Тяжёлые металлы в косметических красках для волос: оценка кожного риска и токсикологические последствия у женщин в Хартуме (Судан)

Зачем изучали краски для волос в Судане

Чёрные порошковые, «каменные» и кремовые краски для волос широко используют в Судане, причём их наносят не только на волосы, но и на кожу. Исследователи из Хартума отмечают, что для местных продуктов почти нет данных о содержании металлов, а лабораторные мощности и надзор за косметикой ограничены. Поэтому, по словам авторов, работ, где состав продуктов, анализы крови и расчёт риска объединены в одном исследовании, для Судана не было.

Главный путь воздействия при окрашивании - контакт с кожей головы, которая хорошо кровоснабжается и богата фолликулами. У мастеров добавляются вдыхание пыли при смешивании порошков и случайное попадание в рот при частой работе с продуктом. Авторы пишут, что защитными средствами профессионалы пользуются редко, и это увеличивает внутреннюю дозу по сравнению с клиентами.

Металлы могут попадать в краску как примеси в сырьё (особенно в минеральные пигменты), из оборудования или как намеренные добавки, например ацетат свинца для постепенного затемнения. Для свинца, кадмия, ртути, никеля и марганца токсичность хорошо описана в литературе, но расчётных оценок именно для кожного воздействия краски в странах с низким уровнем регулирования мало.

Важное предупреждение для читателя: это не клиническое испытание. Работа сочетает лабораторный анализ продуктов, небольшой пилотный анализ крови, опрос и математическую модель риска. Из неё нельзя напрямую вывести, что у конкретного человека краска вызовет болезнь, а часть разделов о механизмах токсичности опирается на опыты на животных и на данные по другим путям воздействия.

Как проводили исследование

Исследование поперечное, аналитическое, выполнено в штате Хартум в 2021-2022 годах; этический комитет Министерства здравоохранения штата одобрил работу, участники подписали информированное согласие. С марта по август 2021 года в розничных точках купили 11 чёрных красок (порошковые, каменные и кремовые) из семи стран: Индии, Индонезии, Египта, Пакистана, Китая, Франции и местные «каменные» без бренда. Марки в тексте обезличены кодами HD-A - HD-L.

Содержание меди, кадмия, ртути, свинца, марганца и никеля определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Для проверки метода приведены линейность, пределы обнаружения, повторяемость (разброс меньше 2%) и извлечение 97,6-99,2%.

Пилотную группу для анализа крови составили 19 женщин 19-56 лет: мастера с долгим стажем работы с краской и несколько женщин без профессионального контакта. Набор был целенаправленным, а не случайным, поэтому авторы сами называют результаты разведочными. У десяти женщин исследовали плазму (метод пламенной абсорбции), у девяти цельную кровь (графитовая печь).

Кроме того, провели интервью по 42-пунктной анкете на арабском языке среди 312 женщин из трёх районов Хартума, отобранных многоступенчатой кластерной выборкой. Анкета касалась личного использования краски, профессионального контакта, средств защиты и симптомов. Симптомы были самоотчётом, а не диагнозами врача, и связи симптомов с типом краски или стажем авторы статистически не оценивали.

Что нашли в самих красках

Самым частым загрязнителем оказался марганец: 294,8 ppm в индийском порошке HD-J, 163,4 ppm в HD-C и 155,2 ppm в HD-I. Две кремовые краски (французская HD-F и HD-G без указанной страны) не содержали обнаруживаемых металлов; авторы называют их европейскими кремами.

Свинец, по тексту, нашли в трёх красках: HD-E (29,5 ppm), HD-J (17,5 ppm) и HD-L (7,99 ppm), и все они превышают европейский технически неустранимый предел 2 ppm. Ртуть обнаружена в HD-H (0,929 ppm), HD-E (0,136 ppm) и HD-A (0,008 ppm). Кадмий нашли в каменной краске HD-D (0,853 ppm) и в HD-L (0,123 ppm). Никель найден в HD-C (6,10 ppm), HD-B (2,30 ppm), HD-A (1,70 ppm) и HD-J (0,79 ppm).

Авторы предполагают источники: минеральные пигменты и сырьё для марганца, остатки ртутных консервантов, примеси в оксиде цинка или диоксиде титана и оборудование из нержавеющей стали для кадмия и никеля. Они сами оговаривают, что форму металлов и состав пигментов не измеряли, поэтому намеренное добавление нельзя выявить по общему содержанию, а источники остаются гипотезами. Одиннадцать анонимных продуктов тоже не позволяют судить о «всех красках» страны или типа.

