Kjemikalier og mulige helseeffekter
Publisert
Menneskeskapte kjemiske stoffer kan utgjøre en trussel mot helse og miljø hvis produksjon, bruk og avfallshåndtering av disse, ikke er tilfredsstillende regulert.
Om helseeffekter av kjemikalier
Helsefare avhenger av eksponering, det vil si hvor mye av det kjemiske stoffet vi utsettes for og av stoffets iboende egenskaper. Når i livet vi utsettes for stoffer eller om vi har kroniske sykdommer, er viktige sårbarhetsfaktorer.
Alle kjemiske stoffer som produseres eller importeres i EU/EØS skal testes for å avdekke mulige helseskadelige effekter. Kravene til testing og regulering av bruk avhenger av hvilket regelverk som gjelder for de ulike kjemiske stoffene, for eksempel er det krav om mer omfattende testing av plantevernmidler og bekjempningsmidler enn av generelle industrikjemikalier. Helsefarlige kjemikalier klassifiseres i fareklasser i henhold til EUs forordning om klassifisering, merking og emballering av stoff og stoffblandinger (CLP). Kjemikalier klassifiseres på bakgrunn av egenskaper som kan forårsake alvorlige helseskader som akutte forgiftninger, organskader, fosterskader, redusert fruktbarhet, arvestoffskader, kreft og allergier. Disse klassene av helseskade blir nærmere omtalt nedenfor.
Formålet med å klassifisere og merke kjemiske stoffer er å gi tydelig informasjon om fare og det er grunnlag for videre regulering av produksjon og bruk. Myndighetenes metoder for å karakterisere stoffers iboende egenskaper med tanke på helsefare er beskrevet i artikkelen «Risikovurdering av helsefarlige kjemikalier».
Helseskader utløst av kjemikalier er doserelaterte, det vil si at grad og omfang av skade avhenger av mengden eller konsentrasjonen av det kjemiske stoffet som kommer i kontakt med eller blir tatt opp i kroppen. I tillegg vil eksponeringer i følsomme stadier av menneskers utvikling, for eksempel i fosterlivet eller under puberteten, kunne medføre en økt risiko for kronisk sykdom senere i livsløpet. Høyere engangsdoser kan utløse helseskader kort etter eksponering (akutte skader og forgiftninger), mens lavere, gjentatte tilførsler kan utløse skader på sikt (kroniske skader eller langtidsvirkninger). De fleste eksponeringssituasjoner for den generelle befolkningen er karakterisert som lavgradig, langvarig (kronisk) eksponering. Slike eksponeringssituasjoner er av betydning fordi mange skadetyper tar lang tid på å utvikle seg.
Videre trenger mange skadetyper lang eksponeringstid for å utløses, blant annet fordi kroppsdosen må bygges opp til et visst nivå før skaden opptrer. De fleste helseskader utløst av lengre tids eksponering for kjemikalier er systemiske, det vil si at de opptrer i ulike organer i kroppen etter at stoffet er tatt opp og fordelt til organer og vev. Normalt vil skadevirkninger ikke opptre i alle kroppens organer og vev, men lokaliseres til noen spesifikke organer og vev, såkalte målorganer for toksisitet. Noen effekter er lokale og gir skade på steder der det kjemiske stoffet først kommer i direkte kontakt med kroppen (for eksempel hud og slimhinner). Dosen av et helsefarlig kjemikalie som når et målorgan, vil være avhengig av en rekke faktorer (stoffets fysikalsk-kjemiske egenskaper, graden av eksponering, opptak, fordeling, omdannelse i kroppen og utskillelse).
Akutte helseskader (forgiftninger)
De fleste stoffer vil ved høye doser føre til akutt toksisitet (forgiftning). Graden og typen av skade kan, avhengig av stoffets toksisitet, eksponeringsvei og eksponeringsdose/-konsentrasjon, variere fra svakt ubehag, oppkast, reversible organskader (for eksempel i lever, nyre, tarm, lunge, nervesystem), til bevisstløshet og død. Akutt giftige stoffer deles inn i fareklassene meget giftig, giftig eller helseskadelig. Informasjon om hvilke doser/konsentrasjoner som er akutt toksiske hentes fra rapporterte forgiftningstilfeller hos mennesker eller fra dyreeksperimentelle studier.
Når data fra eksperimentelle studier brukes til å vurdere i hvilken grad en eksponering for et kjemisk stoff kan medføre akutt forgiftning, har man tidligere anvendt den såkalte LD50-verdien (letal dose 50). Med LD50 mener vi den beregnede dosen som antas å føre til at 50 prosent av de eksponerte dyrene dør. I dag er det forbud mot å utføre LD50 tester i pattedyr. Man baserer seg isteden på tester og teststrategier hvor død ikke er et nødvendig endepunkt. De dosene som har ført til død hos mennesker og i dyreforsøk, kan i en del tilfeller være meget forskjellige.
Giftinformasjonen er det nasjonale rådgivnings- og kompetanseorganet vedrørende akutte forgiftninger og forgiftningsfare, og mottok i 2018 i overkant av 42 000 telefonhenvendelser. I over 90 prosent av henvendelsene ble Giftinformasjonen kontaktet fordi innringer ønsket hjelp til å vurdere forgiftningsrisiko, symptomer og behandling etter akutte eksponeringer. Omlag 1/3 av henvendelsene var om barn under 5 år.
