Toksikologi

Kemiske stoffer er en del af hverdagen og danskernes forbrugsmønster. Forskning inden for toksikologisk risikovurdering har et forebyggende sigte og arbejder for at forbedre kendskab til, hvornår udsættelsen for kemiske stoffer bliver for stor og derved udgør en sundhedsrisiko.

Forskningen inden for toksikologisk risikovurdering danner baggrund for relevante politiske beslutninger og bidrager til et sundere miljø. Der forskes i at kunne besvare spørgsmål som:

  • Hvilke befolkningsgrupper er mest udsat for skadelig forurening via luft, fødevarer og forbrugerprodukter?
  • Hvordan og hvornår bliver cellulære processer og DNA beskadiget i forbindelse med kemiske stoffer?
  • Overføres toksikologiske skader fra mor til barn under graviditeten?
  • Hvilke miljøeksponeringer kan påvirke human reproduktion, fertilitet og barnets sundhed?

Kemiske stoffers påvirkning på mennesker

Nanotoksikologi

I disse år udbredes nanoteknologien hurtigt inden for toksikologiens forskning. Med nanoteknologien kan vi erstatte kemiske stoffer i for eksempel medicin og produkter. På den måde mindskes sundhedsrisikoen ved nogle af de produkter, vi kender i dag. Toksikologiens forskningsområde beskæftiger sig ikke kun med, hvilke kemiske stoffer der er skadelige, men også med hvordan kemiske stoffer kan have en positiv indflydelse i hverdagen. Bl.a. var vores forskning i 2011 medvirkende til afvisningen af et politisk forslag i Folketinget om at forbyde såkaldt sølvnano i fødevarer.

Toksikologiforskningen har også bidraget til, at bybusserne fra 1992 i København skiftede til at køre på miljødiesel, hvilket bidrager til reduktion af partikelforurening i storbyen. Forskningen begrænser sig dog ikke til nationale problemstillinger. Vi bidrager med videnskabeligt input til beslutninger i EU gennem næstformandsskab i EU’s Videnskabelige Komité for Miljøfarlige og Sundhedsfarlige Stoffer.

Hormonforstyrrende kemikalier (se også Arktisk Medicin)

Der har i en årrække været fokus på hormonforstyrrende kemikalier, som findes overalt i vores miljø, som fx fødevarer, vand og forbrugerprodukter som kosmetik og personlige plejeprodukter. Bekymringen for hormonforstyrrende stoffers (HFS) indvirkning på menneskers helbred er stigende. Traditionelt har forskningen haft fokus på HFS' indflydelse på udvikling og funktion af det mandlige reproduktionssystem. I de senere år har forskningen indenfor hormonforstyrrende stoffer også inkluderet de mistænkte potentielle påvirkninger på det kvindelige reproduktionssystem, udvikling af metabolisk syndrom (inkl. fedme), immunforsvarets funktion og nervesystemets udvikling. Da hormoner indgår som vigtige faktorer i fosterudvikling, er fostret betydeligt mere sårbart overfor eksponering til hormonforstyrrende stoffer end voksne.

Toksikologiforskning indenfor HFS bidrager til at vurdere, hvilke stoffer der kan udgøre en sundhedsrisiko og derfor bør udfases fra produktionen. Eksempelvis kan det nævnes, at udfasning af to pesticider, prochloraz og fenarimol, blev sat i gang efter forskningsdokumentation om deres toksikologiske effekter in vitro og in vivo i rotter. 

 

Projekter i enheden for Nanotoksikologi

(Kontakt: Professor Herman Autrup, Post.doc Christiane Beer)

  • Sidano – Sikkerhed af nanopartikler paralellogram approach. Formålet med dette projekt er at undersøge, hvilke fysisk-kemiske egenskaber der er afgørende for, hvorvidt industrielt fremstillede nanopartikler er sundhedsskadelige. Undersøgelserne vil blive gennemført i celler fra mennesker og dyr og fra forskellige organer med fokus på den kræftfremkaldende virkning.
  • Nano3T – EU projekt. Formålet med dette projekt var at undersøge, hvorledes overfladebehandling af jernoxide nanopartikler med proteiner påvirkede giftigheden. Disse partikler skulle anvendes i hyperthermia behandling af pankreas kræft, hvorfor de toksikologiske undersøgelser blev gennemført i celler fra denne kræfttype.

Videnskabelige milepæle (Nanotoksikologi)

Toxicity of silver nanoparticles – nanoparticle or silver ion? (Beer C et al. Toxicol Letters 2012 In press).

Induction of intracellular communication in A549 cells by nanoparticles, (Deng F et al. Nanotoxicology 2010 4: 186-95).

Genetic susceptibility according to three metabolic pathways in cancer of the lung and bladder and in myeloid leukemias in nonsmokers (Vinies P et al. Ann Oncol 2007 18: 1230-1242).

