Ftalaatit – Kooste katsausartikkelista
Ftalaattien vaikutus ihmisten terveyteen – Epidemiologinen näyttö ja todennäköinen toimintamekanismi.
Kooste laajasta katsausartikkelista, joka tarkastelee mm. ftalaattien käyttökohteita ja altistumisreittejä sekä mekanismeja, joilla ne voivat sairastuttaa. Lisäksi katsauksessa käydään läpi tutkimuksia terveysvaikutuksista.
Phthalates impact human health: Epidemiological evidences and plausible mechanism of action.
Benjamin ym. (2017). Journal of Hazardous Materials.
Siirry julkaisuun.
1. Johdanto
Ftalaatit kuuluvat laajasti käytettyihin kemikaaleihin eli ns. HPV-kemikaaleihin. Esimerkiksi vuonna 2013 niitä tuotettiin yhteensä 5,35 miljoonaan tonnia. Niiden tuotantomäärät nousevat vuodesta toiseen, sillä mm. auto- ja rakennusteollisuus lisää niiden käyttöä jatkuvasti. Ftalaattimarkkinoiden odotetaan kasvavan 30 % vuodesta 2013 vuoteen 2020 mennessä. Ftalaattien raaka-ainekaupan arvo oli vuonna 2013 yhteensä 6,9 miljardia dollaria.
2. Ftalaateista
Käyttö
Ftalaatteja käytetään PVC-muovin pehmentimenä ja lisäaineina useissa eri materiaaleissa. Niitä sisältäviä tuotteita ovat mm.
- Muovit, kumit, PVC-lattiamateriaalit (vinyylilattiat), joustavat PVC-kalvot, PVC: tä sisältävät kouluvälineet (kuten penaalit), suihkuverhot, kalusteet, keittovälineet, henkilökohtaiset hygieniatuotteet ja kosmetiikka, kodinhoitotuotteet, kankaat, tekstiilimusteet ja painovärit, jalkineet, synteettinen nahka, farmaseuttiset pillerit, elintarvikkeiden kääreet, muovipullot ja -purkit, rakennusmateriaalit, sähköjohdot ja -kaapelit, maalit, tiivisteet, hartsit, liimat, lakat (myös kynsilakka), kuminauhat, autonosat ja -hoitoaineet, voiteluaineet, väriaineet, hyönteismyrkyt, hajusteet, lääketieteelliset tuotteet (esim. veri-/dialyysipussit, ruiskut, implantit, katetrit ja letkut), teollisuudessa käytettävät liuottimet, hammasproteesin materiaalit, leikkivälineet (esim. pallot ja nuket) ja vauvojen tuotteet (mm. tyynyt, vaatteet ja saippuapakkaus).
Kemiaa
Ftalaatit ovat pääosin rasvaliuikoisia ftaalihapon estereitä, joihin liitetyt sivuketjut voivat sisältää haarautuneita tai haarautumattomia hiilivetyjät tai bentseenirengasrakenteita. Osa ftalaateista omaa myös peilikuvarakenteita (ns. streoisomeerejä). Esimerkiksi DEHP-ftalaattia (di(2-etyyliheksyyli)ftalaatti) myydään seoksena, jossa on kolmea vaikutuksiltaan erilaista peilikuvarakennetta. Lisäksi sivuketjujen kiinnityskohdat voivat vaihdella ftalaattimolekyyleissä.
Vaikutukset
Keho poistaa ftalaatit kaksivaiheisessa vierasaineenvaihduntaprosessissa, jossa kehoon muodostuu ftalaattien primäärisiä ja sekundäärisiä aineenvaihdutatuotteita, kunnes ne poistetaan kolmannessa vaiheessa. Kyseessä on siis suuri joukko erilaisia kemiallisia yhdisteitä, joilla kaikilla on erilaiset terveysvaikutukset. Tämä tekee turvallisuuden tutkimisesta haasteellista ja kallista.