Av spørsmålene Giftinformasjonen fikk om eksponeringer i 2018 gjaldt rundt 40 prosent kjemikalier, 36 prosent legemidler og resten planter, sopp, narkotiske stoffer og annet. Mange av kjemikalieeksponeringene skyldes uhell i hjemmet med husholdningsprodukter, maling, bilkjemikalier eller lignende. Akutte kjemikalieforgiftninger forekommer også ved arbeidsulykker eller som følge av inhalasjon av branngasser. Kjemikaliegruppene som oftest ga fare for alvorlig skade ifølge Giftinformasjonens statistikk, var i 2018 i synkende rekkefølge alkalier, syrer, ammoniakk, hypokloritt, glykoler og kvartære ammoniumsforbindelser.
Irritasjon og etseskader
En rekke kjemikalier vil i kontakt med huden, øyne eller luftveiene, føre til irritasjon eller etseskade. Med hudirritasjon forstås en reversibel, lokal betennelseslignende reaksjon i huden karakterisert ved rødhet, som skyldes økt blodgjennomstrømming i området, og væskeansamling som følge av at væske siver ut av blodkapillarene til det omliggende vevet. Etsende stoffer kan derimot, selv ved kortvarig kontakt, føre til brannskadelignende effekter med celledød, skorpedannelse og arr. Hvor lenge stoffene blir på huden er ofte avgjørende for hvor omfattende skaden blir. Etsende løsninger gi ingen eller liten skade om de skylles bort raskt, mens stoffer vi normalt anser som irriterende kan gi dype sår om de blir liggende på huden.
Stoffer som virker etsende er ofte sterke syrer eller baser, men også svake syrer eller baser og stoffer som i liten eller ingen grad påvirker pH kan gi etseskader. Inntak av etsende løsninger kan raskt føre til alvorlige etseskader i munnhule, svelg, spiserør og magesekk, selv om mengden man har inntatt er liten. Ved inntak av etsende stoffer er det viktig å ikke fremprovosere brekninger fordi man da risikerer å forverre skadene.
Stoffer som fører til øyeirritasjon gir ofte sterkt ubehag, rødhet og hevelser. Irritasjonseffektene forsvinner som oftest hvis stoffene skylles vekk innen kort tid, men langvarig kontakt kan gi skade. Etsende løsninger som kommer i kontakt med øyet vil kunne føre til permanent nedsatt syn eller i verste fall blindhet. Det samme gjelder for eksempel sementpartikler.
Inhalasjon av irriterende substanser kan gi mild irritasjon, akutt alvorlig respirasjonsbesvær, eller væske i lungene og kjemisk lungebetennelse etter noe tid. Alvorlighetsgraden avhenger blant annet av løsningens/gassens konsentrasjon, varighet av inhalasjon, egenskaper ved den inhalerte substansen, og individuell følsomhet. Eksempler på irriterende gasser er ammoniakk, klorgass, formaldehyd og isocyanater. Stoffer som er lett vannløselig, som ammoniakk, vil ofte, når eksponeringen ikke er stor, avsettes på slimhinnene i de øvre luftveier, og har sterkest effekt der. Mindre vannløselige stoffer som nitrøse gasser gir oftere skader i nedre del av luftveiene.
Kroniske skadevirkninger
Gjentatt eksponering for et helsefarlig kjemikalie kan føre til skader i ett eller flere organer. Felles for denne type skader er at den ofte opptrer i spesifikke organer. Hvilke(t) organ(er) som skades er avhengig av det kjemiske stoffets iboende skadelige egenskaper, eksponeringsforholdene samt stoffets opptak, fordeling, omdannelse og utskillelse i kroppen. Ofte vil organer med høy stoffskiftekapasitet (f.eks. lever), eller fysiologiske forhold som gjør at stoffet forekommer i relativt høye konsentrasjoner i enkelte organer (f.eks. nyre), eller hvor det kommer i umiddelbar kontakt med målorganet (f.eks. lunge), være spesielt utsatt for påvirkning. Trolig forekommer de fleste alvorlige kroniske skadevirkninger i forbindelse med yrkeseksponering, fordi eksponeringsdosen gjennomgående kan være høyere ved yrkeseksponering enn ved andre eksponeringssituasjoner, og eksponeringen finner sted over lengre tid.
I EUs database over harmonisert klassifisering (C&L Inventory) ligger det inne ca. 4000 kjemiske stoffer som har en harmonisert klassifisering med hensyn til helsefare. Av disse er ca. 600 klassifisert som helseskadelig eller giftig ved gjentatt eksponering ut fra at de kan føre til kroniske skadevirkninger.
Det er ikke kjent i hvor stort omfang eksponering for helsefarlige kjemikalier bidrar til forekomst av kroniske helseskader i den generelle befolkningen i Norge. Dette skyldes at det er vanskelig å fremskaffe presise tall (siden kroniske skader vanligvis ikke kan forklares som resultat av en enkelt påvirkning). I tillegg har forskning på helseeffekter ved eksponering for potensielt farlige stoffer i miljøet rundt oss ikke vært tilstrekkelig høyt prioritert, spesielt på globalt nivå (1). Best data for sammenhengen mellom eksponering for helsefarlige kjemikalier og uhelse har man for luftforurensning, tobakksprodukter, metaller som bly, arsen og kvikksølv, samt for noen av de klassiske miljøgiftene som dioksin og polyklorerte bifenyler (PCB), se Fakta om dioksiner og dl-PCB. Nyere data viser at noen kjemiske stoffer i omgivelsene kan dempe immunsystemet og påvirke stoffskiftet og med dette påvirke sykdomsrisiko.
