BISFENOL A (BPA)
Bisfenol A (BPA) należący do związków chemicznych z grupy fenoli obecnie jest jedną najpowszechniej wykorzystywanych organicznych substancji w produkcji rozmaitych dóbr konsumpcyjnych. Znaleźć go można m.in. w plastikowych pojemnikach na żywność, farbie wykorzystywanej do drukowania paragonów, a nawet w niektórych kompozytach dentystycznych. Jest praktycznie wszędzie, a jego produkcja sukcesywnie wzrasta. Do niedawna sądzono, że bisfenol A i jego związki są nieszkodliwe dla organizmów żywych. Okazuje się jednak, że jest inaczej, ponieważ:
BPA kumuluje się w glebie i w tkance tłuszczowej;
z uwagi na szerokie spektrum działań niepożądanych, jakie może wywołać już w niewielkich stężeniach, ma znaczący wpływ na przebieg procesów toczących się na poziomie komórkowym (metabolizm), jak i tkankowym (pośredni wpływ na tworzenie nowotworów) oraz ustrojowym (procesy hormonalne i rozrodcze).
BPA a warunki panujące w jamie ustnej
Związki bisfenolu A znalazły zastosowanie w stomatologii jako monomery wchodzące w skład materiałów kompozytowych wykorzystywanych do odtwarzania uszkodzonych elementów koron zębów, zastępując dotychczas stosowane amalgamaty rtęciowe i stanowiąc nowocześniejszą alternatywę dla cementów krzemowych czy wypełnień sporządzonych z metali szlachetnych. W kompozytach stomatologicznych bisfenol A występuje w formie monomeru podstawowego pod postacią metakrylanów bisfenolu A, określanych skrótami Bis – DMA, Bis – GMA i Bis – EMA. Monomery podstawowe w procesie polimeryzacji i w obecności pozostałych mineralnych i organicznych składników kompozytu tworzą strukturę długołańcuchową, o dużej wytrzymałości mechanicznej. Okazuje się jednak, że nie wszystkie monomery pochodnych BPA zostaną włączone w łańcuch wielkocząsteczkowy podczas polimeryzacji. W zależności od warunków, w jakich przebiega proces łączenia się monomerów w łańcuch polimerowy, w środowisku jamy ustnej może pozostać ok. 1-30% wolnych monomerów. Monomery uwalniane są też z utwardzonego już kompozytu – w odpowiednich warunkach fizykochemicznych. To, ile monomerów nie zostanie włączonych do łańcucha polimerowego lub uwolni się z kompozytu, zależy m.in. od:
warunków panujących podczas polimeryzacji: temperatury otoczenia, stopnia naświetlenia materiału mającego utworzyć twardą strukturę kompozytową, rodzaju inicjatora i wypełniacza – składników dodatkowych tworzących kompozyt;
warunków pH w jamie ustnej – niższe sprzyja kilkakrotnie szybszemu wypłukiwaniu monomerów z kompozytu;
obecności enzymów w jamie ustnej – na związki bisfenolu A działają zarówno enzymy znajdujące się w ślinie, jak i te, które wydzielane są przez drobnoustroje bytujące w jamie ustnej; enzymy powodują chemiczną destrukcję wiązań łączących monomery w łańcuchu polimerowym, co skutkuje uwolnieniem pojedynczych cząstek pochodnych BPA;
skurczu polimeryzacyjnego, który powstaje podczas formowania struktury długołańcuchowej z monomerów i wywołuje naprężenia wewnątrz materiału tworzącego wypełnienie;
erozji spowodowanej przez płyny trafiające do jamy ustnej: etanol, który nasila rozpad wiązań polimerowych, i kwaśne napoje, które obniżają pH środowiska.
Udowodniono, że kamień nazębny i płytka nazębna również nasilają uwalnianie monomerów – pośrednio: poprzez magazynowanie czynników, które sprzyjają dyfundowaniu niespolimeryzowanych cząstek związków BPA (np. bakterii odpowiedzialnych za wytwarzanie enzymów uszkadzających kompozyt).
