14 серпня, 2025
Війна і хвороби наступного покоління
Ковальов К.О.
Ковальов О.О.
Дейніченко О.В.
Генетика заряджає рушницю, а довкілля натискає на курок.
Еліот Джослін
У 2005 р. директор Міжнародного агентства з вивчення раку Крістофер Уайлд запропонував нову онкологічну парадигму, яка розглядала розвиток онкологічних захворювань не як результат точкових мутацій соматичних генів, а як наслідок впливу зовнішніх і внутрішніх факторів, що діють протягом усього життя людини – від пренатального періоду до смерті.
Сьогодні внаслідок війни Україна є яскравим прикладом екологічної кризи зі складними токсичними умовами для життя людей, що створюють ризики розвитку раку, і цю проблему слід розглядати з позиції науки експосоміки, яка має змінити концепцію первинної та вторинної профілактики раку.
Новітня наука експосоміка
Нова онкологічна наука отримала назву «експосоміка». Вона походить від латинського слова exponere («чинити вплив») та грецького soma («сукупність»).
Внутрішній експосом включає особливості фізіології та метаболізму, гормони, запалення, мікробіом, віріом і геном.
Зовнішній включає кліматичні, екологічні, промислові, фізичні та хімічні фактори, зокрема забруднення повітря, води, ґрунту, шуми, радіацію, ультрафіолет, неіонізуюче електромагнітне випромінювання, хронічний стрес. Сюди зараховують особливості харчування, місце проживання, рівень освіти, соціально-економічний та психологічний статус.
Геноміка й експосоміка не конфліктують між собою. Це два взаємодоповнювальні наукові підходи, які вивчають різні аспекти біології людини та її взаємодії із довкіллям. Вони тісно пов’язані, оскільки разом допомагають зрозуміти, як генетичні фактори (геном) і фактори зовнішнього середовища (експосом) впливають на здоров’я, розвиток і виникнення захворювань. Взаємодія між генами, довкіллям і способом життя (епігенетичні фактори) становить значний інтерес для дослідників.
Іноді зовнішні фактори перетворюються на вкрай небезпечний токсичний експосом.
Експосом української війни
У світовій історії тривалий час війни розглядали як руйнівні гуманітарні, соціальні та економічні події, однак їхній вплив на глобальні екологічні системи і громадське здоров’я досі недостатньо вивчений.
Однією із визначальних характеристик воєнних конфліктів високої інтенсивності у ХХ та ХХI ст. є їхній безпрецедентний екологічний вплив включно із потенціалом для зміни клімату та деградації екосистем. Сьогодні війну вже не слід розглядати як окрему історичну геополітичну подію, а радше як експосомічний стан, що еволюціонує, порушуючи біологічні, екологічні та соціальні параметри людського життя.
Російське вторгнення в Україну у 2022 р. створило одну з найскладніших екологічних криз в новітній історії. Окрім гуманітарних та геополітичних наслідків, воно спричинило багатофакторну експосому, що характеризується руйнуванням інфраструктури, забрудненням повітря, води та ґрунту, психосоціальною травмою.
Війна в Україні є яскравим випадком екологічної кризи, яка може порушити щонайменше шість із дев’яти планетарних кордонів (Richardson K., 2015), необхідних для безпечного функціонування людського суспільства. Території вздовж лінії українського фронту ілюструють, як антропогенні сили, описані тут як «воєнний антропоцен», можуть спричинити широкомасштабну деградацію навколишнього середовища і формування токсичного експосому із далекосяжними наслідками для здоров’я населення.
Антропоцен вважається новою сучасною геологічною епохою Землі, коли діяльність людини є домінуючим фактором впливу на клімат і планетарні системи. Це створює нові виклики для науки про екологічне здоров’я та змінює наше уявлення про довгострокову профілактику захворювань.
Дослідження воєнного експосому
Тривала війна створила складні токсичні умови для мешканців України.
