Nya beräkningsmetoder för att förstå dioxiners giftighet

Skillnaderna mellan hur människor och djur påverkas av dioxiner och dioxinlika föreningar är större än vad vi tidigare trott. Detta kan inverka på hur vi i framtiden bedömer deras risker i vår mat. Det visar Malin Larsson i sin avhandling som hon försvarar vid Umeå universitet torsdagen den 19 oktober.

Dioxiner är ett samlingsnamn för en grupp klorerade organiska molekyler där vissa uppvisar hormonstörande och cancerframkallande egenskaper. Några polyklorerade bifenyler (PCB) har liknande egenskaper och brukar då kallas för dioxinlika PCB. Sedan 1970-talet har det forskats om dessa föreningar och de flesta toxikologiska studier har baserats på djur eller djurceller. Dessa studier har sedan legat till grund för det riskbedömningssystem som finns inom EU som avgör gränsvärden i livsmedel. De senaste åren har utvecklingen inom forskningen gått mot att studera mänskliga cellers påverkan av dessa föreningar.

– På grund av de negativa hälsoeffekterna är det viktigt att forskarna alltid ligger i framkant med att förfina riskbedömningen, säger Malin Larsson.

För riskbedömning av dessa föreningar i mat, används inom EU relativa riskfaktorer för att beskriva föreningarnas totala risk. Dessa riskfaktorer kan ses som vikter som beskriver hur verksam en dioxin eller en dioxinlik PCB är jämfört med den mest kända och mest giftiga dioxinen, ofta förkortad TCDD. I sin avhandling visar Malin Larsson att en del dioxiner är mer verksamma i mänskliga celler än vad som anges i de riskfaktorer som används i dag medan de dioxinlika PCB är mindre aktiva.

– Om vi tänker oss att andelen dioxinlika PCB skulle minska i lax från Östersjön så visar våra studier att den totala risken fortfarande skulle vara väldigt hög, säger Malin.

För att få insikt i varför dioxiner och dioxinlika föreningar är olika verksamma skapade Malin Larsson modeller baserade på egenskaper som härstammar från föreningarnas kemiska struktur.

– För att komma åt de små skillnaderna i struktur som finns mellan dessa föreningar var jag tvungen att räkna på molekylernas elektroniska egenskaper, säger Malin Larsson.

För dioxiner och dioxinlika föreningar kan en så liten förändring som att flytta en kloratom från en position till en annan på samma kolring spela stor roll för föreningarnas hälsoeffekter.Just kloratomerna och de intilliggande kolatomerna har varit i fokus i avhandlingen för att beskriva skillnader i biologisk aktivitet mellan dessa föreningar.

I avhandling undersöker Malin Larsson även huruvida det finns kemikalier bland de mest producerade i Europa som kan tänkas likna dioxiner och även binda till samma protein (Ah-receptorn). I sin virtuella screening av 6 445 industrikemikalier identifierade hon 41 föreningar som potentiellt kan verka som dioxiner och dioxinlika PCBs. Dessa 41 föreningar har olika användningsområden i samhället och inkluderar bland annat bekämpningsmedel, läkemedel, pigment och plastadditiv (UV-filter).

– En del av dessa kemikalier har tidigare visat sig kunna aktivera eller hämma proteinets verkan, men de allra flesta är ännu oskrivna kort som bör undersökas vidare, säger Malin Larsson.

För mer information, kontakta gärna:

Malin Larsson, Kemiska institutionen vid Umeå universitet
Telefon: 070 – 150 23 54
E-post: malinjmlarsson@gmail.com

Om disputationen:

Torsdagen den 19 oktober försvarar Malin Larsson, Kemiska institutionen, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Computational methods for analyzing dioxin-like compounds and identifying potential aryl hydrocarbon receptor ligands. Svensk titel: Beräkningsmetoder för att analysera dioxinlika föreningar och identifiera potentiella ligander till dioxinreceptorn.

Disputationen äger rum klockan 13.00 i sal KB.E3.01 (Lilla Hörsalen), KBC-huset.Fakultetsopponent är Dr Scott Boyer, Swedish Toxicology Sciences Research Center (Swetox), Södertälje.

Malin Larsson har en magisterexamen i kemi från Lunds universitet samt en lärarexamen med inriktning mot kemi och matematik från Högskolan Kristianstad. Hon är uppväxt i Simrishamn på Österlen.

Pressfoto för nedladdning. Foto: Jennifer Sjögren