Как считали риск

Риск оценивали по методикам Агентства по охране окружающей среды США (USEPA) для двух сценариев. Потребитель красит волосы 12 раз в год по 50 г состава, 25 лет, при массе тела 60 кг. Мастер работает с 200 г в день 260 рабочих дней в году, стаж 20 лет. Суточная доза через кожу получается 1,644 г в день для потребителя и 142,47 г в день для мастера, то есть примерно в 87 раз больше.

Для расчётов взяты усреднённые доли всасывания через кожу: медь 0,10, кадмий 0,05, ртуть 0,03, свинец 0,03, марганец 0,03, никель 0,06. Это ориентировочные значения из литературы, а не измерения для этих красок. Для токсичности использованы пероральные референсные дозы и пероральные факторы канцерогенного наклона как замена кожных, которых нет.

Результат выражали коэффициентом опасности (HQ) для каждого металла, суммарным индексом опасности (HI) и пожизненным риском рака (LCR). HQ и HI меньше 1 считают приемлемыми; LCR меньше 10⁻⁶ считают пренебрежимым, от 10⁻⁶ до 10⁻⁴ допустимым при управлении риском, выше 10⁻⁴ недопустимым. Авторы подчёркивают линейность модели: если реальное всасывание вдвое ниже, все оценки вдвое ниже, если вдвое выше, то вдвое выше. Неопределённость обсуждалась только словами.

Результаты расчёта для потребителей и мастеров

При личном использовании все коэффициенты опасности по отдельным металлам были значительно меньше 1, а суммарный индекс не превышал 1 ни для одной краски. Максимум по тексту составил 7,31 × 10⁻³ у HD-E, почти целиком за счёт свинца. Авторы делают вывод, что неканцерогенный риск при личном использовании в модельных условиях в целом приемлем.

Для мастеров картина другая: коэффициенты выросли примерно в 87 раз. Индекс всё ещё оставался ниже 1, но у HD-E составил 0,633 (преобладал свинец), у HD-J 0,530 (свинец и марганец). Повышенными названы также HD-H (0,228), HD-C (0,206) и HD-D (0,139). Коэффициент по свинцу для HD-E достиг 0,601, по ртути для HD-H 0,221. Авторы отмечают, что при работе с несколькими красками подряд суммарный индекс может превысить 1, а вдыхание в расчёт не включено.

Они же напоминают, что для свинца безопасного уровня не установлено, поэтому даже значения заметно ниже 1 вызывают осторожность. Это мнение авторов, а не результат собственных измерений.

Риск рака: кадмий и свинец

Рак оценивали только для свинца (группа 2B по классификации МАИР) и кадмия (группа 1). При личном использовании риск по свинцу везде был ниже 10⁻⁶ (от 6,26 × 10⁻⁹ до 7,37 × 10⁻⁸), но для каменной краски HD-D по кадмию получилось 6,30 × 10⁻⁶, то есть чуть выше порога пренебрежимого риска.

У мастеров риск по свинцу превысил 10⁻⁶ в трёх красках: HD-E (5,11 × 10⁻⁶), HD-J (3,02 × 10⁻⁶) и HD-L (1,38 × 10⁻⁶), что относится к допустимой зоне. Главный сигнал исследования - кадмий в HD-D: 4,37 × 10⁻⁴ для мастеров, выше порога 10⁻⁴, который авторы называют недопустимым. Для HD-L суммарный профессиональный риск по кадмию и свинцу составил 6,44 × 10⁻⁵.

Авторы признают, что пероральный фактор для кадмия может завышать кожный риск в 5-10 раз; даже при поправке в десять раз получается 4,37 × 10⁻⁵, выше 10⁻⁶. Однако основа этого сигнала - одно измерение кадмия в одной каменной краске (0,853 ppm), и об этом нужно помнить, читая вывод.

Анализы крови у 19 женщин

В десяти пробах плазмы, исследованных пламенным методом, свинец нашли у всех: от 0,51 до 0,88 ppm (среднее 0,673 ± 0,130). Даже у контрольной участницы было 0,52 ppm, что авторы объясняют фоновым воздействием среды. Самые высокие значения (0,88 и 0,82 ppm) были у женщин со стажем 10 и 22 года и большим расходом краски.

В девяти пробах цельной крови, исследованных более чувствительным методом, кадмий и мышьяк не обнаружены ни у кого. Свинец нашли у трёх участниц, и все они имели стаж 20 лет и больше: 0,015 ppb (20 лет), 0,036 ppb (21 год) и 0,058 ppb (37 лет). У участницы с самым высоким значением, работавшей 37 лет и расходовавшей 15 флаконов в неделю, были синусит, нечёткое зрение, покраснение глаз, гипертония и повышенный холестерин. Медь определялась у всех (0,115-0,860 ppb).