В постраждалих регіонах (Запоріжжя, Харків, Донецьк, Херсон) забруднювачі довкілля включно із тригалометанами (ТГМ) в питній воді, перхлоратами, важкими металами (свинець, кадмій), діоксинами, стійкими органічними забруднювачами, поліароматичними вуглеводнями, ароматизаторами, перфторвуглецевими кислотами і мікропластиком потрапили до експосому людини.
З одного боку, це підвищило ризики хронічних захворювань у населення, а з іншого – створило унікальні можливості для проведення національних біомедичних досліджень, які можуть стати глобальним внеском у світову науку та медицину.
Проєкт Запорізького державного медико-фармацевтичного університету із вивчення воєнного експосому в Україні отримав назву Ukrainian War Exposome Study (UWES). Це амбітний, але реалістичний план, що може надати вичерпну інформацію, як хімічні токсини, канцерогени, ендокринні руйнівники та психосоціальний стрес створюють ризики розвитку раку у населення східної України.
Наш внесок у дослідження українського воєнного експосому включає вивчення забруднення повітря, хімічного складу диму від окопних свічок, рівня ТГМ у питній воді, психічного статусу мешканців міста Запоріжжя. Ці дослідження були надруковані в науковій літературі, на сторінках медичної газети «ЗУ» та виданнях ЗДМФУ.
Наступним напрямком наших досліджень є вивчення впливу токсичного експосому на вагітних жінок і новонароджених дітей, що перебувають в зоні особливого ризику.
В умовах війни високої інтенсивності в Україні вагітні жінки зазнають комплексного впливу несприятливих хімічних, екологічних і психосоціальних факторів, які підвищують ризики патологічних і передчасних пологів, що також позначається на стані новонароджених.
Проблема передчасних пологів у світі та Україні
Проблема передчасних пологів є вкрай актуальною у всьому світі.
Систематичні глобальні дані про передчасні пологи (визначені як пологи до 37 тижнів гестації) почали збирати відносно недавно, приблизно з 90-х рр. минулого століття, завдяки покращенню досліджень і медичних реєстрів. Попередні дані були обмежені через відсутність стандартизованих методів збору інформації та регіональні відмінності в доступі до медичних технологій.
До 1990-х рр. у більшості країн медична звітність була зосереджена на материнській та дитячій смертності, а не на гестаційному віці. У країнах із низьким і середнім рівнем доходу до середини ХХ ст. більшість пологів відбувалася вдома, і тому історичні дані того часу були фрагментарними і ненадійними.
Сучасні дослідження, зокрема звіти Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), надають більш точні оцінки.
Згідно з даними Global Burden of Disease (GBD), у 2021 р. частота передчасних пологів у світі становила 10-11%, знижуючись до 5% у деяких європейських країнах і підвищуючись до 19% у країнах із низьким рівнем розвитку (Південна Азія та країни Африки на південь від Сахари).
За даними ВООЗ та національних медичних реєстрів, до початку повномасштабного вторгнення частота передчасних пологів в Україні була порівнянною з європейськими показниками, коливаючись у межах 5-7,0%. Це нижче за глобальну середню частоту у світі, яка становила 9,9-11,1%.
Після початку бойових дій частота передчасних пологів у східних регіонах (Харківська, Запорізька, Донецька області) зросла на 1-2% і досягла 9-10% порівняно з довоєнними 6-7%.
Плацента при передчасних пологах
Існує багато причин передчасних пологів, зокрема стрес і вплив екологічних токсинів. Всі вони призводять до пошкодження плаценти. Плацента, що виконує бар’єрну, імунну, ендокринну та транспортну функції між матір’ю і плодом, є надзвичайно чутливою до впливу зовнішнього середовища.
Одним із найбільш шкідливих біологічно активних класів хімічних сполук є важкі метали. Згідно з результатами досліджень, у довкіллі за останні 60 років різко зросла кількість таких забруднювачів, як екологічні металоестрогени (кадмій, кальцій, кобальт, мідь, нікель, хром, свинець, ртуть, олово). Деякі важкі метали накопичуються в плаценті, викликаючи оксидативний стрес, запалення та порушення трофобластичної функції, і діють як ендокринні руйнівники.
