Foto: NASA. Frontillustrasjon: NILU.
Av Linda Hanssen (PhD) og Therese Haugdahl Nøst (PhD), NILU – Norsk Institutt for Luftforskning, Framsenteret.
Se for deg et kart over verden hvor det er natt. Lysende punkter viser hvor det bor mennesker. Lysene gir også en indikasjon hvor vi finner miljøgiftene, de er der mennesker bor. I tillegg fraktes de fra mer sentrale områder til mer perifere sårbare områder som Arktis, via havstrømmer og vind.
Men miljøgiftene er ikke bare rundt deg, de er også inni deg. Vi har en rekke miljøgifter i kroppen. Store befolkningsundersøkelser i Norge og andre land har vist dette. Selv om mengden miljøgift i blodet varierer mellom land, er det opptil flere hundre enkeltforbindelser som har vært påvist. Det kalles ofte en cocktail.
Hva er så en miljøgift? Det engelske ordet for miljøgift er “Persistent organic pollutant” og gir en bedre beskrivelse av hva det handler om. Miljøgifter er persistente og om de brytes ned i miljøet så er det langsomt. Organiske miljøgifter er menneskeskapte og de kan gi skadevirkninger i miljøet og i mennesker. En annen egenskap med miljøgifter er at de bioakkumulerer, noe som innebærer at mengden øker jo lengere opp i næringskjeden du kommer.
Hvor kommer miljøgiftene fra? Noen er dannet som biprodukt i industrielle prosesser (dioksiner), andre syntetisert med “viten og vilje” (pestisider) og andre igjen ble oppfunnet ved tilfeldigheter (fluorerte forbindelser).
Den gruppen med miljøgifter det har vært størst fokus på opp igjennom er polyklorerte bifenyler (PCB). Disse ble syntetisert som en blanding fra 1930-tallet og PCBene ble raskt populære da de hadde uovertrufne egenskaper som egnet seg for en rekke industrielle applikasjoner. PCBer ble brukt for eksempel i maling, plastikk og elektriske transformatorer.
Utslipp til miljøet gjennom produksjon og bruk førte til at PCBene havnet i næringskjeden. Disse stoffene tiltrekkes fett (er lipofile) og siden den marine næringskjeden består av mye lipider har mengden av PCB i marine pattedyr, fet fisk og fugleegg vært høye. Internasjonale avtaler som inkluderte restriksjoner og forbud av produksjonen og bruken av PCBene har ført til at mengden PCB i miljøet og i mennesker har avtatt.
Miljostatus.no skriver at «PCB kan medføre svekket immunforsvar, noe som øker mottakelighet for infeksjoner og sykdommer. Ulike PCB-forbindelser kan skade nervesystemet, gi leverkreft og skade forplantningsevnen. Fostre og spedbarn er mest følsomme for påvirkningen. PCB har negativ innvirkning på menneskets læringsevne og utvikling.» Andre effekter er også indikert i befolkningsundersøkelser der mennesker er utsatt for lave doser, men effektene er ofte uklare.
Figur 1: Strukturlikhet mellom en PCB metabolitt og det kvinnelige hormonet østradiol E2.
En helsebekymring tilknyttet PCBene er de hormonhermende effektene. Enzymsystemer i leveren kan omdanne PCB til en mer polar forbindelse slik at den kan skilles ut av kroppen. En metabolitt er OH-PCB, en alkoholgruppe gjør dem mer polar, men også potensielt mer giftige i form av at de blir biologisk mer aktive. I Figur 1 er OH-PCB satt sammen med østradiol, og den likheten som er mellom disse gjør at de kalles hormonhermere.
For å kunne studere effektene av miljøgifter er det viktig å ha god kunnskap om eksponeringen.
Det er ingen klar årsakssammenheng mellom mengde PCB i blodet og en effekt, slik man kjenner det fra for eksempel legemidler. Det er flere årsaker til dette. De fleste epidemiologiske studier har målt innholdet av PCB i blodet ved ett tidspunkt, hvor gruppen som har vært undersøkt kan ha bestått av både gamle og unge, kvinner og menn. Konklusjoner blir dermed trukket fra det ene tidspunktet, men tid er en viktig faktor.
Figur: A)Veldig forenklet kan man si at trekkene i trender av PCB i utslipp, i miljøet og i konsentrasjonene i mennesker i Norge henger sammen. Hvis konsentrasjonene i miljøet øker/synker, vil konsentrasjonene i menneskene følge samme trend på sikt. B) Mat er i dag vår hovedkilde til miljøgifter og når inntaket av en miljøgift er stort, vil konsentrasjonen i kroppen stige over tid. Hvis inntaket reduseres, vil mengden i kroppen også avta over tid.