Kattavasti tietoa myrkyllisyydestä ja ympäristövaikutuksista on tällä hetkellä saatavilla vain noin 5 %:sta kaikista laajasti käytetyistä kemikaaleista, mukaan lukien ftalaateista. Vastaavasti edes perustietoja vaikutuksista ihmisiin ja ympäristöön ei ole 45 %:sta HPV-kemikaalista.
Ftalaatit eivät ole kemiallisesti sidottuja niitä sisältäviin materiaaleihin, joten ne irtoavat helposti. Ftalaatit ovat levinneet ympäristöön, niitä löytyy mm. vedestä, ilmasta, maasta, ruuista, juomista, asunnoista, sairaaloista, vankiloista ja esim. huonepölystä. Niiden määrät vaihtelevat eri tuotteissa, pehmeässä muoviputkessa voi ftalaattien osuus olla 70 % koko materiaalista. Yleisimmät ftalaateista ovat bis(2-etyyliheksyyli)ftalaatti eli DEHP, jonka osuus myydyistä ftalaateista on noin puolet ja di-isodekyyliftalaatti (DiDP), jonka markkinaosuus on 25 %. (Tutkimus on vuodelta 2013, tämän jälkeen sääntely on voinut aiheuttaa muutoksia tilanteeseen. Esimerkiksi DEHP:n käyttöön on tullut rajoituksia EU:n kemikaaliasetus Reachin puitteissa).
3. Altistumisreitit
Koska ftalaatteja on kaikkialla, altistumisreittejä on myös paljon. Ftalaatit läpäisevät istukan ja niitä on niin äidinmaidossa kuin äidinmaidon korvikkeissakin. Lisäksi aikuisiin verrattuna imeväiset ja pienet lapset ovat alttiimpia altistumaan enemmän ftalaateille, koska he tutkivat esineitä suullaan.
Yleisväestössä esiintyvien ftalaattialtistusten tasojen arvioidaan olevan vuorokaudessa kymmeniä mikrogrammoja per kehon painokilo. Altistumismittauksia on tehty muutamassa maassa, esim. Kiinassa. Siellä ftalaateille DEP, DBP ja DEHP on mitattu altistumistasot 12,2, 3,8 ja noin 5 μg/bw/vrk. Yleensä altistumista mitataan analysoimalla virtsasta ftalaattien aineenvaihduntatuotteita.
Tavallisimpien DEHP- ja DINP-ftalaattien altistumisreiteistä tärkeimmät ovat elintarvikkeiden syöminen ja juomien nauttiminen. Seuraavaksi tulevat ihon ja hengitysteiden kautta tulevat altistumiset, sitten muu suun kautta altistuminen kuin ruokailu (toim. huom. esim. tupakointi, kynän pito suussa tai lelun tutkiminen suulla) ja lääketieteellisiin hoitoihin liittyvä altistuminen.
4. Biomonitorointi ja riskinarviointi
Yksittäisille ftalaateille altistumisille on määritelty suurimmat sallitut altistumisrajat, jotka vaihtelevat maittain ja tuotteittain. Riskinarviointia vaikeuttaa eri ftalaattiyhdisteiden suuri määrä. Normaalin ihmisen päivittäinen kaikille eri ftalaateille altistuminen voi olla suuruusluokaltaan gramma tai jopa enemmän painokiloa kohti vuorokaudessa. Lisäksi pitäisi huomioida, että altistus on pitkäkestoista ja altistumista tapahtuu myös muille haitallisille aineille.
Virtsasta mitatut yksittäisten ftalaattien metaboliittien pitoisuudet yleensä antavat sallitut rajat alittavia tuloksia, mutta muunlaisilla mittausmenetelmillä on saatu hälyttävän korkeita tuloksia. Lisäksi koehenkilöiden elintavat, esim. pikaruuan runsas suosiminen, saattavat johtaa korkeisiin ftalaattialtistuksiin.
5. Hormonitoiminnan häiriintyminen
Pääasiassa rasvaliukoisina ftalaatit imeytyvät helposti elimistön nesteisiin ja pääsevät verenkiertoon. Ne muuttuvat nopeasti primaarisiksi ja sekundäärisiksi aineenvaihduntatuotteikseen.