Jak wolne monomery związków BPA szkodzą?
Wolne monomery związków BPA szkodzą zarówno pacjentom, jak i personelowi stomatologicznemu, który ma fizyczny kontakt ze składnikami kompozytu podczas preparowania wypełnienia. Cząstki te mogą przedostawać się do organizmu na kilka sposobów:
dyfundując poprzez kanaliki zębinowe w głąb miazgi i uszkadzając ją – kluczowe znaczenie ma tutaj przepuszczalność warstwy zębinowej; udowodniono, że dobrą barierę ochronną stanowi zębina o grubości 1,5 mm, natomiast warstwa zębiny o grubości 0,5 mm przepuszczała monomery;
przedostając się przez uszkodzone zęby do krwiobiegu – tą drogą monomery rozprzestrzeniają się po dużym obszarze ciała;
przenikając przez warstwę rękawic jednorazowego użytku, które personel dentystyczny stosuje podczas pracy, i wnikając w skórę.
Udowodniono, że pochodne bisfenolu A stosowane m.in. w wypełnieniach stomatologicznych mogą powodować:
Miejscowe reakcje uczuleniowe – skutkiem są zmiany na skórze: łuszczące się lub o charakterze pęknięć, rozpadlin.
W dziąsłach: zmniejszenie żywotności fibroblastów, czyli komórek odpowiedzialnych za wytwarzanie białek tworzących tkankę miękką i keratynocytów – komórek biorących udział w odpowiedzi immunologicznej i w procesach wzrostu i dojrzewania nabłonka dziąseł.
Uszkodzenia DNA i hamowanie syntezy materiału genetycznego, ale bez wpływu na procesy naprawcze. Co jednak ciekawe – na uszkodzenie DNA nie ma wpływu stężenie tych substancji, ponieważ już jedna cząsteczka może doprowadzić do defektu w strukturze helisy. I jeśli z innych powodów mechanizmy naprawcze nie zadziałają, mogą pojawić się sprzyjające warunki do powstania mutacji i transformacji nowotworowej. Ważne: udowodniono związek między ekspozycją na BPA oraz występowaniem raka prostaty u mężczyzn.
Zakłócenia w gospodarce hormonalnej organizmu – z racji podobieństwa chemicznego do żeńskich hormonów płciowych pochodne BPA nie są traktowane przez ustrój jako czynniki obce. Z tego powodu łączą się one z receptorami komórkowymi dla estrogenów i powodują zakłócenia w cyklu rozrodczym organizmu, przez co mogą stać się przyczyną poronień i problemów z płodnością. Powodują również zaburzenia w przemianach testosteronu w estrogeny oraz sprzyjają mnożeniu się komórek nowotworowych w raku piersi podatnych na wpływ estrogenów. Związki bisfenolu A zaburzają także działanie endokrynne tarczycy, hamując transport wytwarzanych przez ten gruczoł hormonów. Z tym wpływem pochodnych BPA wiązane są plagi nadwagi i otyłości w społeczeństwach wysoko uprzemysłowionych.
Zakłócenia w mineralizacji szkliwa.
Zaburzenia w pracy układu nerwowego.
Negatywny wpływ BPA i jego pochodnych na zdrowie potwierdzają wyniki licznych badań naukowych. Eliminowanie bisfenolu A z listy składników wykorzystywanych do produkcji materiałów stosowanych w gabinetach dentystycznych nie jest zatem kolejną nerwową reakcją podyktowaną sezonową nagonką na określony produkt/substancję, nagłaśnianą dodatkowo przez mass media, ale świadomym działaniem na rzecz zdrowia. W zdecydowanych działaniach anty-BPA pionierem stała się Kanada: jako pierwszy kraj na świecie wpisała bisfenol A do rejestru substancji toksycznych i szkodliwych.