опасность заключается в том, что они чрезвычайно устойчивы к биологическому и химическому разложению, сохраняются в окружающей среде десятки лет и беспрепятственно загрязняют почву, растения, планктон и др. Удивительна стойкость этих веществ: для их полного разложения требуются десятилетия [1—8]. Они представляют собой бесцветные кристаллы с температурой плавления 320—325 °С, содержащие латерально расположенные атомы хлора по периферии кристаллической решетки, отличающиеся высокой адгезивной способностью и растворимостью в органических растворителях, стойкостью к окислению, высокой стабильностью [2, 9, 10].
Проблема диоксиновой опасности, угрожающей цивилизации, впервые привлекла внимание широкой общественности после завершения военных действий вооруженных сил США во Вьетнаме, где хлоргербициды использовались в качестве дефолиантов для уничтожения растительности, используемой для маскировки, что привело к большим человеческим жертвам. Эта война, названная Ranch hands, использовалась как полигон для испытания химического гербицидного оружия с применением составов agent+orange, agent+green, agent+purple [10, 24]. Диоксиновая опасность и диоксины являлись предметом обсуждения на международных симпозиумах, в том числе в Вашингтоне (1971), где они были определены как суперэкотоксиканты общепланетарного масштаба [1, 8, 11, 12, 37].
Диоксинам свойственны тяжелые множественные поражения важнейших органов и систем организма, иногда с летальным исходом, и выраженными изменениями кожных покровов. Под влиянием диоксинов происходят подавление адаптивного клеточного иммунитета, снижение уровня антител, повышение уровня интерлейкинов-2, нарушение уровня содержания иммуноглобулинов и репродуктивной функции, гиперхолестеринемия. Выявлены эмбриотоксический, генотоксический, мутагенный, тератогенный эффекты, влияние на экспрессию генов на уровне ДНК, хромосомные аберрации, повышение перекисного окисления липидов, поражение печени, поджелудочной железы, сахарный диабет, высокое содержание триглицеридов и тироксина, повышение экспрессии цитохрома, β-эстрадиола гидроксилированного — маркеров канцерогенеза.
Особого внимания заслуживают выраженные, симптоматичные для диоксиновых отравлений изменения кожных покровов [7, 10, 13—19]. Характерными, типичными проявлениями диоксиновой интоксикации являются тяжелые хлоракне (хлорные угри), связанные с избирательным патогенным действием хлоридов на сально-железистый аппарат. Локализация хлоракне в отличие от вульгарных угрей — преимущественно в подмышечных областях, вокруг глаз, в области половых органов. Инфильтрат в основании этих элементов более выражен и уплотнен и имеет более интенсивный темно-красный цвет. Характерны сально-железистые кисты, метаплазии, кератинизация и некротизация эпителия сальных желез с обнаружением диоксина в элементах с помощью масс-спектрометрии. Хлоракне осложняются вторичной инфекцией. Известны случаи тяжелых сливных угрей, сопровождавшихся желтой атрофией печени у рабочих при контакте с хлорированными дифениловыми нафталинами. Хлоракне оставляют глубокие рубцы, червеобразную атрофодермию. Акнеформные элементы группируются в очаги темно-грязноватого оттенка, расположены симметрично. Типичны гиперкератотические бляшки, плоские и бородавчатые пигментированные папулы до 0,5 см в диаметре. Отмечаются также ярко-красные сосудистые плотноватые звездочки. Диоксиновым токсидермиям свойственны интенсивный зуд, дерматиты, ожоги кожи, гиперкератозы, гиперпигментация, гирсутизм, гипертрихоз. При люминесцентном освещении выявляются аспидно-серые пигментированные пораженные участки с серебристым свечением. Кожные пробы с 10% раствором продукта положительных результатов не давали, что свидетельствует об отсутствии аллергического процесса.
Хлоракне считаются манифестирующим клиническим симптомом интоксикации диоксинами. В то же время отсутствие типичных хлоракне делает маловероятной экологическую значимость диоксинов. Чаще всего множественные хлоракне проявляются в результате профессионального контакта при производстве гербицидов. Хлоракне могут быть ранним перманентным спутником-биомаркером поражений, связанных с выбросом диоксинов, и сопровождаться повышением их содержания в сыворотке крови. Это следует учитывать при своевременной ранней диагностике и профилактике отравлений диоксинами.
Типичны также некротизирующие дерматиты, экссудативная эритема, ожоги кожи, а также мейбомииты — поражения мейбомиевых желез, гипертрихоз. В результате интоксикации диоксинами развиваются эластоз, многоформная эритема.