Багато хімічних сполук також є ендокринними руйнівниками і стійкими органічними забруднювачами (СОЗ). Вони назавжди залишаються в навколишньому середовищі через стійкість до біодеградації. Їх називають вічними хімікатами.
СОЗ виявлені в крові людини, жировій тканині, грудному материнському молоці і плаценті. Отже, вони потрапляють в дитячий організм ще в утробі матері та з перших днів життя.
СОЗ впливають на вироблення естрогенів, модифікують естрогенні сигнали і сприяють ранньому розвитку молочних залоз у дітей раннього віку.
Висока концентрація синтетичних естрогенів в організмі матері підвищує онкологічні ризики у дітей.
ТГМ (хлороформ, бромдихлорметан, дибромхлорметан і бромоформ) можуть порушувати ендокринні функції плаценти, впливаючи на гормональну регуляцію вагітності.
Тверді частинки PM2.5 долають плацентарний бар’єр, викликаючи активацію сигнальних шляхів, таких як KLF9/CYP1A1, та епігенетичні зміни (наприклад, метилювання ДНК) в тканинах плода.
Частинки мікропластику розміром менше ніж 5 мм потрапляють в організм людини per os, через дихальні шляхи і транскутанно.
Мікропластик може містити або переносити токсичні хімічні речовини, такі як фталати, бісфенол А і поліхлоровані біфеніли, що є потенційними канцерогенами.
Ці сполуки порушують функцію ендокринної системи, викликають репродуктивні та онкологічні ризики. В 2020 р. частинки мікропластику вперше були знайдені в людській плаценті.
Проблема пластику (мікропластику) різко загострилася в Україні під час війни, що потребує окремого обговорення.
Війна посилює психосоціальний стрес, який у поєднанні з токсинами потенціює ризик передчасних пологів.
Сучасні дослідження показують, що накопичення в довкіллі важких металів (свинець, кадмій, уран) та мікропластику, підвищення в атмосферному повітрі продуктів згоряння (PM2.5, фталати, діоксини), забруднення води ТГМ, а також хронічний стрес і психотравма, здатні викликати структурні та функціональні зміни у плаценті, які можуть мати вкрай негативні короткочасні і довгострокові наслідки для новонародженого.
Плаценту можна розглядати як біологічний архів впливу індивідуальних факторів ризику і токсичних чинників довкілля, що дає змогу виявити морфологічні відображення воєнного експосому.
Патологічне дослідження плаценти після передчасних пологів може надати важливі дані про ризики розвитку ранніх і пізніх хронічних захворювань у дітей. Інформація, яку надають плацентарні патологи, сприяє вивченню механізмів розвитку внутрішньоутробного стресу та його зв’язку із подальшими хворобами раннього і підліткового віку, а також у молодих дорослих.
Ми провели дослідження 82 жінок зі спонтанними передчасними пологами, які народили в місті Запоріжжі протягом 2023-2024 рр. Отримані дані свідчать про наявність низки характерних морфологічних та імуногістохімічних змін у тканинах плаценти.
Передчасні пологи були пов’язані із судинною дисфункцією (материнська і фетальна мальперфузія), порушеннями розвитку термінальних ворсин (незрілість і передчасне дозрівання) та запальними процесами (хоріоамніоніт).
Це узгоджується із попередніми даними світової літератури, згідно з якими гіпоксично-запальні ураження плаценти є одним із основних морфологічних субстратів передчасного початку пологової діяльності.
Набір морфологічних і молекулярних змін, виявлених у плацентах, дає змогу розглядати цей орган як цінний біомаркер, який відображає особливості зовнішнього експосому. Це свідчить про важливість перинатального моніторингу та міждисциплінарних досліджень у регіонах, що зазнали гуманітарних катастроф.