Endokriinisen järjestelmän muodostavat umpirauhaset, (joita on mm. aivoissa, ruoansulatusjärjestelmässä ja munuaisissa), sekä niistä suoraan verenkiertoon erittyvät hormonit. Jotkut ftalaatit tai niiden aineenvaihduntatuotteet voivat toimia endokriinisen järjestelmän välittäjäaineina hormonien tavoin. Ne pysyvät sitoutumaan hormonien tavoin solun tumareseptoreiden ligandeihin ja joko estäen, aktivoiden tai koaktivaattorina toimien muuttamaan transkriptiotekijöiden toimintaa, mikä vaikuttaa suoraan geenien ja solun toimintaan.
Endokriinisen järjestelmän kemiallinen viestintäjärjestelmä säätelee lukuisia kehon toimintoja. Kun jotkut ftalaattien aineenvaihduntatuotteet aktivoivat tai estävät tätä toimintaa esim. hypotalamuksessa, aivolisäkkeessä, sukupuolipuolirauhassa ja kilpirauhassa, niin kehon lukuisat normaalit fysiologiset mekanismit häiriintyvät ja aiheutuu moninaisia haittoja. Kliinisistä tutkimuksista on saatu viitteitä, että ftalaattien vaikutukset hormonitoimintaan voivat aiheuttaa mm. seuraavia haittoja: lisääntymisterveyden ongelmat kuten endometrioosi, varhainen murrosikä, hedelmällisyysongelmat miehillä ja naisilla; erilaisten syöpien esiintyvyyden kasvu, erityisesti rinta- ja ihosyöpä; allergia ja astma; ylipaino ja lihavuus, insuliiniresistenssi ja tyypin II diabetes; tarkkaavaisuus- ja ylivilkkaushäiriö; vähentynyt älykkyysosamäärä; heikentynyt neurologinen kehitys; psyykkiset kuten psykomotoriset ja käyttäytymishäiriöt ja autismi.
Näyttöä hormonihäirikköjen haitoista on kertynyt laajasti, esim. epidemiologisesti ja solu-, elin- ja eläinmalleilla tehdyistä tutkimuksista.
Ftalaatin haittavaikutukset riippuvat siitä, miten kauan se viipyy elimistössä. Yleisimpien ftalaattien, DEHP: n ja DINP:n puoliintumisajat terveillä ovat noin 2 vuorokautta, mikä riittää aiheuttamaan haittoja. Pitkäketjuiset ftalaatit (DIDP, DINP, DEHP, DnHP, DnPP jne.) erittyvät pääasiassa virtsaan, hikeen ja ulosteisiin, mutta rasvaliukoisina myös äidinmaitoon. Virtsan mukana erittyy erityisesti lyhytketjuisia ftalaatteja ja pitkäketjuisten sekundäärisiä aineenvaihduntatuotteita.
6. Epigeneettiset muutokset
Epigeneettiset muutokset periytyvät jälkeläisille. Ftalaatit voivat hormonihäirikkö- eli EDC-välitteisesti johtaa sairauksia, esim. kasvaimia tai sokeritautia, aiheuttaviin epigeneettisiin muutoksiin. DEHP:ta on tästä näkökulmasta eniten tutkittu, kun taas DBP:tä ja BBzP:tä on tutkittu vähiten epigeneettisen muutoksien mahdollisina aiheuttajina.
Ftalaatit voivat saada aikaan geeneissä niiden toimintaa muuttavaa haitallista metyloitumisia, metyloitumisten purkautumisia tai häiriöitä kromatiinin rakenteeseen. Kromatiini on DNA:n ja siihen liittyneiden proteiinien (esim. histonien) kompleksi. Mekanismit epigeneettisen periytymisen takana tunnetaan ja ne löytyvät artikkelista.