Авторы описывают это как пороговую зависимость от стажа, но тут же оговаривают: выборка из трёх положительных проб не позволяет установить порог или связь на уровне популяции. Другие источники свинца (вода, еда, воздух, прошлые контакты) не измеряли, поэтому вклад краски определить нельзя. Заболевания у этих женщин не обязательно связаны с красками.

Что рассказали 312 опрошенных

Краской для волос пользовались 47,6% опрошенных, а 84,7% наносили её на кожу. Среди профессионально работающих лишь 60% сообщили о постоянном ношении перчаток и 44% о масках. Среди симптомов фигурировали выпадение волос (16,9%), головная боль (7,0%) и раздражение кожи головы (3,8%); у мастеров дополнительно упомянуты раздражение носовых пазух (12%) и изменения ногтей (24%), а также симптомы, которые авторы назвали неврологическими.

Эти цифры нужно читать осторожно. Знаменатели для групп мастеров в тексте не указаны, симптомы записаны со слов, нельзя исключить влияние органических компонентов красок (в статье упомянуты, например, парафенилендиамин и аммиак), пыли и других факторов. Авторы прямо пишут, что данные не доказывают причинную роль металлов.

Что известно о вреде этих металлов по литературе

В обсуждении авторы пересказывают данные токсикологии. Это обзор механизмов, значительная часть которого получена в опытах на животных (крысы, мыши) и в условиях профессионального вдыхания или заглатывания, а не нанесения краски на кожу. На людей эти выводы напрямую не переносятся: дозы, путь поступления и сроки в экспериментах другие.

Свинец связывают с поражением нервной системы, нарушением синтеза гема и анемией, повышением давления и почечным повреждением. Марганец при вдыхании пыли может накапливаться в областях мозга, отвечающих за движения, и вызывать паркинсоноподобные расстройства; примеры в тексте касаются в основном животных и профессиональных контактов (сварщики, шахтёры). Кадмий накапливается в почках, повреждает канальцы и кости и относится к канцерогенам группы 1. Ртуть поражает нервную систему и почки. Никель известен как частый контактный аллерген: в коже он может вызвать аллергический контактный дерматит, а канцерогенность подтверждена в основном при вдыхании. Избыток меди связан с окислительным стрессом.

Авторы предположили, что медь может нарушать работу цинк-зависимых ферментов в волосяном фолликуле и тем объяснять выпадение волос, о котором сообщили 16,9% опрошенных. Это гипотеза, анализом данных она не проверялась. Они же добавляют, что тяжёлые исходы вроде болезни Вильсона или болезни Альцгеймера относятся к экстремальным моделям и не ожидаются от одного кожного косметического использования.

На что обратить внимание: сигналы и обращение к врачу

Этот раздел составлен на основе перечисленных в статье эффектов, а не взят из неё: в работе нет клинических рекомендаций для пациентов, и он не заменяет консультацию врача. По описанным в статье механизмам, именно никель из найденных металлов чаще всего связан с кожными реакциями. Типичные признаки аллергической реакции на краску: зуд, покраснение, отёк, мокнутие или корочки на коже головы, лица, шеи, ушей, обычно на месте контакта.

Если такие реакции повторяются, быстро нарастают, сопровождаются отёком лица или век, затруднением дыхания или распространяются на тело, имеет смысл не откладывать обращение к врачу, при затруднении дыхания и стремительном отёке к неотложной помощи. К врачу также стоит обратиться при стойком выпадении волос, повторяющихся головных болях, нарушении зрения, онемении, треморе или нарушении координации у людей, которые часто работают с красками, особенно порошковыми, и при этом редко пользуются перчатками и масками. Эти симптомы неспецифичны, и в статье они не доказаны как следствие воздействия металлов.

Авторы предлагают меры на уровне регулирования и рабочего места: предрыночную проверку металлов, вентиляцию, средства защиты и биомониторинг. Выбор конкретных обследований и их частоту определяет врач, в статье такие назначения предложены лишь как предложение регуляторам Судана (ежегодный анализ свинца в крови для работников салонов, показатели почек для стажа 10 лет и больше).

