US Air Force illustrasjon av Senior Airman Debbie Lockhart

Toksikologiens grunnleggende far, Paracelsus, er kjent for å forkynne at "Dosen gir giftet. "Dette uttrykket representerer en søyle for tradisjonell toksikologi: I hovedsak er kjemikalier skadelige bare ved høye doser.

Men økende bevis antyder at selv lave nivåer av "Hormonforstyrrende kjemikalier" kan forstyrre hormonelle signaler i kroppen på potensielt skadelige måter.

Standard toksisitetstester oppdager ikke alltid hvilke effekter kjemikalier kan ha på lavere nivåer. Og selv når dataene antyder slike effekter, kan forskere og beslutningstakere ikke handle på denne informasjonen i tide.

Ved å erkjenne disse utfordringene, spurte USAs miljøvernbyrå (EPA) et utvalg av forskere om å studere problemet i detalj. Hvordan kan vi bedre identifisere om kjemikalier har effekt ved lave doser? Og hvordan kan vi handle på denne informasjonen for å beskytte folkehelsen?

Etter flere års arbeid, Utvalgets rapport ble utgitt av National Academy of Sciences i juli. Denne milepælrapporten gir EPA en strategi for å identifisere og analysere data om lavdose helseeffekter, samt to case-study eksempler. Det er en bevisbasert oppfordring, og forskere og politimenn bør legge merke til.

Case-studier

Hva er egentlig en "lav dose"? Utvalget definerte dette som "ekstern eller intern eksponering som faller med området som anslås å forekomme hos mennesker." Det dekker alle nivåer av kjemisk eksponering som vi vil møte i vårt daglige liv.

Uønskede helseeffekter, som definert av komiteen, kan inkludere enhver biologisk forandring som påvirker en persons funksjonsevne eller evne til å håndtere stress, eller gjør henne mer utsatt for andre eksponeringer.

For å hjelpe EPA bedre å identifisere om kjemikalier kan ha bivirkninger ved lave doser, utviklet komiteen en tredelig strategi. Først samler aktivt et bredt spekter av data med deltagelse fra interessenter og offentligheten. Analyser og integrer deretter tilgjengelige bevis på en systematisk måte. Endelig handle på dette beviset for å forbedre risikovurderinger og toksisitetstesting.

For å sette denne strategien i praksis utførte komiteen en systematisk gjennomgang av to hormonforstyrrende kjemikalier. Dette involverte å vurdere relevante data fra menneske, dyr og celle-baserte laboratoriestudier. Hver av disse tilnærmingene har forskjellige styrker og svakheter, så undersøkelse av bevisene gir sammen innsikt om at en enkelt tilnærming ikke kunne gi.

Den første casestudien så på ftalater, kjemikalier som øker fleksibiliteten til plastprodukter som dusjgardiner og matinnpakning.

Utvalget fant at dietylheksylftalat og andre utvalgte ftalater er assosiert med endringer i mannlige reproduktive og hormonell helse. Samlet sett var dataene sterke nok til å klassifisere dietylheksylftalat som en "antatt reproduktiv fare" hos mennesker.

Den andre casestudien fokuserte på polybromerte difenyletere, flammehemmere brukt i over 30 år. Selv om de nå fases ut, forblir disse kjemikaliene en bekymring for mennesker. De er fortsatt tilstede i eldre produkter og kan vedvare i miljøet i mange år.

Basert på data som viser virkningen av disse kjemikaliene på læring og IQ, konkluderte panelet med at utviklingseksponering er "antatt å utgjøre en fare for intelligens hos mennesker."

Barrierer for forskere

Under sin gjennomgang oppsto komiteen med en rekke barrierer som kunne hindre lignende undersøkelser i bestemte kjemikalier.

Først når man vurderer bevis, er det viktig å vurdere eventuelle systematiske feil - også kjent som skjevheter - Det kan ha ført til feil resultater. Disse feilene kan oppstå fra studiekonfigurasjonsfeil, for eksempel feil på riktig måte blinde forskerne under analyse.

