Elintarvikehygienian ja ympäristöterveyden osasto:
Agnes Sjöbergin katu 2 (PL 66)
00014 Helsingin yliopisto
puh. (09) 1911 (yliopiston vaihde)
fax (09) 191 57101 (3. krs)
fax (09) 191 57170 (4. krs)
osaston sähköposti

Käyntiosoite:
Mustialankatu 1
Helsinki

Dioksiinien molekulaariset toksisuusmekanismit

Tutkimusryhmän johtaja:
Professori Raimo Pohjanvirta

Dioksiinit ovat kaikkialla maapallolla esiintyviä ympäristökontaminantteja, jotka koe-eläimillä jo hyvin pienillä altistusannoksilla saavat aikaan poikkeuksellisen suuren joukon erilaisia biokemiallisia ja toksisia vasteita. Ne kertyvät ravintoketjussa ja niiden eliminaation puoliaika ihmisellä on erittäin pitkä (useita vuosia). Näistä syistä niiden mahdolliset terveydelliset haitat ovat antaneet syytä huoleen.

Dioksiinien riskinarviointia hankaloittaa se seikka, että niiden toksisuuden vaikutusmekanismit tunnetaan heikosti. Lisäksi eri lajien välillä ja jopa niiden sisälläkin esiintyy hämmästyttävän laajaa vaihtelua herkkyydessä dioksiinien eräille haittavaikutuksille, erityisesti akuutille letaalisuudelle.

toksikologia

Tämän tutkimushankkeen keskeisenä tavoitteena on tuoda lisävalaistusta neljään dioksiinien akuutin toksisuuden kannalta oleelliseen kysymykseen:

(1) Miten dioksiiniherkkyys ja erilaiset kudosmuutokset riippuvat dioksiinien biologisia vaikutuksia välittävän AH-reseptorin rakenteesta, erityisesti sen karboksiterminaalisesta päästä;

(2) millaisiin proteiinien välisiin vuorovaikutuksiin AHR osallistuu ja mikä näiden merkitys on dioksiinien toksisuudelle;

(3) missä määrin dioksiinien akuutti toksisuus ja sen tunnusomaisin ilmenemismuoto koe-eläimillä, näivetyssyndrooma, selittyvät keskushermostotoksisuudella ja missä määrin perifeerisillä energia-aineenvaihduntahäiriöillä varsinkin maksassa; ja

(4) minkä geenien aktivaatio/suppressio keskeisissä toksisuuden kohde-elimissä on syy-seuraus-suhteessa dioksiinien akuuttiin letaalisuuteen.

Näiden kysymysten ratkaisemiseksi käytettävissämme on jo parikymmentä vuotta sitten löytämämme erinomainen rottamalli, joka perustuu kahden rottakannan yli 1000-kertaiseen herkkyyseroon vahvimman dioksiinin, TCDD:n, akuutille letaalisuudelle, sekä osaksi siitä johdetut uudet transgeeniset hiirimallit.Tutkimus tukeutuu moderneihin molekyylibiologisiin metodeihin kuten koko genomin laajuiseen geeniekspression analysointiin DNA-mikroarray -menetelmällä sekä yksittäisten geenien ilmenemisen tutkimiseen kvantitatiivisella reaaliaikaisella RT-PCR:llä.

Tärkeimmät yhteistyökumppanit ovat Ontarion syöpätutkimus instituutti Torontossa Kanadassa (Dr. Paul Boutros), Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen toksikologian laboratorio Kuopiossa (dos. Matti Viluksela) sekä Kuopion yliopiston farmasian teknologian ja biofarmasian laitos (prof. Paavo Honkakoski).

Huomattavan toksikologisen merkityksensä lisäksi saadut tulokset voivat auttaa ymmärtämään entistä paremmin ruumiinpainon ja ravinnonoton säätelyä, sillä TCDD on potentein tunnettu ruumiinpainoa alentava yhdiste: kerta-annos voi pysäyttää rotan ruumiinpainon kasvun pitkä-aikaisesti tai jopa pysyvästi.

Vuosina 2002–2007 hanke oli mukana Kansanterveyslaitoksen ympäristöterveyden riskianalyysin huippuyksikössä.

Hanketta johtaa professori Raimo Pohjanvirta. Väitöskirjaa valmistelevina tutkijoina työskentelevät ELL Jere Lindén ja M.sc. Nagabhooshan Hegde sekä teknisenä avustajana laboratoriomestari Susanna Lukkarinen.