Ожирение и нарушения углеводного обмена как факторы, модифицирующие токсическое действие ксенобиотиков

Влияние химических факторов производственной и окружающей среды на человека всё чаще реализуется на фоне имеющегося патологического состояния: в популяции растёт распространённость ожирения, метаболического синдрома, инсулинорезистентности и других нарушений углеводного обмена, а в ряде профессиональных групп их доля уже достигает и даже превышает треть работников.

Цель обзора — обобщить экспериментальные и эпидемиологические данные об ожирении, метаболическом синдроме, инсулинорезистентности и других нарушений углеводного обмена как факторах, модифицирующих токсическое действие ксенобиотиков в условиях профессионально-обусловленной и техногенной экспозиции.

Поиск оригинальных работ in vivo и исследований на людях проведён в российских и международных базах данных с учётом рекомендаций PRISMA; в анализ включены 27 источников 1987–2024 гг., где метаболические нарушения были инициированы или диагностированы до оценки воздействия химических агентов различной природы.

Результаты показывают, что рассматриваемые метаболической дисрегуляции в большинстве случаев усиливают токсические эффекты ксенобиотиков, изменяя их токсикокинетику и токсикодинамику и повышая выраженность гепато-, нефро- и кардиотоксичности, оксидативного стресса и воспаления. Данные эпидемиологических исследований в рабочей когорте и в общей популяции, хотя и чрезвычайно ограничены по числу работ, в целом подтверждают, что ожирение, метаболический синдром, инсулинорезистентность и другие нарушения углеводного обмена выступают не только фоном, но и самостоятельными детерминантами чувствительности к химической нагрузке. С учётом высокой распространённости этих состояний среди трудоспособного населения необходимо рассмотреть возможность учитывать их при оценке риска здоровью и разработке мер профилактики.

Этика. Исследование не требовало заключения биоэтической комиссии.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 23.12.2025 / Дата принятия к печати: 11.02.2026 / Дата публикации: 27.03.2026

1. Шестакова Е.А., Лунина Е.Ю., Галстян Г.Р., Шестакова М.В., Дедов И.И. Распространённость нарушений углеводного обмена у лиц с различными сочетаниями факторов риска сахарного диабета 2 типа в когорте пациентов исследования NATION. Сахарный диабет. 2020; 23(1): 4–11. https://doi.org/10.14341/DM12286

2. Вербовой А.Ф., Вербовая Н.И., Долгих Ю.А. Ожирение — основа метаболического синдрома. Ожирение и метаболизм. 2021; 18(2): 142–149. https://doi.org/10.14341/omet12707

3. Алфёрова В.И., Мустафина С.В. Распространённость ожирения во взрослой популяции Российской Федерации (обзор литературы). Ожирение и метаболизм. 2022; 19(1): 96–105. https://doi.org/10.14341/omet12809

4. Лавренова Е.А., Драпкина О.М. Инсулинорезистентность при ожирении: причины и последствия. Ожирение и метаболизм. 2020; 17(1): 48–55. https://doi.org/10.14341/omet9759

5. Дедов И.И., Шестакова М.В., Викулова О.К., Железнякова А.В., Исаков М.А., Сазонова Д.В., Мокрышева Н.Г. Сахарный диабет в Российской Федерации: динамика эпидемиологических показателей по данным Федерального регистра сахарного диабета за период 2010–2022 гг. Сахарный диабет. 2023; 26(2): 104–123. https://doi.org/10.14341/DM13035

6. Сюрин С.А., Горбанев С.А. Избыточная масса тела и ожирение у металлургов Арктики: распространенность, причины развития, клиническое значение. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2019; (10): 11–15. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2019-319-10-11-15

7. Сюрин С.А., Горбанев С.А. Ожирение как фактор риска здоровью работников предприятий в Российской Арктике. Экология человека. 2021; 28(5): 28–35. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2021-5-28-35

8. Дягилева В.Б., Болотнова Т.В. Метаболический синдром у рабочих вахтового метода труда в условиях северного города Ханты-Мансийского Округа-Югры. Медицинская наука и образование Урала. 2013; 2: 29–31. https://elibrary.ru/tabycn

9. Дьякович О.А. Распространённость метаболического синдрома у работников различных профессиональных групп. Медицина труда и промышленная экология. 2020; 60(10): 674–680. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2020-60-10-674-680

10. Kang D., Lee E.S., Kim T.K., Kim Y.J., Lee S., Lee W., Sim H., Kim S.Y. Association with Combined Occupational Hazards Exposure and Risk of Metabolic Syndrome: A Workers' Health Examination Cohort 2012-2021. Saf Health Work. 2023; 14(3): 279–286. https://doi.org/10.1016/j.shaw.2023.08.006

