Уровни остатков глифосата в различных сельскохозяйственных культурах, полученные в результате полевых испытаний препаратов на основе глифосата.

Данная таблица в очередной раз показывает, что как попытки применения, так и само применение гербицидов на основе глифосата происходит по всему спектру культур во всех регионах мира. Но, только в отношении сои данный агрохимический приём используется неукоснительно и с максимальной степенью интенсивности, поскольку самым прямым образом влияет как на урожайность, так и на низкую себестоимость выращивания данной культуры. При этом, уровень использования гербицида ограничивается лишь устойчивостью данной культуры и сорта к действию данного средства защиты растений, поскольку как бы не высока была доза применения, она с лихвой окупает любые дополнительные затраты, которые бы пришлось понести сельхозпроизводителю без применения данного вида препаратов. (дополнительная культивация, прополка и т.д.)

Для того, чтобы понять суть изменений, которые могут произойти в организме под влиянием глифосата и его метаболитов в процессе угнетения гена цитохрома P450 обратимся к материалу, который в общих чертах даёт представление о специализации ферментов, выработку которых данный ген обуславливает.

Цитохром р450 (CYP 450) – так называется большая семья универсальных ферментов организма животных и человека, отвечающих за метаболизм большинства лекарств и других чужеродных органических соединений (ксенобиотиков), в том числе различного вида канцерогенов и мутагенов.

Метаболизм многих классов лекарственных средств (антигистаминных препаратов, ингибиторов ретровирусной протеазы, бензодиазепинов, блокаторов кальциевых каналов и др.) происходит с участием цитохромов.

Помимо этого, цитохромы обеспечивают различные физиологические процессы, включая биосинтез стероидов и холестерина, метаболизм жирных кислот и обеспечение кальциевого обмена (гидроксилирование витамина D3, составляющее первый этап в образовании кальцитриола).

Как оказалось, различные виды цитохрома Р450 широко распространены в клетках микроорганизмов, растений и млекопитающих. Отсутствуют эти ферменты только у анаэробных бактерий.

Ученые предполагают, что все гены, кодирующие разные виды CYР450, произошли от одного гена-предшественника, который существовал еще два биллиона лет назад. Функция этого «оригинального» гена заключалась в утилизации энергии. На данный момент в природе обнаружено более 1000 различных видов цитохрома CYP 450.

На сегодняшний день у млекопитающих обнаружено около 55 различных видов цитохромов, у растений – более 100.

Благодаря успехам генной инженерии, удалось установить, что ферменты семейства цитохромов выполняют различные функции, что и обусловливает их деление на три основных класса:

- участвующие в метаболизме лекарственных препаратов и ксенобиотиков;

- участвующие в синтезе стероидов;

- участвующие в других важных эндогенных процессах, протекающих в организме.

Поскольку, наиболее подробно и глубоко механизм действия ферментов семейства CYP 450 изучен в связи с изучением фармакодинамики различных препаратов по отношению к организму человека, в дальнейшем описание действия данных ферментов будет рассматриваться в данном разрезе. Однако, это сделано только с той целью, чтобы наиболее полно преподнести информацию, насколько широко, многообразно и опосредовано может быть негативное действие глифосата, обусловленное блокировкой активности гена CYP 450, отвечающего за выработку данного вида ферментов.

Несмотря на разнообразие цитохромов в организме человека, метаболизм лекарственных средств происходит с участием преимущественно ограниченного количества CYP 450. Наиболее распространенными представителями этой группы являются: CYP 1А2, CYP 2С9, CYP 2С19, CYP 2 D 6, CYP 2E1, CYP 3A4.

Эти ферменты катализируют широкий спектр метаболических реакций:

- один цитохром может метаболизировать несколько лекарственных препаратов, имеющих различную химическую структуру;

- один и тот же лекарственный препарат может подвергаться воздействию различных CYP 450 в разных органах и системах человеческого организма.

Двойственность природы цитохромов P450 заключается в следующем феномене.

В большинстве случаев, жирорастворимые лекарственные средства и другие химические субстанции трансформируются в водорастворимые метаболиты, которые легче выводятся из организма. Введение гидроксильных групп (благодаря цитохрому Р450) увеличивает полярность молекул и их растворимость, что также способствует их выведению из организма. Почти все ксенобиотики, попадающие в печень, окисляются какой-либо изоформой цитохрома р450.

Однако, те же ферменты, катализирующие процессы «очищения», могут активировать инертные химические молекулы до высоко реактивного состояния. Такие молекулы-посредники могут взаимодействовать с белками и ДНК.

Таким образом, воздействие цитохромов р450 может произойти по одному из двух конкурентных путей: метаболической детоксикации либо активации.

Для того, чтобы более чётко представить себе механизм действия глифосата в контексте подавления им активности гена CYP 450, разберём механизм ингибирования метаболизма лекарственных средств (а в нашем случае и всех иных видов ксенобиотиков).

Ингибирование метаболизма лекарственных средств является наиболее частой причиной клинически значимого медикаментозного взаимодействия, что приводит к нежелательному повышению концентрации препарата или какого-либо токсического продукта в крови. Чаще всего это происходит, когда два различных препарата или вещества конкурируют между собой за возможность быть связанными с одним ферментом. Вещество, «проигравшее» в этой конкурентной «борьбе», теряет возможность адекватно метаболизироваться и избыточно накапливается в организме.

Однако, в нашем случае возможен и иной вариант, когда в следствии угнетения гена CYP 450 значительно понижается выработка самого фермента, отвечающего за метаболизм данного вещества (его разрушение и вывод его из организма). Развитие событий именно по такому сценарию, обеспечивает наличие глифосата в продуктах, попадающих в организм животных и человека.

Не проявляя сам по себе выраженной токсичности, он обеспечивает мультипликативный эффект действия тех, действительно токсичных и вредных веществ, которые в обычных условиях (без присутствия глифосата) были бы просто инактивированы системой ферментов CYP 450. Таким образом, действую опосредовано, глифосат создаёт условия для самых непредсказуемых последствий, поскольку объективно определить направленность его токсического действия просто не предоставляется возможным. Оно зависит не от него, а от поступления в организм тех веществ, которые в норме могут вовсе не рассматриваться как токсичные, поскольку в природных условиях подвергаются нормальному, эволюционно опосредованному метаболизму.

Для полноты представленной информации и полной её завершённости необходимо сказать о том, что в природе существуют как механизмы ингибирования так и механизмы индукции метаболизма ксенобиотиков и лекарственных веществ. Соответственно, существуют и вещества в той или иной степени ингибирующие или активирующие этот процесс, воздействуя соответствующим образом на интенсивность выработки ферментов семейства CYP 450. К сожалению, на сегодняшний день в этом списке так и не фигурирует глифосат. Официальное его появление в этом списке, значительно бы повлияло как на уровень потребления соевых продуктов, так и на интенсивность использования глифосата и распространение в мире устойчивой к нему генно-модифицированной сое.