Ihminen altistuu elämänsä aikana sadoille tuhansille vierasaineille, niin synteettisille kuin luonnon tuottamillekin. Useimmiten tästä ei ole mitään terveydellistä haittaa, mutta esimerkiksi herkkään sikiön kehitysvaiheeseen osuva altistuminen saattaa johtaa muutoksiin, jotka näkyvät vasta aikuisiällä tai jopa seuraavissa sukupolvissa. Näitä ravinnossamme ja elinympäristössämme esiintyvien kemiallisten aineiden aiheuttamia terveydellisiä haittavaikutuksia tutkiva tiede on toksikologia. Osastollamme toksikologian keskeisenä tutkimuskohteena ovat dioksiinit ja niiden toksisuutta välittävä proteiini, AH-reseptori.
Elinympäristössämme ja ravinnossamme esiintyvistä vierasaineista toksikologisesti merkittävimpiin kuuluvat niin sanotut POP-aineet (persistent organic pollutants). Nimensä mukaisesti ne ovat luonnossa pitkään säilyviä ja ravintoketjussa kertymään pyrkiviä kemikaaleja, joista yksi keskeinen ryhmä ovat dioksiinit. Dioksiinijohdoksia on suuri joukko, ja myrkyllisimmät niistä (erityisesti TCDD) saavat koe-eläimillä jo hyvin pienillä altistusannoksilla aikaan poikkeuksellisen suuren joukon erilaisia biokemiallisia ja toksisia vasteita. Ihmisellä niiden eliminaation puoliaika on erittäin pitkä (useita vuosia), ja epidemiologisesti on saatu näyttöä niiden mahdollisesta yhteydestä esim. diabetekseen, kilpirauhasen toimintahäiriöihin, kardiovaskulaarisiin sairauksiin ja lapsilla puberteetin ajoittumisen muuttumiseen sekä kognitiivisiin muutoksiin. EFSA:n vuonna 2019 julkaisemassa riskinarviossa herkimmäksi niistä dioksiinivasteista, joista on saatu riittävästi luotettavaa näyttöä, todettiin sperman siittiöpitoisuuden lasku. Sen suhteen väestön keskimääräinen altistuminen ylittää nykyään edelleen turvallisen saannin rajan laajalti koko Euroopassa, vaikka dioksiinien taustapitoisuudet ovat laskeneet huomattavasti viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana.
Dioksiinit ovat yksi eniten tutkittuja kontaminanttikemikaaleja maailmassa, mutta silti niiden toksisuusmekanismit tunnetaan yhä puutteellisesti. Tiedetään kuitenkin, että niiden vaikutusten välittämiseen tarvitaan AH-reseptoria (AryyliHiilivety; AHR). AHR on transkriptiofaktori, joka aktivoituu ligandien kuten dioksiinien sitoutuessa siihen ja joka sitten muuttaa säätelemiensä geenien ilmenemistä. AHR on evolutiivisesti hyvin konservoitu, yli 600 miljoonaa vuotta vanha proteiinimolekyyli, jonka fysiologiset vaikutukset ovat alkaneet paljastua vasta hiljattain. Se on osoittautunut keskeiseksi immuunivasteiden säätelijäksi ja elimistön rajapintojen eheyden turvaajaksi. AHR-poistogeenisiä hiiriä analysoimalla on edelleen todettu AHR:n osallistuvan useiden elinten ja kudosten kasvuun, kantasolujen erilaistumiseen, vuorokausirytmiikan adaptaatioon, sairaustoleranssin ylläpitoon sekä - uusimpana löydöksenä - liikalihavuuden kehittymiseen. Osastollamme tutkimme tällä hetkellä AHR:n roolia energiatasapainossa sekä AHR:n ja retinoidien vuorovaikutuksia. Tulokset tuovat uutta valoa AHR:n fysiologisiin tehtäviin ja lisäävät ymmärrystä AHR:n kautta vaikuttavien kemikaalien kuten dioksiinien toksisuusmekanismeista.