DEHP:n on havaittu aiheuttavan raskaana oleville Wistar-rotille sokeriaineenvaihdunnan häiriöitä. Raskauden aikana saatu DEHP-altistus aiheuttaa seuraavalle rottasukupolvelle alttiutta sairastua sokeriaineenvaihdunnan häiriöihin aikuisina, koska altistus muuttaa niissä kriittisten geenien toimintaa.
Hiiriäidin raskaudenaikainen altistuminen DEHP:lle johti epigeneettisen periytymisen välityksellä toimintahäiriöihin poikasen kiveksissä.
DEHP ja DBP aiheuttivat rotilla epigeneettisinä muutoksina poikkeavuuksia puberteetin kulussa, sairauksia munasarjoissa, toimintahäiriöitä kiveksissä ja liikalihavuutta. Toisessa tutkimuksessa DEHP aiheutti DNA-muutoksia, jotka edesauttoivat kasvaimen kasvamista. Tunnetaan geenimuutos, jolla ftalaatit kuten DBP, voivat aiheuttaa syöpää. DEHP:n on nähty aina neljänteen sukupolveen asti vähentäneen hiirien sperman siittiösolujen määrää ja liikkuvuutta.
Ihmisillä altistuminen ftalaateille ennen syntymää (mm. DEHP:lle) voi aiheuttaa geenimuutoksia geeneissä, joilla on ratkaiseva rooli alkion ja istukan kasvun säätelyssä.
7. Ftalaattien vaikutus lasten terveyteen
Tutkimuksen mukaan vuosina 2007 – 2008 yhdysvaltalaiset 6 – 17-vuotiaat lapset altistuivat suuremmille määrille DEHP:tä, DBP:tä ja BBzP kuin vuosina 1999-2000. Suhteelliset altistumistasot DEHP:lle ja BBzP:lle laskivat, kun taas DBP:n osuus pysyi vakaana. Lapsien virtsan ftalaattitasot olivat suuremmat kuin nuorten.
TDI-arvot eli toksisuustutkimusten perusteella määritetty maksimaalinen päivittäinen altistumismäärä, jota voidaan pitää turvallisena pitkäaikaisessa altistuksessa, ylittyi tutkimuksissa mm. lasten osalta Saksassa ja vauvojen osalta Taiwanissa ja Koreassa sekä nuorten osalta Tanskassa.
7.1 Lasten terveys: Diabetes, insuliiniresistenssi ja lihavuus
Poikkileikkaustutkimus paastoavasta 766:sta yhdysvaltalaisnuoresta (iältään 12 – 19 -vuotta), osoitti, että DEHP-altistus liittyi merkittävästi insuliiniresistenssin ja korkean systolisen verenpaineen esiintyvyyteen.
Kiinalaisessa tutkimuksessa havaittiin ftalaattialtistuksen liittyvän lisääntyneeseen painoon ja vyötärölihavuuteen. Lapsen ikä, sukupuoli ja liikalihavuus vaikuttaa siihen, mitkä ftalaatit ovat haitallisimpia. Esim. alhaisen molekyylipainon omaavat ftalaatit ja metaboliitit (MEP, MnBP ja MiBP) liittyivät liikalihavuuteen urospuolisilla lapsilla ja nuorilla; kun taas korkean molekyylipainon omaavien ftalaattien aineenvaihduntatuotteet (MEHP, MECPP, MEHHP, MEOHP, MBzP, MCNP ja MCOP) liittyvä lisääntyneeseen lihavuuteen aikuisilla. Lisäksi DEHP:n metaboliitit liittyivät merkittävästi liikalihavuuteen aikuisilla naisilla, mutta vain yli 60-vuotiaille miehillä.
Ftalaattien nk. obesogeeninen eli liikalihavuutta-aiheuttava vaikutus näyttää olevan merkittävä lapsilla ja teini-ikäisillä. Yhdysvalloissa toteutetussa suuressa poikkileikkaustutkimuksessa osoitettiin selvästi, että alhaisen molekyylipainon omaavat ftalaatit, erityisesti DMP:n ja DEP:n metaboliitit, korreloivat selvästi ylipainon ja liikalihavuuden kanssa. Korealaisten tyttöjen lihavuus korreloi heidän virtsansa PA-tasojen ja veren seerumin MEP-, DBP- ja PA-tasojensa kanssa.