Noen tidsskrifter har strenge retningslinjer for rapportering av detaljer knyttet til bias, men mange gjør det ikke. Bedre overholdelse av rapporteringsretningslinjer ville forbedre forskernes evne til å vurdere kvaliteten på bevisene.

For det andre bemerket komiteen at det var uoverensstemmelse mellom begrepet doser som ble brukt i mennesker og dyr. Dette gjorde det vanskelig å sammenligne data fra forskjellige kilder.

For eksempel rapporterer de fleste toksikologer bare dosen de har levert til dyr. Men noen av den administrerte dosen kan faktisk ikke absorberes. Den faktiske intern dose av kjemisk sirkulerende i kroppen og forårsaker skade kan avvike fra mengden som var administrert.

I kontrast, epidemiologer vanligvis tenker på dose som nivået av kjemiske de oppdage i kroppen, men de kan ikke vite hvor mye av kjemikaliet et individ faktisk var utsatt for.

Biologiske modelleringsteknikker kan hjelpe forskere til å trekke sammenhengen mellom administrerte og interne doser og bedre sammenligne resultater fra dyr og menneskelige studier.

Til slutt fokuserer mange toksikologiske studier på bare en enkelt kjemikalie. Dette er en verdifull måte å identifisere hvordan en kjemikalie påvirker kroppen. Men da vi alle er utsatt for kjemiske blandinger, kan disse prosedyrene være av begrenset bruk i den virkelige verden.

Utvalget foreslo at toksikologer innlemmer virkelige blandinger i sine studier, for å gi mer relevant informasjon om risikoen for menneskers helse.

Jo større bilde

Denne rapporten demonstrerer utfordringene for toksikologi og miljøhelse: Hvor godt kan eksisterende og fremvoksende laboratorieteknikker forutsi uønskede utfall hos mennesker?

Tradisjonelle dyreforsøk bruker vanligvis høye doser, som ikke nødvendigvis reflekterer den virkelige verden. Disse studiene kan være et viktig første skritt i å identifisere helsefare, men de kan ikke nøyaktig forutsi hvordan eller på hvilke nivåer kjemikaliene påvirker mennesker. Utvalget bemerket at flere relevante doser og bedre modellering kunne bidra til å redusere dette problemet.

Fremvoksende høy gjennomstrømmingstesting teknikk bruk cellebaserte metoder å oppdage hvordan en kjemisk forandrer bestemte molekylære eller cellulære aktiviteter. Disse nyere metodene blir stadig mer brukt i toksikologisk testing. De har potensial til raskt å identifisere skadelige kjemikalier, men har ennå ikke blitt fullt akseptert av det vitenskapelige samfunn.

For disse to sakstudiene bemerket komiteen at høy gjennomstrømningstest ikke var spesielt nyttig når det ble trukket konklusjoner om helseeffekter. Mange av disse studiene er smalt fokusert - se for eksempel bare en enkelt signalvei, uten å indikere en kjemisk totale innflytelse på en organisme. Likevel kan disse metodene brukes til å prioritere kjemikalier for videre dybdeprøvning, siden aktivitet i en vei kan forutsi kjemikaliers evne til å forårsake skade.

Til tross for ufullkommenhetene i testmetodene er det allerede rikelig bevis på lavdoseffekter fra mange kjemikalier. ØPA skal implementere denne nye strategien for effektivt å identifisere og handle på problematiske hormonforstyrrende kjemikalier. Bare gjennom en slik sterk, vitenskapsbasert innsats kan vi forhindre uønskede effekter fra kjemiske eksponeringer - og la alle til å leve det sunne liv de fortjener.

Om forfatteren

Rachel Shaffer, PhD-student, miljøgiftighet, University of Washington

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker:

at InnerSelf Market og Amazon