Расхождения источника и как читать цифры

Чтение статьи осложняют несколько внутренних несоответствий. В таблице видно, что свинец есть в шести красках (HD-C, HD-D, HD-E, HD-J, HD-K, HD-L), а в тексте названы три, и фраза «все выше 2 ppm» не совпадает с таблицей: у HD-D свинец 0,786 ppm. Ртуть в таблице обнаружена также в HD-B (0,026 ppm), а в тексте её нет. Подпись к таблице индексов опасности называет её потребительским сценарием, но указанные в ней значения (HD-E 0,633, HD-J 0,530) совпадают с профессиональными, названными в тексте. Ссылки на номера таблиц тоже сбиты. В обсуждении марганца сказано о «шестикратном» росте дозы у мастеров, тогда как расчёт даёт около 87-кратный.

Кроме того, в тексте HD-L описана как кремовая краска из Пакистана, но дальше вывод о градиенте противопоставляет европейские кремы азиатским порошкам. Свинец в плазме измерен в ppm, а в цельной крови в ppb, при этом значения в плазме на несколько порядков выше, и в статье разница не обсуждается, а плазму в тексте называют «кровью». Абстракт говорит, что свинец обнаруживался только при стаже 20 лет и больше, но это относится лишь к подгруппе из девяти проб: в пламенной группе свинец нашли у всех.

По расчёту составителя, при описанной пробоподготовке (5 г образца, разведение до 200 мл) измеренные концентрации в растворе для кадмия, ртути, никеля и большинства значений свинца получаются ниже заявленных пределов обнаружения метода (для кадмия 0,125 мг/л). Например, 0,853 ppm кадмия в HD-D даёт около 0,021 мг/л. Возможно, пределы выражены иначе, но в статье это не объясняется, а на этом значении держится главный вывод о риске рака.

Остальные ограничения авторы признают сами: малая целенаправленная выборка (19 человек), поперечный дизайн, самоотчёт о симптомах, непроверенные доли всасывания, замена кожных токсикологических значений пероральными, неучтённое вдыхание, неизмеренные фоновые источники металлов. Финансирования нет; конфликта интересов авторы не заявили, использование ИИ-инструментов для языковой правки указано.

Практический вывод

Работа показывает, что в части красок, купленных в Хартуме, действительно были измеримые количества марганца и свинца и следы других металлов, а профессиональное использование по модели даёт заметно более высокие значения риска, чем личное. Для потребителя при редком окрашивании расчётный неканцерогенный риск авторы оценивают как низкий, хотя для кадмия в одной каменной краске он чуть превысил порог пренебрежимого. У людей, много работающих с порошковыми и каменными красками без защиты, расчёты показывают сигнал, который стоит проверять в более крупных исследованиях.

Выводить из этого, что любая краска для волос опасна, нельзя: европейские кремы в выборке не содержали обнаруживаемых металлов, а вся работа охватывает 11 продуктов. Ещё менее обоснованно связывать с краской конкретные симптомы у конкретного человека. Практический смысл для специалиста состоит в трёх вещах: аллергические и раздражающие реакции кожи головы нужно оценивать отдельно от вопроса о металлах, у мастеров важны защита и проветривание, а при сомнениях в составе продукта (особенно безымянных порошков и «каменных» красок) правильнее ориентироваться на сертифицированные продукты и консультацию врача.

Термины

Тяжёлые металлы

Металлы и металлоиды (свинец, кадмий, ртуть, никель, марганец, медь), которые в избытке могут накапливаться в организме и повреждать органы; в красках встречаются как примеси или добавки.

Предел обнаружения (LOD)

Наименьшая концентрация, которую метод анализа уверенно отличает от нуля; значения ниже него считаются ненадёжными.

Атомно-абсорбционная спектрометрия (FAAS, GFAAS)

Лабораторный метод определения металлов по поглощению света атомами; пламенный вариант менее чувствителен, чем с графитовой печью.

Суточная доза (EDI)

Расчётное количество металла, попадающее в организм в сутки на килограмм массы тела, с учётом доли всасывания через кожу.

Коэффициент опасности (HQ) и индекс опасности (HI)

Отношение расчётной дозы к референсной; значение 1 и выше означает вероятный вред. HI суммирует HQ по нескольким металлам.

Пожизненный риск рака (LCR)

Расчётная добавочная вероятность онкологического заболевания за жизнь при данном воздействии; выше 10⁻⁴ в статье считается недопустимой.

Доля кожного всасывания (DAF)

Предполагаемая часть металла, проходящая через кожу в кровь; в статье взята из литературы, а не измерена для этих красок.

Аллергический контактный дерматит

Воспаление кожи в месте контакта с аллергеном (например, никелем): зуд, покраснение, отёк, пузырьки.