Leverskader
Leveren er spesielt utsatt for toksiske stoffer. Stoffer som tas opp fra mage-tarmkanalen etter inntak gjennom munnen vil føres med blodet direkte til leveren. Leveren er også det enkeltorgan i kroppen som har høyest kapasitet når det gjelder å omdanne (metabolisere) kjemiske stoffer til avgiftningsprodukter, som derved lettere kan skilles ut. Metabolisme av kjemikalier i leveren kan i enkelte tilfeller også føre til at det dannes stoffer som er mer toksiske og som kan gi leverskader. Eksempler på slike er halogenerte alifatiske forbindelser (f.eks. karbontetraklorid). Noen typer leverskade er reversible, mens andre er permanente. Langtidseksponering for levertoksiske stoffer kan føre til for eksempel skrumplever med alvorlig nedsatt funksjon, eller leverkreft. Enkelte kjemikalier i miljøet kan bidra til forekomst av mildere leverskade, som blant annet fettlever.
Nyreskader
Nyrenes viktigste oppgave er å utskille kroppens avfallsstoffer til urinen og opprettholde kroppens ione- og væskebalanse. På grunn av nyrenes evne til oppkonsentrering av kjemiske stoffer, vil skader kunne utløses i dette organet. På samme måte som lever, er også nyrene i stor grad i stand til å kompensere for toksisk påvirkning, slik at eventuelle skader av mindre omfang er vanskelig å oppdage og til dels uten vedvarende effekt. Ved kronisk eksponering vil nyrene i stor grad kunne fungere normalt inntil deres evne til å kompensere er oversteget; et typisk eksempel på dette er nedsatt nyrefunksjon etter mange års kadmiumeksponering. Kadmium akkumuleres i kroppen over tid, spesielt i nyrer, lever og beinvev. Skader på nyrefunksjonen kan derfor oppstå etter inntak av forholdsvis lave doser av kadmium over tid. Hovedeksponeringsveien for kadmium i den ikke-røykende befolkningen er gjennom mat. Det er det totale inntaket av kadmium over tid som har betydning for helsen. I Norge er det vist at mel, rotfrukter, skalldyr og innmat kan inneholde forhøyede nivåer kadmium, se Fremmedstoffer i mat.
Eksempler på andre kjemikalier som kan føre til nyreskade er andre metaller som kvikksølv og halogenerte alifatiske forbindelser. Nyrefunksjonen hos eldre mennesker er ofte svekket, og eldre er dermed mer utsatt for kjemikalieutløste nyreskader enn resten av befolkningen.
Lungeskader
Lungene vil kunne eksponeres for kjemiske stoffer som enten foreligger som gass, damp, små dråper (aerosoler) eller sammensatte komponenter som partikler fra ulike kilder. I mange tilfeller vil toksiske stoffer være adsorbert på overflaten av partikler og på den måten komme ned i lungene. Hvor langt ned partiklene trenger i lungene er bestemt av blant annet deres aerodynamiske diameter, se Håndbok for uteluft - luftkvalitetskriterier.
Stoffer som kommer ned i lungene vil kunne reagere med de mange celletypene i de ulike delene av luftveiene og føre til forskjellige typer av lungeskade (celledød med tap av lungevev, betennelseslignende reaksjoner, endring i funksjon, bindevevsdannelse eller kreftutvikling). Stoffene kan også tas opp i blodet og derved føre til skader i andre organer og vev i kroppen. Eksempler på kjemiske stoffer som kan føre til kroniske lungeskader er asbest, kvarts, forskjellige typer svevestøv, nitrogendioksid, aluminium (støv), ozon, kadmiumoksid, kromater, isocyanater, nikkel og vanadium. Dessuten tyder flere studier på at luftforurensning fra trafikk kan redusere lungefunksjonsutvikling hos barn.
Kroniske sykdommer i nedre luftveier var den tredje hyppigst registrerte dødsårsaken i Norge i 2016 (Folkehelserapporten). Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er en viktig dødsårsak. Hovedårsaken til KOLS er røyking, men arbeidsmiljø og arvelige egenskaper spiller også en rolle. Luftforurensning i arbeidsmiljøet eller utendørs kan også føre til forverring av KOLS. Personer som arbeider i et miljø med blant annet kvartsstøv og metallholdige gasser, eller som arbeider i gruver og tunneler, har økt risiko for sykdommen. Den viktigste effekten av kvartsstøv er imidlertid lungefibrose og lungekreft. Videre kan luftveisallergi, astma og hyperreaktivitet i lungen forverres som følge av eksponering for kjemikalier og partikler. Høye SO2-nivåer fører til bronkitt/kronisk bronkitt. Bidraget fra øvrig kjemikalieeksponering er lite kjent.
Skader på nervesystemet
Nervesystemet kan grovt deles inn i to hoveddeler: sentralnervesystemet (CNS) og det perifere nervesystemet (PNS). Sentralnervesystemet består av hjernen og ryggmargen, mens det perifere nervesystemet består av nerveceller som leder signaler til og fra sentralnervesystemet. Nerveceller i PNS inndeles i to hovedtyper: sensoriske og motoriske. Sensoriske nerveceller svarer på stimulering (varme, smerte, farge osv.) og sender impulser til CNS, mens de motoriske nervecellene overfører beskjeder i motsatt retning fra CNS til muskulatur i perifere organer og vev. Hver nervecelle består av en cellekropp og flere utløpere. De utløperne som mottar signaler fra andre nerveceller og leder dem inn til cellekroppen kalles dendritter, mens signaler ledes videre til neste celle via utløpere som kalles aksoner. Rundt aksonet ligger det myelin, et stoff som omgir og isolerer nervefibrene, og som gjør at nerveimpulser kan flytte seg raskere langs aksonet. Kommunikasjon mellom nervecellene foregår ved at kjemiske signalstoffer (nevrotransmittere) frisettes fra en nervecelle og binder seg til mottakermolekyler på nabocellen. CNS er omgitt av en anatomisk barriere, kalt blod-hjernebarrieren, som er bygget opp av spesialiserte celler. I hvilken grad barrieren beskytter mot en forbindelse, vil avhenge av om forbindelsen er i stand til å passere gjennom cellene som danner barrieren. Fettløselige forbindelser vil i større grad kunne krysse barrieren enn vannløselige forbindelser.
