Menneskekroppen inneholder mange miljøgifter. Et nytt forskningsprosjekt viser at datamodeller kan gjenskape målinger av PCB-konsentrasjoner i personer og dermed hjelpe forskere å forstå hva som skjer med miljøgiftene i kroppene våre.
Miljøgifter brukes i mange ulike sammenhenger – fra industri til forbrukerprodukter. De havner i miljøet og transporteres i vann, luft og dyr. Nå for tida kommer nordmenn stort sett i kontakt med gamle miljøgifter, dvs. regulerte stoffer som ikke lenger er i produksjon, men som fremdeles finnes i omgivelsene, gjennom maten vi spiser.
Forståelsen av disse prosessene har tidligere vært beskrevet i datamodeller, men forskere ved NILU – Norsk institutt for luftforskning og UiT – Norges arktiske universitet har nettopp gjort noe helt nytt. De har for første gang klart å bruke en modell til å faktisk estimere hvor mye miljøgift en person har i kroppen.
Modellerer gift på ulike stadier i livet
– Bakgrunnen for prosjektet er en datamodell som simulerer miljøgiftene PCB-er – polyklorerte bifenyler – fra utslipp via miljøet og inn i mennesker, sier ansvarlig for studien, postdoktor Therese Haugdahl Nøst ved NILU.
(Se tidligere artikkel i forskning.no: http://forskning.no/forurensning-miljogifter/2010/03/jakten-pa-morgendagens-miljogifter)
Det nye prosjektet benytter målinger av PCB-er i norske kvinner som har deltatt i studiene «Miljøgifter i svangerskapet og i ammeperioden» og «Kvinner og kreft». Den førstnevnte studien inkluderer gravide kvinner i Nord-Norge, den sistnevnte omfatter postmenopausale kvinner fra hele Norge.
– Vi har for første gang kunnet sammenligne modellberegnede konsentrasjoner i enkeltpersoner med hver enkelts faktiske målinger, forteller Nøst.
– Når simuleringsmodellen fôres med informasjon fra kvinnenes spørreskjema – fødselsår, kostholdsvaner, barnefødsler og amming – får vi ut hvilke konsentrasjoner av PCB vi kan forvente å finne i enkeltpersonene, fortsetter hun.
Sammenlikner modell og virkelighet
En slik øvelse med denne typen modellering er ikke blitt gjort før.
– Vi ønsker å finne ut om modellen gir fornuftige resultater, sier seniorforsker Knut Breivik fra NILU. Han står bak simuleringsverktøyet som er utviklet i tett samarbeid med forskere fra Stockholm og Toronto.
– Vi vil gjerne forstå sammenhenger mellom kilder til miljøgifter og hvordan mennesker og miljø blir eksponert for disse, så det er viktig å sjekke at beregningene stemmer overens med virkeligheten, forklarer han videre.
– Modellen må derfor hele tiden kontrolleres mot observasjoner.
Forskerne har nå sammenliknet modellens estimerte blodkonsentrasjoner med de reelle målte verdiene i kvinnenes blodprøver. Modellestimatet treffer riktig konsentrasjonsområde, og klarer også grovt sett å skille mellom enkeltpersoner.
Tar høyde for livsstil
Liknende forsøk med statistikk alene har vist gode estimater for konsentrasjoner av PCB i mennesker. Men den imponerende forskjellen er at denne modellstudien tar utgangspunkt i hvordan endringer i utslipp av PCB påvirker nivåer i forskjellige mennesker ut ifra livsstilsfaktorer.
– Statistiske analyser klarer ikke nødvendigvis identifisere en direkte årsakssammenheng, og i noen sammenhenger ligger det noe annet bak. For eksempel, at man finner en statistisk sammenheng mellom utdanning og nivåer av PCB i kroppen betyr ikke at folk blir forgiftet av å lese bøker, forklarer Nøst.
– Den type modell vi nå jobber med er fundamentalt forskjellig fra statistiske tilnærminger, ettersom den er mekanistisk orientert. Det betyr at vi forsøker å bruke modellen til å beskrive og forklare molekylenes vandring fra det øyeblikk de blir produsert, helt til de havner i menneskekroppen.
– Slike øvelser er viktige for å teste om modellberegningene er realistiske, sammenliknet med reelle målinger. Fra før har vi funnet ut at sammenlikninger mellom modellen og målinger stemmer for andre dyr og prøvematerialer, men nå har vi vist at modellenes estimater også kan stemme for blodprøver fra enkeltpersoner, fortsetter Nøst.
Hun poengterer videre at analysen hennes også avslørte mangler ved modellen.
– Vi burde ta hensyn til inntak av måkeegg fordi kvinner som spiser måkeegg har høyere miljøgiftnivåer i kroppen enn det modellen antyder.
Følger miljøgiftene tilbake i tid
På tross av at modellen forenkler virkeligheten noe, så er det av stor betydning at den realistisk kan simulere hvordan endringer i utslipp påvirker eksponering av miljøgiften PCB, helt ned på individnivå. Modellen har nemlig ikke bare estimert miljøgiftkonsentrasjonen idet blodprøven ble tatt, men helt tilbake til da kvinnene ble født.
Førsteamanuensis og forsker Torkjel Sandanger ved NILU og UiT mener disse resultatene har stort potensial, siden modellen klarer å ta hensyn til viktige faktorer som alder og barnefødsler. Han synes det er spesielt viktig at modellen kan vise miljøgiftnivåer i en person tilbake i tid.
– Det er vanskelig å bedømme eksponering basert på én enkelt blodprøve, så modellen kan hjelpe oss forskere gjennom å estimere tidligere eksponering, sier han.
– Det at modellen og målingene samsvarer er derfor av stor verdi.
Gir svar om fortid – og framtid
Forståelsen av hvordan konsentrasjoner endrer seg i hver person er viktig, mener Nøst. Det betyr at modellen da blant annet kan anvendes til å belyse en rekke ulike spørsmål, så som;
- Hvor lang tid vil det ta for ulike personer å kvitte seg med PCB-er de har i kroppen?
- Hvor mye PCB har en person (med sitt fødselsår, kosthold, bosted etc.) hittil fått i seg gjennom livet?
- Hvor raskt vil ytterligere utslippsreduksjoner forventes å påvirke en persons PCB-nivåer?
- Hva vil en omlegging av kostholdet over tid bety/kunne ha betydd for nivåene av PCB i en person?
- Hvordan vil kombinasjonen av endringer i både utslipp og livsstil kunne påvirke hvor mye PCB en person har i kroppen?
- Kan en person tidligere ha vært eksponert for nivåer som kan ha representert en mulig helsefare, dvs. i en mer kritisk periode av livet (som foster, barn, tenåring etc.)?
– Det ligger et stort potensial i at man kan bruke modeller til å predikere konsentrasjoner som stemmer, avslutter Nøst.
– Å ikke måtte måle i blodprøver, men likevel kunne oppnå bedre mål på menneskers indre eksponering over tid. Tenk om man i framtiden vil kunne gjennomføre pålitelige beregninger, ikke bare for PCB, men også andre miljøgifter?