Ftalaatit siirtyvät äidistä sikiöön istukan kautta ennen syntymää. DEHP on havaittu lyhentävän raskauden kestoa. Vastasyntynyt saa ftalaatteja ympäristöstään ja äidinmaidosta.
7.2 Lasten terveys: Allergia ja astma
Kun ftalaatteja hengitetään kaasujen, pölyn ja höyryn mukana, niin on oletettavaa, että ne aiheuttavat keuhkoissa tulehdusta ja toimivat allergeeneinä. Jatkuva ftalaattialtistus hengitysteiden kautta voisi näin ollen aiheuttaa kroonisen tulehduksen ja astman. Tutkimuksia aiheesta on kuitenkin vähän. Yhdessä tutkimuksessa kymmenvuotiailla norjalaislapsilla (N = 623) suuren molekyylipainon omaavat ftalaatit ja niiden aineenvaihduntatuotteet (DINP, DIDP, MCOP, MCNP) liitettiin astman esiintyvyyteen.
7.3 Lasten terveys: Autismin kirjo, kognitiiviset taidot sekä käyttäytyminen
DEHP:n sekundaarisille metaboliiteille 5-OH- ja 5-okso-MEHP altistuminen on liitetty autisminkirjon (ASD, lyhenne sanoista: Autism spectrum disorders eli autismikirjon häiriöt) ja PDD:n puhkeamiseen (PDD, pervasive developmental disorder) PDD kattaa autismin lievemmät muodot sekä ne tapaukset, joissa kaikki autismin diagnoosikriteerit eivät täyty.
Taiwanilaisessa pitkittäistutkimuksessa mitattiin 430:lta viimeisellä raskauskolmanneksella olevalta tulevalta äidiltä virtsasta heidän ftalaattipitoisuutensa. Heidän lapsistaan 110 tutkittiin 2-vuoden iässä, 79 5-vuoden iässä, 76 8-vuoden iässä ja 73 tutkittiin 11-vuoden iässä. Äidin virtsan DEHP-metaboliittien suuri määrä oli yhteydessä hänen lapsensa alhaiseen kognitiiviseen suoritustasoon, mm. alentuneeseen älykkyysosamäärään.
7.4 Lasten terveys: Neurologinen kehitys ja ADHD
Korealaistutkimuksessa tutkittiin 8-11 -vuotiaita lapsia (N= 261). Virtsasta löydetty DBP:n aineenvaihduntatuote MnBP (n. 47 mikrogrammaa per litra) liittyi vahvasti ADHD-löydöksiin, kun taas DEHP:n aineenvaihduntatuotteilla (MEHP ja MEOP) ei ollut yhteyttä ADHD-tapauksiin.
Yhdysvaltain NHANES-aineistosta saadun poikkileikkausdatan avulla on tutkittu DEHP:n ja sen aineenvaihduntatuotteiden vaikutusta ADD- tarkkaavaisuushäiriön ja oppimisvaikeuksien esiintyvyyteen tytöillä ja pojilla. Joillakin malleilla on saatu merkittäviä korrelaatioita altistuksen ja haittojen välillä.
Tutkittaessa 460 korealaista äitiä ja heidän vauvojaan saatiin viitteitä, että ennen syntymää kohdussa saatu altistuminen DEHP:lle ja DBP:lle saattaa vaikuttaa varsinkin puolivuotiaiden poikavauvojen henkiseen ja psykomotoriseen kehitykseen negatiivisesti.
Tekijät muistuttavat, että vanhempien ftalaattien käytön lisäksi muutkin ympäristötekijät esim. saasteet voivat yhdessä vaikuttaa siihen, että lapset sairastuvat insuliiniresistenssiin, ylipainoon, lihavuuteen sekä hengitysteiden sairauksiin, kuten astmaan.