Forbindelser som fører til skader på nervesystemet har vanligvis ett av fire angrepspunkter: nervecellen, aksonet, myelinet, eller nevrotransmittersystemet. Nevropati er den type skade som forårsakes av forbindelser som fører til irreversibel degradering av hele nerveceller. Kjemikalier som primært angriper aksonet fører til aksonopati, mens stoffer som angriper myelinet gir myelinopati. Mange giftstoffer fra dyr og planter, samt noen andre kjemiske forbindelser, utøver sine effekter ved å påvirke signaloverføringen mellom nervecellene, og gir dermed nevrotransmisjonsrelatert nevrotoksistet. Nedenfor er gitt eksempler på kjemikalier som kan føre til skade på ulike deler av nervecellen.
- Nevropati: Aluminium, bismut, karbonmonoksid, karbontetraklorid, cyanid, hydrogensulfid, bly, mangan, metanol, metylbromid, metylkvikksølv, trimetyltinn
- Aksonopati: Akrylamid, karbondisulfid, n-heksan, metyl n-butylketon og organfosfater (eks. tri-o-kresylfosfat)
- Nevrotransmisjonsrelatert nevrotoksistet: Ulike slangegifter, botulinumtoksin, borhydrid, karbondisulfid, DDT, organofosfater og mangan
- Myelinopati: Trietyltinn, heksaklorofen, bly og tellurium
Hos barn er nervesystemet særlig utsatt for skader, fordi nervesystemet generelt sett ikke er fullstendig utviklet før flere år etter fødselen, og fordi det tar flere måneder før blod-hjernebarrieren som beskytter nervecellene i CNS er ferdig utviklet. Det er flere kritiske prosesser som kan forstyrres under sensitive perioder i hjerneutviklingen, både under svangerskapet og etter fødsel (2). Ulike mekanismer er antatt å kunne medføre nevroutviklingsskader. Eksempelvis kan forstyrrelser av signaler regulert av stoffskiftehormoner (tyroksin (T4) og trijodtyronin (T3)) oppstå som følge av eksponering for luftforurensning, organiske miljøgifter, samt toksiske metaller og medføre forstyrret nevrogenese, nevronal migrering, proliferering, myelinering samt nevronal og gliacelle-modning (3).
I de siste 20-30 år er det i en rekke tverrsnittsundersøkelser påvist en økt hyppighet av subjektive klager og nedsatt evne i psykologiske tester hos personer som har arbeidet med forskjellige organiske løsemidler. Disse studiene har vært tolket dit hen at eksponering (oftest over lang tid) for løsemidler kan medføre en diffus organisk hjerneskade med mental svekkelse (toksisk encefalopati). Eksempler på kjemikalier som er mistenkt for å kunne utløse denne type skader på nervesystemet er metylenklorid, n-heksan, metanol, toluen, tetraklor- og trikloretylen, styren og xylen. Mange organiske løsemidler, slik som hydrokarboner, klorerte hydrokarboner, alkoholer, etere, estere og ketoner, har så lavt kokepunkt/høyt damptrykk at de kan fordampe i tilstrekkelige mengder til å forårsake narkotiske effekter og død. I tilfeller hvor det foreligger alvorlige akutte forgiftninger er det ofte situasjoner hvor mennesker eksponeres ved for eksempel rengjøring av lukkede tanker/beholdere som har inneholdt eller inneholder rester av løsemidler eller hvor mennesker eksponeres for løsemidler med tetthet høyere enn luft. Løsemidler med relativ gass-/damptetthet større enn 1 vil synke ned på bunnen og utgjøre en helserisiko selv om containeren er åpen.
Skader på immunsystemet inklusive allergier
Menneskets immunforsvar har som oppgave å forsvare oss mot infeksjoner (virus, bakterier, sopper, parasitter) og annet fremmed materiale som kan komme inn i kroppen. Immunsystemet må kunne skille mellom fremmed materiale og kroppens eget vev, og mellom normalt vev og endret vev. Dersom immunsystemet begynner å angripe eget vev, vil man kunne utvikle autoimmune sykdommer (f.eks. leddgikt). Dersom immunsystemet overreagerer mot stoffer fra det ytre miljøet, ofte av harmløs natur, utvikles allergisk sykdom.
Immunsvekkelse etter eksponering for kjemikalier kan også forekomme. Alvorlig immunsvikt er sjelden, og har vanligvis andre påvisbare årsaker enn kjemikaliepåvirkning (AIDS, langt kommet kreft, andre alvorlige sykdommer). En lett grad av immunsvekkelse kan derimot være vanskelig å påvise, og kan gjøre at vanlige infeksjonssykdommer får en noe hyppigere forekomst, lengre varighet eller at infeksjonene blir litt kraftigere. Slik lavgradig immunsvekkelse vil kunne ha stor betydning for folks velferd, trivsel og arbeidsinnsats, men vil være vanskelig å kartlegge. Det er studier som viser at eksponering for enkelte miljøkjemikalier (dioksin, PCB og perfluorerte alkylforbindelser (PFAS)) i fosterlivet kan gi immunsvekkelse hos barn i løpet av barndommen.