11. Хамидулина Х.Х., Тарасова Е.В., Замкова И.В., Дорофеева Е.В., Арасланов И.Н., Аниськова Ю.Ю., Проскурина А.С., Рабикова Д.Н., Ластовецкий М.Л., Назаренко А.К. Научное обоснование национального списка химических веществ, оказывающих воздействие на эндокринную систему. Токсикологический вестник. 2022; 30(2): 108–114. https://doi.org/10.47470/0869-7922-2022-30-2-108-114

12. Хамидулина Х.Х., Тарасова Е.В., Замкова И.В., Дорофеева Е.В., Арасланов И.Н., Аниськова Ю.Ю., Проскурина А.С., Рабикова Д.Н. Международные подходы к оценке опасности и классификации эндокринных разрушителей. Гигиена и санитария. 2021; 100(12): 1372–1376. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-12-1372-1376

13. Евтеева А.А., Шеремета М.С., Пигарова Е.А. Эндокринные дисрапторы в патогенезе таких социально значимых заболеваний, как сахарный диабет, злокачественные новообразования, сердечно-сосудистые заболевания, патология репродуктивной системы. Ожирение и метаболизм. 2021; 18(3): 327–335. https://doi.org/10.14341/omet12757

14. Zheng X.Y., Tang S.L., Liu T., Wang Y., Xu X.J., Xiao N., Li C., Xu Y.J., He Z.X., Ma S.L., Chen Y.L., Meng R.L., Lin L.F. Effects of long-term PM2.5 exposure on metabolic syndrome among adults and elderly in Guangdong, China. Environ. Health. 2022; 21(1): 84. https://doi.org/10.1186/s12940-022-00888-2

15. Землянова М.А. и Кольдибекова Ю.В. Современные подходы к оценке нарушений метаболизма ксенобиотиков при поступлении в организм из внешней среды. Экология человека. 2012; 8: 8–14. https://elibrary.ru/paijwp

16. Johnson C.H., Patterson A.D., Idle J.R., Gonzalez F.J. Xenobiotic metabolomics: major impact on the metabolome. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2012; 52: 37–56. https://doi.org/10.1146/annurev-pharmtox-010611-134748

17. Суханов Б.П., Горшков А.И., Касьянов В.Ф., Королев А.А.. Влияние питания на метаболизм лекарственных препаратов и ксенобиотиков: механизмы биотрансформации, влияние белков, жиров и углеводов (обзор). Гигиена и санитария. 1994; (5): 44–49. https://elibrary.ru/kdpeen

18. Piccinin E., Ducheix S., Peres C., Arconzo M., Vegliante M.C., Ferretta A., Bellafante E., Villani G., Moschetta A. PGC-1β Induces Susceptibility to Acetaminophen-Driven Acute Liver Failure. Sci. Rep. 2019; 9(1): 16821. https://doi.org/10.1038/s41598-019-53015-6

19. Kon K., Ikejima K., Okumura K., Arai K., Aoyama T., Watanabe S. Diabetic KK-A(y) mice are highly susceptible to oxidative hepatocellular damage induced by acetaminophen. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2010; 299(2): G329–37. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00361.2009

20. Aubert J., Begriche K., Delannoy M., Morel I., Pajaud J., Ribault C., Lepage S., McGill M.R., Lucas-Clerc C., Turlin B., Robin M.A., Jaeschke H., Fromenty B. Differences in early acetaminophen hepatotoxicity between obese ob/ob and db/db mice. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2012; 342(3): 676–87. https://doi.org/10.1124/jpet.112.193813

21. Donthamsetty S., Bhave V.S., Mitra M.S., Latendresse J.R., Mehendale H.M. Nonalcoholic steatohepatitic (NASH) mice are protected from higher hepatotoxicity of acetaminophen upon induction of PPARalpha with clofibrate. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2008; 230(3): 327–37. https://doi.org/10.1016/j.taap.2008.02.031

22. Ghanayem B.I., Bai R., Kissling G.E., Travlos G., Hoffler U. Diet-induced obesity in male mice is associated with reduced fertility and potentiation of acrylamide-induced reproductive toxicity. Biol. Reprod. 2010; 82(1): 96–104. https://doi.org/10.1095/biolreprod.109.078915

23. Tan X., Xie G., Sun X., Li Q., Zhong W., Qiao P., Sun X., Jia W., Zhou Z. High Fat Diet Feeding Exaggerates Perfluorooctanoic Acid-Induced Liver Injury in Mice via Modulating Multiple Metabolic Pathways. PLoS One. 2013; 8(4): e61409. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0061409

