[에피스테메]환경보건 - 환경독성학, 위해성평가

- 내분비계 장애물질의 모방작용, mimic action은 자연적인 호르몬을 모방하여 비슷한 세포반응을 유발하는 것으로, 약물로 사용되고 있는 합성 DES, diethylstilbesterol의 경우 자연적인 에스트로겐보다 훨씬 강력한 세포반응을 유발한다. 봉쇄작용이란 자연적인 호르몬과 결합할 수용체를 봉쇄함으로써 자연적인 호르몬이 기능할 수 없도록 하는 것을 말하며 DDT의 분해물질인 DDE에 의해 남성호르몬인 테스토스테론의 작용이 억제되어 번식이 감소되는 것이 대표적인 예이다. 방아 쇄 작용이란 단백질 수용체와 결합하여 비정상적인 일련의 연쇄 세포반응에 방아쇠를 당김으로써 암을 유발하거나 생체 내 물질대사 및 합성을 변화시키는 것을 말한다. 다이옥신은 마치 호르몬처럼 단백질 수용체와 결합하여 암을 발생시키는 과정에 방아쇠작용을 한다. 수용체와 직접 결합하지 않고 간접적으로 자연적 호르몬의 합성, 저장, 분비, 이동 등을 증가하거나 감소시켜 정상적인 내분비 기능을 방해하는 경우를 간접영향이라고 한다. 납은 성장호르몬이나 갑상선호르몬의 정상적 기능을 방해하여 발육과 지능 발달을 저해한다.

 

- 여성의 유산방지제로 복용하였던 DES는 여성의 생식능력을 감소시키고, 자궁 기형, 질암 등이 발견되었다. 

- 선저 도료로 사용되는 TBT, tributyltin의 영향으로 음경을 가진 암컷 두드럭고둥이 발견되었다.

- 방류된 농약 DDT로 악어 수가 감소하고 하나의 난포 안에 많은 알을 가지는 암컷과, 페니스가 작은 수컷이 발견되었다. 또한 조류의 알 껍질이 얇아지면서 부화율이 낮아지고 기형이 발견되기도 하였다. 플라스틱 젖병에 사용되던 비스페놀 A는 여성호르몬과 유사한 작용을 함으로써 남성의 무정자증, 여성의 성조숙증을 유발한다고 보고되어 금지되고 있다.

 

- 기술역학은 원인과 질병 간의 원인적 연관성에 관한 가설을 증명하기보다는 그러한 가설을 설정하는 단서를 제공하는 역할을 하는 연구이다.  생태학적 연구, 사례보고, 사례군 연구 등을 들 수 있다. 집단 수준의 자료에서 원인과 결과 간에 연관성이 관찰되었다고 하더라도 개인 수준의 자료를 수집하여 분석하는 연구에서 그 가설을 증명하여야 한다.

 

- 단면조사 연구, cross sectional study는 질병의 원인과 특정 노출 요인에 대한 정보를 같은 시점, 짧은 기간 내에 얻는 역학적 연구 방법을 말한다. 단면조사 연구는 시간적으로 우선해야 할 요인과 나중의 일인 질병에 대한 정보를 동일한 시점에 조사하기 때문에 시간적 선후관계를 확신하기 어렵다. 따라서 요인과 질병 간의 연관성을 밝히는 데는 한계가 있다. 

 

- 통계적 연관성은 원인적 연관성과 비원인적 연관성이 있는데 비원인적 연관성에는 우연에 의하여 생기는 경우, 연구 설계 및 방법이 잘못되어 사실은 연관성이 없는 데 있는 것처럼 잘못 유도되는 경우, 제3의 요인이 이들 두 사건과 각각 관련되어 있어 실제로 두 사건 간에 아무런 관계가 없더라도 연관성이 있는 것처럼 나타나는 경우이다.

우연에 의한 연관성은 반복된 연구를 통해 판별이 가능하고, 연구 설계 및 방법이 잘못되어 나타나는 비원인적 연관성은 계통적 오류의 형태인 바이어스, bias가 원인이다. 이는 연구 설계에 있어 자료의 선택적인 추출 및 이를 통한 평가로 발생하는 선택 바이어스, 대상에 대한 정보 획득 방법이 부적절하여 생기는 정보 바이어스로 구분된다. 

 

- 제3의 요인에 의해 나타나는 비원인적 연관성은 제3의 요인에 의한 교란 바이어스가 원인이다. 이는 두 사건의 연관성을 층화분석, stratified analysis 함으로써 확인할 수 있다. 

 

- 위해성 평가는 영향을 받는 수용체에 따라 건강 위해성 평가, HRA, human health risk assessment와 생태 위해성 평가, ERA, ecological risk assessment로 구분된다. 

유해성 평가 단계에서는 가장 낮은 최대무독성영향, NOAEL을 선정하고 이 수준이 문제가 되는지 판단한다. 유해성 확인과정에서 화학물질의 건강영향이 확인되었다면 그다음에는 용량 반응 관계 및 노출에 대한 정량적인 평가를 시행한다.

 

- 용량-반응 평가는 화학물질이 인체에 미치는 영향에 있어 역치, threshold가 존재하느냐에 따라 발암물질과 비발암물질로 나누어 평가한다. 발암물질의 경우에는 매우 저농도에서도 유해한 반응이 발생할 수 있다고 가정하여 비역치 모델을 사용하고, 비발암물질에 대해서는 역치 모델을 사용한다. 

동물시험에서 얻은 용량-반응 관계를 이용하여 최대내성용량, MTD, maximum tolerance dose 이하 수준의 고농도 용량에 동물을 노출시켜 자료를 얻고, 비역치를 가정한 수학적 모델을 이용하여 만성적 저농도 노출 시의 영향을 추정한다. 그다음으로 동물실험에서 사용한 용량을 사람에게 해당하는 용량으로 전환한다. 이러한 과정을 통해 궁극적으로 발암잠재력, SF, carcinogenic potency factor or slope factor를 산출하고, 이 값을 인체 위해도 추정에 사용한다. 발암잠재력이란 평균체중의 건강한 성인이 어떤 화학물질에 오염된 환경매체를 통해 기대수명 기간 동안 단위 노출량으로 노출되었을 경우 그로 인해 발생이 가능한 초과발암확률 추정치의 95% 신뢰구간 중 상한 값을 의미한다.