Для глибшого розуміння впливу патології плаценти на ризики відстрочених захворювань у новонароджених потрібні додаткові молекулярні та епідеміологічні дослідження.
Плацентарна патологія в умовах війни є не лише маркером гострого перинатального стресу, але й потенційним біоіндикатором віддалених наслідків для здоров’я наступного покоління.
Експосом війни та онкологічні захворювання у дітей
Спонтанні передчасні пологи є основною причиною довгострокових порушень здоров’я у новонароджених дітей, які проявляються розладами когнітивних функцій, зниженням рухових, інтелектуальних і поведінкових навичок, неврологічними ускладненнями, церебральним паралічем, ретинопатією недоношених, хронічними захворюваннями легень, некротичним ентероколітом. Є обмежені дані, що передчасні пологи також можуть бути пов’язані із підвищеним ризиком онкологічних захворювань в ранньому дитячому, підлітковому і молодому віці.
Концепція Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD), яка пов’язує ранні порушення внутрішньоутробного середовища із хворобами у подальшому житті, потребує проведення тривалих досліджень.
Вплив токсинів у критичні періоди розвитку (in utero, раннє дитинство) є онкогенним ризиком для дітей та молоді. Ці речовини закладають основу генетичної нестабільності, порушень імунного нагляду і клітинного метаболізму. Хронічне запалення, викликане особливим секретомом (SASP) старіючих клітин плаценти, може потенційно сприяти епігенетичним змінам у потомства.
Діти, які зазнали пренатального впливу, мають підвищений ризик лейкозів, лімфом, сарком, нейробластом, пухлин мозку та інших видів раку у підлітковому та молодому дорослому віці, причому реалізація мутагенної та промотувальної дії може відбутися через роки (експосомна траєкторія).
Зв’язок між експосомом воєнного часу і патологією плаценти засвідчує необхідність розроблення скринінгових програм для вагітних у зонах конфлікту (аналіз важких металів, біомаркерів SASP, рівня ТГМ у сечі).
Перспективи подальших досліджень будуть пов’язані з біомоніторингом плацентарного вмісту токсикантів (важкі метали, стійкі органічні сполуки, ТГМ, мікропластик), оцінюванням епігенетичних маркерів та мікробіому плаценти.
Відомо, що тривалі бойові дії високої інтенсивності підвищують ризики розвитку онкологічних захворювань у військових і цивільного населення, але є також всі підстави вважати, що війни можуть впливати і на здоров’я ненароджених дітей через стрес і вплив екологічних токсинів, які пошкоджують тканини плаценти.
Проєкт ЗДМФУ із вивчення воєнного експосому інтегрований у міжнародні програми з подальшого дослідження впливу війни на здоров’я матері та дитини (отримано грант HORIZON CanServ PID 35460 разом із Vien University of Technology, Austria).
Висновки
Українські території, якими проходить лінія фронту, демонструють, як вплив мілітаризованого антропоцену може призвести до деградації довкілля і сформувати токсичний експосом із глибокими наслідками для здоров’я населення.
Сьогоднішні події в Україні слід розглядати з позиції новітньої науки експосоміки, яка змінить сучасну концепцію первинної та вторинної профілактики раку.
Прецедент дослідження експосому в умовах воєнного конфлікту створить потенціал масштабування проєкту на інші географічні зони, де відбуваються гуманітарні катастрофи.
Український проєкт із вивчення воєнного експосому UWES має бути інтегрований в аналогічні європейські програми HEAP, EIRENE RI, PARC, Horizon Cancer Mission, щоб об’єднати зусилля дослідників з усього світу із розроблення інструментів методів системної біології та штучного інтелекту для вимірювання й аналізу експосому. Він не лише допоможе Україні, а й стане моделлю для вивчення впливу інших воєнних конфліктів на здоров’я населення.
Україна, що постраждала від війни, має не лише отримувати допомогу, а й стати учасником глобальних екологічних експосомних досліджень.
Тематичний номер «Онкологія. Гематологія. Хімієтерапія» № 3 (96) 2025 р.