24. Xu J., Lai K.K.Y., Verlinsky A., Lugea A., French S.W., Cooper M.P., Ji C., Tsukamoto H. Synergistic steatohepatitis by moderate obesity and alcohol in mice despite increased adiponectin and p-AMPK. J. Hepatol. 2011; 55(3): 673–682. https://doi.org/10.1016/j.jhep.2010.12.034

25. Liu T., Liang X., Lei C., Huang Q., Song W., Fang R., Li C., Li X., Mo H., Sun N., Lv H., Liu Z. High-Fat Diet Affects Heavy Metal Accumulation and Toxicity to Mice Liver and Kidney Probably via Gut Microbiota. Front Microbiol. 2020; 11: 1604. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01604

26. Zhang X., Jackson S., Liu J., Li J., Yang Z., Sun D., Zhang W. Arsenic aggravates the progression of diabetic nephropathy through miRNA-mRNA-autophagy axis. Food Chem. Toxicol. 2024; 187: 114628. https://doi.org/10.1016/j.fct.2024.114628

27. Harvey I., Stephenson E.J., Redd J.R., Tran Q.T., Hochberg I., Qi N., Bridges D. Glucocorticoid-Induced Metabolic Disturbances Are Exacerbated in Obese Male Mice. Endocrinology. 2018; 159(6): 2275–2287. https://doi.org/10.1210/en.2018-00147

28. García-Ruiz I., Rodríguez-Juan C., Díaz-Sanjuán T., Martínez M.Á., Muñoz-Yagüe T., Solís-Herruzo J.A. Effects of Rosiglitazone on the Liver Histology and Mitochondrial Function in Ob/Ob Mice. Hepatology. 2007; 46: 414–423. https://doi.org/10.1002/hep.21687

29. Rull A., Geeraert B., Aragonès G., Beltrán-Debón R., Rodríguez-Gallego E., García-Heredia A., Pedro-Botet J., Joven J., Holvoet P., Camps J. Rosiglitazone and fenofibrate exacerbate liver steatosis in a mouse model of obesity and hyperlipidemia. A transcriptomic and metabolomic study. J. Proteome Res. 2014; 13(3): 1731–43. https://doi.org/10.1021/pr401230s

30. Sadler N.C., Webb-Robertson B.M., Clauss T.R., Pounds J.G., Corley R., Wright A.T. High-Fat Diets Alter the Modulatory Effects of Xenobiotics on Cytochrome P450 Activities. Chem. Res. Toxicol. 2018; 31(5): 308–318. https://doi.org/10.1021/acs.chemrestox.8b00008

31. Li X., Wang Z., Klaunig J.E. The effects of perfluorooctanoate on high fat diet induced non-alcoholic fatty liver disease in mice. Toxicology. 2019; 416: 1–14. https://doi.org/10.1016/j.tox.2019.01.017

32. Sawant S.P., Dnyanmote A.V., Shankar K., Limaye P.B., Latendresse J.R., Mehendale H.M. Potentiation of carbon tetrachloride hepatotoxicity and lethality in type 2 diabetic rats. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2004; 308(2): 694–704. https://doi.org/10.1124/jpet.103.058834

33. Donthamsetty S., Bhave V.S., Mitra M.S., Latendresse J.R., Mehendale H.M. Nonalcoholic fatty liver sensitizes rats to carbon tetrachloride hepatotoxicity. Hepatology. 2007; 45(2): 391–403. https://doi.org/10.1002/hep.21530

34. Kučera O., Roušar T., Staňková P., Haňáčková L., Lotková H., Podhola M., Cervinková Z. Susceptibility of rat non-alcoholic fatty liver to the acute toxic effect of acetaminophen. J. Gastroenterol. Hepatol. 2012; 27(2): 323–30. https://doi.org/10.1111/j.1440-1746.2011.06807.x

35. Corcoran G.B., Wong B.K. Obesity as a risk factor in drug-induced organ injury: increased liver and kidney damage by acetaminophen in the obese overfed rat. J. Pharmacol. Exp. Ther. 1987; 241(3): 921–927. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3598908/

36. Li X., Li H., Lu N., Feng Y., Huang Y., Gao Z. Iron increases liver injury through oxidative/nitrative stress in diabetic rats: Involvement of nitrotyrosination of glucokinase. Biochimie. 2012; 94(12): 2620–7. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2012.07.019

37. Gao W., Li X., Gao Z., Li H. Iron increases diabetes-induced kidney injury and oxidative stress in rats. Biol. Trace Elem. Res. 2014; 160(3): 368-75. https://doi.org/10.1007/s12011-014-0021-9