Siden utslippene av PCBene har først steget og så blitt redusert over tid, har også konsentrasjonene i miljøet og i mennesker også gjort det. Dette er forenklet vist i Figur 2A. Så lenge inntaket er stort vil konsentrasjonene øke i kroppen, men hvis utslippene er lave og menneskers inntak går ned, vil konsentrasjonene i et menneske synke over tid (Figur 2B). Denne tanken er støttet av modellberegninger basert på utslipp og ved målinger i blod (Nøst et al. 2013: 2015). Dermed er tid en viktig parameter for å kunne vurdere eksponeringen og evaluere eventuelle effekter. Modellberegninger viser at livstidseksponering av miljøgifter er avhengig av fødselsår i forhold til utslippene (Quinn et al. 2012). Det kan forklares slik: en person født i 1940 har ikke blitt eksponert for så mye miljøgifter som foster som en person født rundt 1980 da utslippene var på topp. Selv om den totale mengden akkumulert miljøgift er mindre i dag i en person som er født i 1980 sammenlignet med den født i 1940, var fosteret i 1980 mer utsatt for miljøgifter enn det født i 1940. For å kunne forstå effekter må man altså ta hensyn til utslipp som ligger bak menneskers eksponering.
Fosteret blir eksponert for miljøgifter fra sin mor i løpet av svangerskapet. Det vet vi da de er gjenfunnet i blod fra navlestrengen (Bush et al. 1984) og i barnets første avføring (mekonium) (Veyhe et al. 2013). I tillegg har lipofile miljøgifter som PCB vært påvist i morsmelk. Så man er eksponert fra tidlig i livet, men for å ha det klart- vi anbefaler amming siden morsmelk inneholder så mange andre verdifulle næringsstoffer som er viktig for barnet.
En spekulasjon er om det tar flere generasjoner før man kan observere mulige effekter av PCB-eksponering slik det er antydet i enkelte dyreforsøk (Steinberg et al. 2008).
Så hvorfor er man fortsatt så opptatt av denne forbindelsen, hvor ny bruk ikke har vært tillatt siden 1980-tallet? I Norge har det vært samlet inn PCB-holdige produkter gjennom flere år, men fortsatt regner man med at det er rundt 100 tonn PCB i produkter og bygninger i Norge (http://www.miljostatus.no/PCB). PCBene er bare en eksempelgruppe av kjemikalier vi har rundt oss, men siden det er forsket såpass mye på dem må de brukes for å lære om eksponering slik at kunnskapen også kan overføres til andre (mulige) miljøgifter. Det at menneskers eksponering viser såpass samsvar med utslippene er viktig og er trolig sant også for andre stoffer enn PCBene.
I de siste årene har miljøgiftforskere blitt opptatt av cocktailer. De er ikke fancy drinker, selv om vi av og til bruker det som illustrasjon, men en erkjennelse av at blodet inneholder en rekke kjemikalier. Det er vanskelig å si om effektstudier der sammenhengen mellom en type miljøgift og effekt studeres i et laboratoriemiljø vil være reell i den virkelige verden der mange andre miljøgifter også er tilstede? Det er ting som tyder på at det noen ganger er en additiv, antagonistisk eller synergisk effekt mellom miljøgifter (Zheng, 2015). Så god kunnskap om miljøgifter i menneskers blod og hvordan de forandres over tid er viktig i studier av effekter.
Referanser:
Bush B, Snow J, Koblintz R. Arch Environ Contam Toxicol. 1984, 5, 517-27. Polychlorobiphenyl (PCB) congeners, p,p’-DDE, and hexachlorobenzene in maternal and fetal cord blood from mothers in Upstate New York.
Nøst TH, Breivik K, Fuskevåg O-M, Nieboer E, Odland JØ, Sandanger TM. 2013. Persistent Organic Pollutants in Norwegian Men from 1979 to 2007: Intraindividual Changes, Age–Period–Cohort Effects, and Model Predictions. Environmental Health Perspectives http://dx.doi.org/10.1289/ehp.1206317.
Nøst TH, Breivik K, Fuskevåg O-M, Nieboer E, Odland JØ, Sandanger TM. 2015. Estimating Time-Varying PCB Exposures Using Person-Specific Predictions to Supplement Measured Values: A Comparison of Observed and Predicted Values in Two Cohorts of Norwegian Women. Environmental Health Perspectives http://dx.doi.org/10.1289/ehp.1409191.
Steinberg RM, Walker DM, Juenger TE, Woller MJ, Gore AC. Effects of perinatal polychlorinated biphenyls on adult female rat reproduction: development, reproductive
physiology, and second generational effects. Biol Reprod. 2008, 6, 1091-101. doi: 10.1095/biolreprod.107.067249.
Quinn CL, Wania F. 2012. Understanding differences in the body burden-age relationships of bioaccumulating contaminants based on population cross-sections versus individuals. Environmental Health Perspectives http://dx.doi.org/10.1289/ehp.1104236.
Veyhe AS, Nøst TH, Sandanger TM, Hansen S, Odland JØ, Nieboer E. Is meconium useful to predict fetal exposure to organochlorines and hydroxylated PCBs? Environ Sci Process Impacts. 2013, 8, 1490-500. doi: 10.1039/c3em00132f.
Zheng EY, (2015) Persistent Organic Pollutants (POPs): Persistent Organic Pollutants (POPs): Analytical Techniques, Environmental Fate and Biological Effects, Volume 67 (Comprehensive Analytical Chemistry) 1st Edition. ISBN: 978-0444632999
Publisert i Toksikologen