Autoimmune sykdommer (leddgikt, diabetes, visse skjoldkjertelsykdommer osv.) er en viktig sykdomsgruppe, som gir store kostnader og stort helsetap for befolkningen. Årsakene til disse sykdommene er i hovedsak ukjente. Ofte ligger det en arvelig disposisjon til grunn, og sykdom utløses antakelig når uheldig miljøpåvirkning kommer i tillegg. Infeksjoner er sterkt i søkelyset som medvirkende årsak, og unormalt forløp av infeksjoner på grunn av immunsvekkelse gir muligens økt risiko. Eksperimentelt kan visse kjemikalier fremkalle autoimmun sykdom. Det er uvisst om lavgradig, langvarig kjemikaliepåvirkning på et nivå som er relevant for den generelle befolkningen bidrar til forekomsten av autoimmun sykdom, men noen nyere studier finner en sammenheng mellom nivået av miljøgifter i fettvev hos mennesker og forekomst av diabetes.
Allergiske sykdommer som allergisk astma, høysnue og atopisk eksem utgjør et stort folkehelseproblem. Årsakene er stort sett ukjente, men noen miljøeksponeringer (i tillegg til arvelige anlegg) øker risikoen for utvikling av sykdom. Helsegevinsten ved selv en begrenset reduksjon av forekomsten av luftveisallergi og astma vil være stor. Redusert eksponering for kjemikalier i ute- og særlig innemiljø vil ventes å redusere allergiproblemet noe.
Allergisk kontakteksem kan utløses gjennom direkte hudkontakt med kjemikalier og metaller gjennom for eksempel arbeid (industri, frisersalonger, husarbeid) og bruk av kosmetikk og kroppspleieprodukter, klær og smykker. Arvelig anlegg har mindre betydning for kontakteksem enn ved luftveisallergi og atopisk eksem. Utbredelsen er stor, og for visse metallallergier kan det være snakk om at 10-20 prosent av befolkningen er berørt. Kontaktallergi kan være plagsomt med tanke på utseende, føre til redusert trivsel og velvære, og kan få konsekvenser for yrkesvalg. Utvikling av ny eller forverring av eksisterende kontaktallergi kan forhindres ved at forbrukerne unngår eller redusere eksponeringen for allergifremkallende kjemikalier/metaller, og her er god merking og kunnskap viktig. Markedsføring og reguleringstiltak for å unngå eller begrense bruken av allergifremkallende stoffer kan være et viktig virkemiddel.
Kreftutvikling
Kreft var i 2017 den hyppigste dødsårsaken i Norge etter at dødeligheten av hjerte- og karsykdommer har falt betydelig. Mer informasjon om forekomst av kreft i Norge finner du i Folkehelserapporten og på temasiden Kreft.
En av de sentrale mekanismene bak kreftsykdommer er permanente endringer i arvestoffet (DNA) som medfører ukontrollert cellevekst. Det skjer stadig slike mutasjoner i cellene, men de fleste har ingen konsekvenser eller de fører til celledød. Når mutasjonene rammer kreftgener (enten såkalte onkogener eller tumorsuppressorgener) kan cellens vekstregulering komme ut av balanse. Mange kjemiske og fysiske (ioniserende og ultrafiolett stråling) agens er, eller omdannes i kroppen til, mutagene forbindelser (har evnen til å forårsake mutasjoner).
Noen kjemikalier, som PCBer, dioksiner og perfluorerte stoffer, er vist å kunne hemme immunresponser og kan dermed i høyere doser trolig påvirke kreftrisiko. Immunsystemet kan spille en viktig rolle i å kontrollere utvikling, vekst, nedbryting og spredning av svulster. Interaksjonen mellom kreftceller og immunceller er kompleks, men studier har vist at hemmede immunresponser (immunsuppresjon) kan bidra til økt kreftutvikling. Immunsystemets rolle illustreres også ved at behandling kan fremmes ved terapier som induserer immunogen kreftcelledød og/eller motvirker det immunsuppressive miljøet skapt av svulsten selv (4) .
Miljø og livsstil spiller viktige roller ved utvikling av kreft. Ulike individer har varierende følsomhet overfor samme miljøpåvirkning, noe som skyldes såkalte gen-miljøinteraksjoner. Menneskers arvestoff (DNA) er utstyrt med en rekke gener som koder for proteiner, som er med på å motvirke negative helseeffekter forårsaket av miljøet; blant annet finnes proteiner som kan reparere skader på arvestoffet forårsaket av kjemikalier, og proteiner som bidrar til rask avgifting og utskillelse av kjemikalier. Effektiviteten av de forskjellige genproduktene (proteinene) kan variere fra person til person, og kan dermed påvirke hvilken effekt en kjemikalieeksponering vil ha på det enkelte individ.
Miljøfaktorer kan i noen tilfeller virke sammen, slik at de forsterker hverandres effekt. Man er bekymret for at eksponering for ulike stoffer i fosterlivet kan gi kreft senere i livet. Det er usikre funn når det gjelder kreftutvikling hos barn som er utsatt for mors røyking i svangerskapet. Det er kjent at høye doser av et tilført kunstig kjønnshormon (dietylstilbestrol) i begynnelsen av svangerskapet, senere kan gi skjedekreft hos jenter og muligens testikkelkreft hos gutter. Barn av landbruksarbeidere er vist å ha høyere forekomst av en sjelden type hjernekreft. Videre vet man at høye doser av røntgenstråler i fosterlivet er assosiert med forekomst av leukemi senere i livet. Oppfølging av personer som ble eksponert for atombombene i Hiroshima og Nagasaki i fosterlivet, har vist en klar økning i forekomsten av kreft i voksen alder for denne gruppen.