Диоксины являются порфириногенами, провоцирующими позднюю кожную порфирию. К диоксиновым осложнениям относят болезнь Пейрони — уплотнение белковой оболочки и перегородки полового члена с деформацией их во время эрекции [5, 11, 13, 20—29, 35—37, 40—43].
Диоксиновые поражения нередко осложняются гематогенными, лимфоидными новообразованиями, раком молочной, щитовидной железы, реже — саркомами мягких тканей, злокачественными лимфомами, эндометриозом [19, 30—34, 37].
Для поражения диоксинами характерны тяжелые врожденные аномалии, пороки развития плода, акушерско-гинекологические патологии. Тяжелые последствия кумулятивного воздействия диоксинов возникают у грудных детей от вскармливания матерями, работавшими на химических предприятиях, связанных с хлорорганическими соединениями. Диоксиновые поражения становятся важнейшей проблемой охраны материнства и детства [13, 19, 38, 39].
Заболевания кожи нередко развиваются на фоне тяжелых сердечно-сосудистых висцеральных расстройств, абдоминальных симптомов и др. Диоксиновые поражения представляют собой тяжелый общетоксический синдром с выраженными кожными проявлениями и долгосрочными последствиями.
Для выявления диоксинов используются хроматомасс-спектрометрия и иммуноферментный анализ (ИФА).
Высокотоксичные, чрезвычайно опасные диоксиновые соединения приобретают все большее экологическое значение. Диоксиновые поражения продолжают наблюдаться в производственных процессах, связанных с диоксиновыми технологиями, при авариях, выбросах, утечке сырья на заводах химических удобрений, нефтехимических и полимерных предприятиях, в агрокомплексах при распылении хлорорганических пестицидов [40—44].
Серьезные экологические и санитарные проблемы возникли в последние годы в странах Африки в связи с многолетним использованием там большого количества хлорорганических пестицидов (ДДТ, линдана, гептохлора и др.) в качестве инсектофунгицидов. Однако имеются и другие источники диоксинов: они могут содержаться в хлорсодержащих полимерных отходах, изделиях из поливинилхлорида, не подвергающихся биологическому природному разрушению и загрязняющих природную среду. Заслуживает интереса формулировка, в которой диоксины сравнимы с «химическим СПИДом»: ПВХ+огонь= «химический СПИД»=диоксины.
Приоритетами обеспечения безопасности являются регламентирование оптимальных диоксиновых технологий; мониторинг процессов, связанных с диоксинами, внедрение специального диоксинового регистра, выявление диоксиновой патологии методами масс-спектрометрии и ИФА, ранняя диагностика вспышек специфических хлоракне; внедрение технологии утилизации (сжигания) опасных полимерных отходов, содержащих диоксины, выбросов хлорорганических пестицидов, координация профилактических мер заинтересованных служб и ведомств. Проблема безопасности диоксинов всесторонне отражена в Стокгольмской конвенции (май 2001 г.), Программе ООН, в специальной директиве Российской Федерации [1, 6, 40, 44].
Диоксиновые соединения оказались в последние годы в центре внимания международного сообщества как экологическая опасность общепланетарного масштаба. Диоксины вызывают множественные тяжелые поражения важнейших органов и систем организма, среди которых одно из ведущих мест занимают заболевания кожи, в особенности специфические хлоракне, а также токсидермии, поздняя кожная порфирия, пигментация кожи и слизистых оболочек, злокачественные новообразования. Им сопутствуют снижение адекватного иммунитета и уровня антител, повышение продукции интерлейкинов, нарушения эндокринной и репродуктивной систем с типичными долгосрочными последствиями, характеризуя их как специфический диоксиновый синдром. Множественные профессиональные токсидермии с поражением кожи и хлорными угрями наблюдаются на производствах, связанных с выбросом сырья с диоксиновой технологией на заводах химических удобрений и в процессе распыления, а также на нефтехимических и полимерных производствах при авариях.
Для выявления диоксиновых поражений используют хроматомасс-спектрометрию и ИФА. Обеспечение диоксиновой экологической безопасности достигается внедрением рациональной технологии производства высокотоксичных органических хлорсоединений, а также ранней диагностикой вспышек хлоракне.
Обеспечение экологической безопасности, связанной с диоксинами, включает регламентирование диоксиновых технологий, изомерспецифический анализ по хроматомасс-спектрометрии, масс-селективной детекции.