Under sitt liv exponeras människan för hundratusentals främmande ämnen, såväl syntetiska som ämnen producerade i naturen. För det mesta har exponeringen inga skadliga hälsoeffekter, men exempelvis hos ett foster som utsätts under en känslig utvecklingsfas kan exponeringen leda till förändringar som märks först i vuxen ålder eller till och med under kommande generationer. Vetenskapen som undersöker skadeverkningar för hälsan orsakade av de här kemiska ämnena i vår föda och livsmiljö kallas toxikologi. På vår avdelning är våra centrala toxikologiska forskningsobjekt dioxiner och deras toxinbärande protein, AH-receptorn.
I vår livsmiljö och näring hör de så kallade POP-ämnena (persistent organic pollutants) till de mest toxikologiskt betydelsefulla främmande ämnena. Som namnet säger klarar sig de här kemikalierna länge i naturen där de tenderar att ansamlas i näringskedjan. Dioxinerna är en central grupp av de här ämnena. Dioxinderivaten är en stor grupp och de giftigaste (särskilt TCDD) ger redan i mycket små exponeringsdoser upphov till en exceptionellt stor mängd olika biokemiska och toxiska effekter hos försöksdjur. Halveringstiden av dem hos människan är mycket lång (flera år) och det finns epidemiologiska bevis för ett möjligt samband mellan dem och exempelvis diabetes, funktionsstörningar i sköldkörteln, kardiovaskulära sjukdomar och förändrad tidpunkt för barns pubertet samt kognitiva förändringar. I en riskbedömning som publicerades av EFSA år 2019 konstaterades en minskad halt av sädesceller i sperman som den känsligaste dioxineffekten som det finns tillräckligt med tillförlitliga bevis på. Beträffande det här överskrids den genomsnittliga exponeringen till de här ämnena än i dag gränsen för tryggt intag i hög grad i hela Europa, även om dioxinernas bakgrundshalter märkbart har sjunkit under de senaste tre decennierna.
Dioxinerna hör till de mest undersökta kemikaliekontaminanterna i världen, men vi har ändå fortfarande bristfällig kunskap om deras toxiska mekanismer. Vi vet dock att det behövs AH-receptorer (Aryl-kolväte; AHR) för överföring av deras effekter. AHR är en transkriptionsfaktor som aktiveras när ligander, såsom dioxiner, binder till den och sedan i sin tur förändrar uppkomsten av de gener den reglerar. AHR är en över 600 miljoner år gammal, evolutivt välkonserverad proteinmolekyl, vars fysiologiska effekter har börjat upptäckts först under den senaste tiden. Den har visat sig vara en central regulator av immunrespons och den tryggar integriteten hos organismens kontaktytor. Genom att analysera möss vars AHR-gen avlägsnats har forskningen kunnat konstatera att AHR deltar i tillväxten hos flera organ och vävnader, differentieringen av stamcellerna, adaptionen till dygnsrytmen, upprätthållandet av sjukdomstoleransen samt – det nyaste fyndet – utvecklingen av fetma. Vid vår avdelning undersöker vi för närvarande AHR:s roll i energibalansen samt växelverkan mellan AHR och retinoiderna. Resultaten kastar nytt ljus på AHR:s fysiologiska uppgifter och ökar förståelsen för kemikalier som är verksamma genom AHR, såsom dioxinernas toxiska mekanismer.