En lang rekke miljøfaktorer er vist å være kreftfremkallende i forsøksdyr. Imidlertid er det bare et mindre antall miljøfaktorer som er vist å være kreftfremkallende i epidemiologiske undersøkelser (studier av eksponerte befolkningsgrupper). Vanligvis utsettes mennesker for lavere doser av stoffene enn de dosene som anvendes for å undersøke stoffenes evne til å fremkalle kreft i dyremodeller. Det er en utfordring å utelukke at lave doser av miljøeksponeringer øker kreftforekomsten hos mennesker. Det er nødvendig med omfattende epidemiologiske studier der personene følges gjennom flere tiår for å kunne komme med rimelig sikre konklusjoner. Likevel er følsomheten i de epidemiologiske metodene ikke alltid tilstrekkelig til å påvise kreftrisiko av folkehelsemessig betydning.
Selv om arvematerialet (DNA) er et stabilt molekyl, skjer det stadig spontane mutasjoner. Det er vanskelig å skille de mutasjoner som har oppstått på grunn av miljøfaktorer fra dem som skyldes spontane mutasjoner påført på grunn av organismens egne metabolske prosesser. Det er vanlig å anta at stoffer som har gitt opphav til kreft i forsøksdyr har mulighet for å gi kreft også hos mennesker. Imidlertid er det åpenbare artsforskjeller i kreftfremkallende potens (styrkegrad) for mange stoffer, slik at det kan være problematisk å overføre resultater kvantitativt fra kreftforsøk i dyr til mennesker.
Det internasjonale kreftforskningsinstituttet (IARC) har klassifisert noe over 100 stoffer, stoffblandinger og fysiske faktorer som kreftfremkallende for mennesker (IARC gruppe 1). Fastsettelse av årsakssammenhenger mellom eksponering og kreft hos mennesker kan som nevnt være vanskelig, blant annet fordi hvert menneske utsettes for så mange ulike potensielt kreftfremkallende stoffer og fordi det går så lang tid fra eksponering til kreftsykdommen oppdages.
I EUs klassifiseringsdatabase er vel 300 agens, hvorav en rekke nikkel- og petroleumsforbindelser, oppført med en harmonisert klassifisering som «kreftfremkallende for mennesker» (Kategori 1A i CLP). I tillegg er over 900 agens klassifisert som «mulig kreftfremkallende for mennesker» og vist kreftfremkallende i dyr (kategori 1B og 2). Restriksjoner for tilvirking og bruk av kjemiske stoffer blir innført på grunnlag av påvist kreftfremkallende effekt i dyreforsøk dersom det ikke foreligger overbevisende data som tilsier at stoffene ikke forårsaker kreft hos mennesker. Videre er det identifisert en del yrker/arbeidsmiljøeksponeringer med økt kreftrisiko, men hvor det er noe usikkert hvilke kjemiske stoffer som er relatert til kreftutvikling.
Skader på arvematerialet
Kjemiske stoffer kan skade menneskets arvemateriale (DNA). Slike skader forekommer naturlig hver dag i hver eneste celle i kroppen (spontant bakgrunnsnivå) i nivåer som kroppen stort sett reparerer selv. I noen tilfeller kan de likevel føre til sykdom. Arvelige sykdommer er sykdommer som skyldes feil ved enkeltgener eller feil ved kromosommønsteret, og sykdommene oppstår som følge av mutasjoner i kjønnsceller. Det er sterk seleksjon mot de fleste slike mutasjoner. Enkeltgen-sykdommer kan uttrykkes når det skadde gen forekommer i enkel dose (dominant arv) eller når det er i dobbel dose (recessiv arv). I motsetning til enkeltgen-sykdommene er kromosomfeilsykdommene som regel sporadiske, det vil si at de ikke viser noen familiær opphopning eller går i arv.
Man mener at omtrent 1 prosent av alle nyfødte kommer til å utvikle en alvorlig enkeltgen-sykdom i løpet av livet, og at noe under 1 prosent fødes med en kromosomfeil som gir sykdom. Arvelige sykdommer inklusive tilstander som skyldes kromosomskader, finnes hos ca. 7 prosent av alle levendefødte barn, og hos til sammen ca. 30 prosent av dødfødte og spontanaborter. Det har lenge vært kjent at stråling og kjemikalier kan øke risikoen for arvelige sykdommer ved å skade arvestoffet i kjønnscellene. Likevel vet en ikke hvor stor del av de arvelige sykdommene hos mennesker som skyldes eksponering for gentoksiske (mutagene) kjemikaler. Dette skyldes de store metodologiske problemene som er forbundet med påvisning av effekter på det genetiske materialet i menneskets kjønnsceller.
I dag regnes over 4000 ulike sykdommer, misdannelser eller utviklingsforstyrrelser som genetisk betingede. En gruppe genetiske sykdommer betraktes som multifaktorielle, og antas å være resultat av et kompleks samspill mellom flere gener og ofte flere miljøfaktorer. Eksempler på dette kan være autisme, diabetes, arteriosklerose og misdannelser som medfødt hjertefeil, og tilstander som først utvikler seg senere i livet, som enkelte typer degenerative sykdommer i sentralnervesystemet.