38. Ma Y., Yue C., Sun Q., Wang Y., Gong Z., Zhang K., Da J., Zou H., Zhu J., Zhao H., Song R., Liu Z. Cadmium exposure exacerbates kidney damage by inhibiting autophagy in diabetic rats. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2023; 267: 115674. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2023.115674

39. Wagner J.G., Allen K., Yang H.Y., Nan B., Morishita M., Mukherjee B., Dvonch J.T., Spino C., Fink G.D., Rajagopalan S., Sun Q., Brook R.D., Harkema J.R. Cardiovascular depression in rats exposed to inhaled particulate matter and ozone: effects of diet-induced metabolic syndrome. Environ. Health Perspect. 2014; 122(1): 27–33. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3888573/

40. D'souza A.M., Beaudry J.L., Szigiato A.A., Trumble S.J., Snook L.A., Bonen A., Giacca A., Riddell M.C. Consumption of a high-fat diet rapidly exacerbates the development of fatty liver disease that occurs with chronically elevated glucocorticoids. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2012; 302(8): G850–63. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00378.2011

41. Wang Y., Seitz H.K., Wang X.D. Moderate alcohol consumption aggravates high-fat diet induced steatohepatitis in rats. Alcohol Clin. Exp. Res. 2010; 34(3): 567–573. https://doi.org/10.1111/j.1530-0277.2009.01122.x

42. Zhang X., Deng Q., He Z., Li J., Ma X., Zhang Z., Wu D., Xing X., Peng J., Guo H., Huang M., Chen L., Dang S., Zhu Y., Zhang Z., Yang B., Wang H., Chen W., Xiao Y. Influence of benzene exposure, fat content, and their interactions on erythroid-related hematologic parameters in petrochemical workers: a cross-sectional study. BMC Public Health. 2020; 20(1): 382. https://doi.org/10.1186/s12889-020-08493-z

43. Han Y., Wang Y., Li W., Chen X., Xue T., Chen W., Fan Y., Qiu X., Zhu T. Susceptibility of prediabetes to the health effect of air pollution: a community-based panel study with a nested case-control design. Environ. Health. 2019; 18(1): 65. https://doi.org/10.1186/s12940-019-0502-6

44. Shi X., Wang X., Zhang J., Dang Y., Ouyang C., Pan J., Yang A., Hu X. Associations of mixed metal exposure with chronic kidney disease from NHANES 2011-2018. Sci. Rep. 2024; 14(1): 13062. https://doi.org/10.1038/s41598-024-63858-3

45. Park S.K., Auchincloss A.H., O'Neill M.S., Prineas R., Correa J.C., Keeler J., Barr R.G., Kaufman J.D., Diez Roux A.V. Particulate air pollution, metabolic syndrome, and heart rate variability: the multi-ethnic study of atherosclerosis (MESA). Environ. Health Perspect. 2010; 118(10): 1406–11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20529761/

46. Valentovic M.A., Alejandro N., Betts Carpenter A., Brown P.I., Ramos K. Streptozotocin (STZ) diabetes enhances benzo(alpha)pyrene induced renal injury in Sprague Dawley rats. Toxicol. Lett. 2006; 164(3): 214–20. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2005.12.009

47. Costa C., Pupo C., Viscomi G., Catania S., Salemi M., Imperatore C. Modifications in the metabolic pathways of benzene in streptozotocin-induced diabetic rat. Arch. Toxicol. 1999; 73(6): 301–6. https://doi.org/10.1007/s002040050622

48. Apaydin F.G., Kalender S., Bas H., Demir F., Kalender Y. Lead Nitrate Induced Testicular Toxicity in Diabetic and Non-Diabetic Rats: Protective Role of Sodium Selenite. Arch. Biol. Technol. 2015; 58(1): 68–74. https://doi.org/10.1590/S1516-8913201400025

49. Hosseini S.A., Ahmadipour A., Soltani M. et al. Malathion-increased Hepatotoxicity in Diabetic Rats. Pharmaceutical and Biomedical Research. 2020; 6(1): 53–60. https://doi.org/10.18502/pbr.v6i1.3428

50. Blouin R.A., Dickson P., McNamara P.J., Cibull M., McClain C. Phenobarbital induction and acetaminophen hepatotoxicity: resistance in the obese Zucker rodent. J. Pharmacol. Exp. Ther. 1987; 243(2): 565–70.

51. Cao Z., Bakulski K.M., Paulson H.L., Wang X. Exposure to Heavy Metals, Obesity, and Stroke Mortality in the United States. medRxiv [Preprint]. 2023; 18: 2023.09.18.23295722. https://doi.org/10.1101/2023.09.18.23295722