Metoder 

  • Undersøgelser i cellekulturer. Celler undersøges under kontrollerede omstændigheder.
  • Effektmåling. Man tester mængden af celler for at se, om og eventuelt hvordan cellerne har ændret sig. På den måde kan man analysere, hvor store mængder der skal til, for at bestemte kemiske stoffer kan være skadelige.
  • P32 isotop post labeling. Det undersøges, hvordan DNA bliver beskadeliggjort ved at tilføre enzymer, så kemisk beskadiget DNA kan kvantiters.
  • Påvirkning af genekspression – microarray.
  • Genotoksiske skader.
  • Mikroskopiske analyser.

 

Projekter i enheden for Cellulær og Molekylær Toksikologi

(Kontakt: Professor Eva C. Bonefeld-Jørgensen, Lektor Manhai Long)

 

  • FETOTOX: Interaction between mother-fetus exposure to environmental toxicants and risk for abnormal development. International interdisciplinary study (Greenland, Denmark, Norway, China). Funded by the Danish Council for Strategic Research. fetotox.au.dk. 2011-2015
  • Time trend of Perfluorinated Compounds (PFCs) in Danish and Arctic women. Supported by AU research fund (2009-12)
  • HOPE: Hormonforstyrrende effekter af anvendte pesticider fra forskellige pesticidgruppe. Støttet af Miljøstyrelsen; Pesticid Afdelingen (2009-2012)
  • HORM-DMAU: Hormonforstyrrende kemikalier i danske vandløb og deres effekter in vivo i muslinger og in vitro på receptorfunktioner i mammale celler. Støttet af Miljøstyrelsen. (2010-2012)
  • BOC-RISK: Exposure to environmental chemicals and the risk of developing breast and ovarian cancer in Danish and Inuit women. Funded by Harboefonden (2010-)
  • ADHD: Attention deficit hyperactivity disorder, Autism Spectrum Disorder, endocrine disrupting compounds and heavy metals in the amniotic fluid: A case-control study (2008-2012)

 

Videnskabelige milepæle (Cellulær og Molekylær Toksikologi)

Dioxin-like activity in blood of Greenlandic Inuit’s and Danish women. (Bonefeld-Jørgensen & Long. 2010.  Int J Circumpolar Health. 2010 Apr; 69(2):181-94).

ENDOCRINE potency of wastewater: Contents of endocrine disrupting chemicals and effects measured by in vivo and in vitro assays. (Kusk et al. Environ Toxicol Chem. 2011 Feb;30(2):413-26).

Effects of nutrition relevant mixtures of phytoestrogens on steroidogenesis, aromatase-, estrogen- and androgen activity. (Taxvig et al Journal of Nutrition and Cancer, 2010, 62(1), 122–131).

Effects of plasticizers and their mixtures on estrogen receptor and thyroid hormone functions. (Ghisari & Bonefeld-Jorgensen Toxicol Lett. 2009 Aug 25;189(1):67-77.

Genetic polymorphisms in CYP1A1, CYP1B1 and COMT and association to serum POP levels in Europeans and Inuit (Ghisari et al.  Pharmacogenetic genomics 2012).

 

Metoder og teknologier

Enheden for Cellulær og Molekylær Toksikologi ved Center for Arktisk Medicin har ekspertise og erfaring i en række metoder og teknologier indenfor befolkningsundersøgelser, måling af hormonforstyrrende effekter i cellekultur in vitro og ex vivo (blod, urin etc.) samt målinger af oxidativ stress og DNA ændringer. 

  • Befolkningsstudier som moniterer og analyserer effekter af ophobede miljøkemikalier som fx PCB og perfluorinerede kemikalier (PFC) i gravide kvinder og deres børn.
  • Bestemmelse af biologiske effekter af serum POPs ved SPE-HPLC fraktionering. Eksempler på POPs: PCB, DDT/DDE, perflourerede kemikalier (PFCs).
  • Måling af cellulær oxidativ stress.
  • Måling af DNA ændringer (methylering, DNA brud/skader).
  • Epidemiologiske studier med fokus på eksponering til hormonforstyrrende stoffer, livsstil og sygdom vs. fx reproduktion, fosterudvikling, kræft, fedme og allergi.
  • Sammenlignende eksponeringsstudier mellem mennesker, miljø og dyr.
  • Genepolymorfier, genekspression og sammenligning af genotyper mellem forskellige etniske grupper.

 

 

Kontakt

Professor Herman Autrup, ha@ph.au.dk

Professor Eva Cecilie Bonefeld-Jørgensen, ebj@ph.au.dk

Lektor Manhai Long, ml@ph.au.dk

Post.doc. Christiane Beer, cbee@ph.au.dk