Videre er noen sykdommer arvelige og bestemt av skader i et spesifikt gen, eksempler er nevrofibromatose, Huntingtons sykdom (St. Veitsdans/Setesdalsrykkja), lungesykdommen cystisk fibrose og de fleste medfødte stoffskifteforstyrrelser som fenylketonuri (Føllings sykdom). Mange av disse sykdommene er nå karakterisert på molekylært nivå. Videre er det slik at skader i visse gener (onkogener, tumorsuppressorgener) er forbundet med økt risiko for kreft. En annen type skade på arvematerialet, kromosomskader, ligger til grunn for tilstander som Downs syndrom (trisomi 21).
Til tross for at mange stoffer er vist å føre til mutasjoner, har det vært vanskelig å vise at eksponering for miljøfaktorer har ført til økt hyppighet av arvelige sykdommer hos mennesker. Dette skyldes trolig først og fremst at det har vært vanskelig å finne (og å følge lenge nok) grupper av personer som man vet har vært utsatt for potensielt mutagene stoffer. Et eksempel er menn og kvinner som ble utsatt for atombombebestråling i Japan, og der man har fulgt deres barn for å kunne finne tegn til overhyppighet av arvelige lidelser. Studiene har så langt ikke vist noen sikker overhyppighet av arvelige sykdommer hos etterkommere av eksponerte personer. På den annen side vet man at kjemiske stoffer kan utløse kjønnscellemutasjoner hos forsøksdyr, derfor blir slike stoffer betraktet som om de kan gi tilsvarende effekter hos mennesker. Ved hjelp av nye molekylære teknikker har man i senere år vært i stand til å vise at ioniserende stråling faktisk fører til genetiske endringer/mutasjoner hos mennesker.
I EUs klassifiseringsdatabase er over 600 stoffer klassifisert (harmonisert klassifisering) som mutagene (kategori 1A, 1B og 2). Eksponering for slike kjemikalier kan i tillegg til direkte skader i DNA også skade DNA indirekte ved å hemme DNA-syntese eller DNA-reparasjon; på denne måten kan det oppstå forsterkende effekter, men betydningen av dette er i mindre grad klarlagt. En stor del av de arvelige sykdommene hos mennesker skyldes feilfordeling av kromosomer, og eksponering for kjemikalier har vært foreslått å være en mulig viktig årsak. Viktig forskning pågår mange steder, der en søker å videreutvikle molekylærbiologiske teknikker for påvisning av direkte og indirekte DNA-skader hos både dyr og mennesker.
I mangel av epidemiologiske undersøkelser som kan påvise mutagene effekter av stoffer på kjønnsceller hos mennesker, er det innført restriksjoner på kjemiske stoffer på grunnlag av påvist eller sannsynlig mutagen effekt i kjønnsceller i forsøksdyr. På grunn av en mulig kreftfare reguleres også kjemiske stoffer som har en påvist mutagen effekt i andre av kroppens celler - hos mennesker eller forsøksdyr. Arbeidet med å regulere mutagene forbindelser er høyt prioritert.
Reproduksjonsskader
Utviklingen av normal reproduksjonskapasitet er følsom for miljøpåvirkninger. Alle stadier i forplantningssyklusen er mer eller mindre mottagelige for skader/forstyrrelser, enten ved direkte eller indirekte påvirkning. Reproduksjonstoksisitet omfatter skader på fosteranlegget og nedsatt formeringsevne forårsaket av eksponering for kjemikalier. For eksempel kan bly føre til både unormale sædceller og fosterskader.
I EUs klassifiseringsdatabase er det 27 oppføringer av stoffer eller stoffgrupper som er ansett å kunne føre til reproduksjonsskade hos menneske (kategori Repro 1A), inkludert en rekke blyforbindelser. For vel over 300 stoffer/stoffgrupper er det mistanke om at de kan føre til reproduksjonsskade (kategori Repro 1B og 2), hovedsakelig basert på resultater fra eksperimentelle studier. Stoffer med reproduksjonsskadelige effekter reguleres ved at hvert bruksområde må godkjennes for å sikre at eksponering ikke skal medføre uheldige helseeffekter for mennesker eller miljø.
Gravides helse og forhold under svangerskap og fødsel står nærmere omtalt i Folkehelserapporten. Forekomsten av dødfødsler og spedbarnsdødeligheten i Norge er lav, og andelen barn som fødes prematurt er noe redusert de siste ti årene. I dagens samfunn er man stadig eldre når man velger å få barn, og stadig flere søker medisinsk assistanse for å bli gravide. Økt alder kan tenkes å høyne sårbarheten for påvirkninger av forhold som reduserer fruktbarhet. I hvilken grad eksponering for helsefarlige kjemikalier bidrar til prematur reproduktiv aldring er lite kjent.
Barn blir eksponert for en rekke helsefarlige kjemikalier via mor under fosterutviklingen og i dieperioden. Også fars livsstil og miljøeksponering kan ha betydning for avkommets sårbarhet for helseskade gjennom livsløpet. Beskyttelse av både mor og far mot helsefarlige kjemikalier er derfor viktig for barnets framtidige helse. For tidlig fødsel og lav fødselsvekt (<2500 gram) er assosiert med økt risiko for å utvikle kroniske sykdommer senere i livet. Tall fra Medisinsk fødselsregister vise at rundt 5 prosent av nyfødte har lav fødselsvekt. Årsaker til lav fødselsvekt er mange, og noen skyldes også genetiske faktorer. Imidlertid er det også data som viser assosiasjoner mellom eksponering for miljøforurensning, blant annet tobakksbruk, luftforurensning og visse miljøgifter, og redusert fødselsvekt.
Det finnes undersøkelser som tyder på at flere gutter enn jenter blir født med feilutvikling av kjønnsorganene. Eksempler på slike feil hos gutter er manglende nedfall av testiklene i pungen (testikkelretensjon/kryptorkisme) og ufullstendig utviklet urinrør der urinrørsåpningen er feilplassert (hypospadi). Manglende testikler i pungen ved fødsel vil ofte rette seg i løpet av de neste månedene uten inngrep, men ved ett års alder har ca. 1 prosent av guttebarn vedvarende kryptorkisme (nhi.no). Hyppigheten av hypospadi er omkring 0,2 prosent (MFR; Eurocat; http://www.eurocat-network.eu). Kryptorkisme er klart den hyppigst forekommende misdannelsen hos dem som fødes i dag (2-4 prosent). I Norge har det vært en dobling i forekomsten av hypospadi i løpet av de siste 30 år. Forekomsten av andre medfødte misdannelser har vært relativt stabile i den samme tidsperioden og er i samme størrelsesorden som i resten av Vest-Europa.
Utover dette er det internasjonale undersøkelser som tyder på at dagens menn produserer færre sædceller enn de gjorde for 40-50 år siden. Disse funnene har vært omdiskutert, men nyere analyser viser at redusert antall sædceller er en trend i mange land (5). I noen land, som Danmark, synker ikke lengre sædcelleantallet, men ser ut til å ha stabilisert seg på et relativt lavt nivå. Til tross for dette er det ingen klare holdepunkter for at mannlige fertiliteten er redusert, sett bort fra effekten av at fedrene generelt er eldre. Betydning av hormonforstyrrende stoffer i miljøet for reduksjon av spermkvalitet i mennesker er foreløpig uklar. Nyere systematiske gjennomganger og metaanalyser viser at eksponering for det tidligere brukte klororganiske plantevernmiddelet DDT (6) og trolig også ftalatet (7) DEHP kan bidra til redusert sædcellekvalitet.
Testikkelkreft er den hyppigste kreftformen blant unge europeiske menn, og i vestlige industrialiserte land. Det er store regionale forskjeller i hyppighet; Danmark og Norge har de høyeste frekvensene i verden, mens Finland har ca. en fjerdedel av disse. Hyppigheten av testikkelkreft i Norge er mer enn tredoblet siden 1940-årene. I 2017 var den aldersjusterte raten 10,8 per 100 000. Testikkelkreft er den hyppigste kreftformen hos menn i aldersgruppen 25-49 år.
Det er fremsatt en hypotese om at noen av forstyrrelsene observert i mannens reproduksjonssystem - dårlig spermkvalitet, hypospadi, kryptorkisme og testikkelkreft - har felles etiologi. Tilstandene har fått en fellesbetegnelse; testikulær dysgenesi-syndrom (TDS). TDS kan være forårsaket av genetiske faktorer, miljø/livsstilsfaktorer, eller en kombinasjon av begge. Man tror at TDS-tilstander skyldes forstyrrelser i utviklingen av kjønnsorganer i fosterlivet, og en rekke forhold under graviditeten har blitt foreslått å kunne bidra til den observerte økningen, blant annet eksponering for hormonforstyrrende stoffer, røyking og kostholdsfaktorer.
Noen kjemiske stoffer kan påvirke kroppens naturlige hormonbalanse og gi skade på forplantningsevne og gi økt sykdomsrisiko hos avkommet. Et klart eksempel er den feilslåtte behandling av kvinner med kjønnshormonet dietylstilbøstrol (DES) for å hindre tidligabort i perioden 1930-1970. DES er et syntetisk østrogen som er vist å føre til en rekke alvorlige helseutfall hos døtrene til eksponerte kvinner (8), inkludert kreft, infertilitet og svangerskapskomplikasjoner. Visse miljøforurensninger er også vist å ha klare østrogenlignende effekter på kjønnsdifferensiering hos dyr som fugler, fisker og krypdyr.
De kjemiske stoffer som hittil er vist å ha hormonforstyrrende effekter i forskjellige testsystemer utgjør en heterogen blanding. Gruppen omfatter visse tidligere brukte klororganiske plantevernmidler som DDT, metoksyklor og klordan, hydroksylerte metabolitter av PCB og dioksiner, men også husholdnings- og industrikjemikalier som alkylfenoler, enkelte ftalater og bisfenol A. Av disse er mange nå forbudt eller er strengt regulerte i Norge og EU.
EU har nylig vedtatt kriterier for å identifisere hormonforstyrrende stoffer. Disse kriteriene har som formål å begrense bruk av stoffer som kan forstyrre hormonbalansen og dermed gi varige endringer i organfølsomhet og funksjon. Når i livsløpet man eksponeres for hormonforstyrrende stoffer har stor betydning for sårbarheten. Per i dag fokuseres det i hovedsak på stoffer som kan forstyrre de klassiske hormonsystemene (østrogen, androgen og tyroidsystemene og hormonproduksjon).
I de senere år er det fokusert stadig mer på epigenetiske endringer som mulige årsaker til endringer i sykdomsrisiko. En epigenetisk endring er en forandring i genaktivitet som ikke er forårsaket av en varig endring i arvestoffets byggesteiner (rekkefølge), men som skyldes spesifikke endringer i DNA-basen cytosin eller i histoner (proteiner som DNA er pakket i). Studier foretatt i mus viser at enkelte miljøkjemikalier (f. eks. vinclozolin og metoksyklor) i høye doser kan føre til endringer av epigenetisk art som strekker seg over flere generasjoner (9). I mennesker er det holdepunkter for at mors og fars kosthold (både over- og underernæring) kan påvirke forekomsten av metabolske forstyrrelser og hjerte- og karlidelser hos det voksne avkommet.