8. Ftalaattien vaikutus naisten terveyteen
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston (EPA) tutkimusten mukaan naisten virtsasta mitatut DEHP, DBP ja BBzP -ftalaattien aineenvaihduntatuotteiden pitoisuudet ovat nousseet vuodesta 1999 vuoteen 2008.
Ftalaatteja löytyy naisten koko elimistöstä, myös äidinmaidosta ja lapsivedestä. Italialaisnaisia tutkittaessa todettiin, että DEHP, DEP, DnBP, BBzP, MEHP, MEHHP, MEP, MnBP ja MBzP pystyvät siirtymään istukan kautta sikiöön. Taiwanilaisilta raskaana olevilta naisilta löytyi virtsasta DEHP, DIBP, DnBP, BBP ja DINP -ftalaattien aineenvaihduntatuotteita, ja niitä löydettiin myös heidän lapsiensa virtsasta. Lapsista kaksi ja viisi -vuotiailta mitattiin suurempia ftalaattitasoja kuin heidän äideiltään. Yleisimpiä olivat DEHP:n aineenvaihduntatuotteet.
Ftalaattien lisääntymismyrkyllisyys näyttää olevan suurempaa naisille kuin miehille. Ftalaattien esiintyminen naisessa on yhteydessä ennen aikaiseen synnytykseen, tyttöjen häpykarvoituksen puhkeamisen viivästymiseen, endometrioosiin eli kohdun limakalvon sirottumatautiin sairastumiseen, keskenmenoihin, pienentyneeseen munasolujen valmistumiseen ja hedelmättömyyteen.
Nuorilla tytöillä, joilla suurin MBP:n, MBzP:n, DEHP:n ja DINP:n aineenvaihduntatuotteiden pitoisuus aamuvirtsassaan, oli vähiten kehittynyt puberteetti, mikä määriteltiin mittaamalla lisääntymishormonien tasot ja huomioimalla rintojen ja häpykarvojen kehitys. Yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa DEHP:n metaboliittien määrällä naisen virtsassa on havaittu voimakas yhteys munasolujen tuotannon laskuun, raskauden keskeytymiseen ja vauvan menetykseen. Kiinalaistutkimus taas osoitti yhteyttä MEP:n, MiBP:n ja MnBP:n sekä raskauden keskeytymisen välillä. Kiinassa havaittiin myös yhteys naisten munarakkulanesteestä ja virtsasta mitattujen MEHP ja MBP metaboliittien määrän ja hedelmättömyyden välillä. (Huom. MEHP on DEHP:stä elimistössä muodostuva aineenvaihduntatuote.)
Artikkelissa tarkastellaan mekanismeja, joilla ftalaattien haitalliset vaikutukset naisten lisääntymisterveyteen mahdollisesti tapahtuvat. Tällaisia ovat esim. hormonien viestinnän häiriintyminen, joidenkin elimistössä tarvittavien aiheiden muodostumisen estäminen (esim. kilpirauhashormonit) ja elimistön aineenvaihdunnan toiminnan muuttuminen (esim. aryylihiilivetyreseptorin toiminnan muuttuminen). Artikkelissa esitetään mekanismeja, joilla ftalaatit voivat muuttaa naispuolisen lisääntymisjärjestelmän genomista ja ei-genomista aktiivisuutta.
9. Ftalaatit ja miesten terveys
”Ftalaatti-oireyhtymä” tai ”kivesten viallinen kehittyminen -oireyhtymä” on yksi ftalaattimyrkytyksen merkittävimmistä negatiivisista seuraamuksista. Niille ominaisia ovat kivesten laskeutumattomuus eli piilokiveksisyys tai mikropenis (kryptorkidismi), virtsaputken epänormaali aukeaminen siittimen alapuolelle (hypospadia), lyhentynyt kivesten ja peräaukon välinen etäisyys (eli lyhentynyt anogenitaalinen etäisyys), siittiöiden määrän tai laadun väheneminen, hedelmällisyyden väheneminen ja kivessyöpä.
Lyhentynyt anogenitaalinen etäisyys on herkin merkki siitä, että miehen elimistö on altistunut sikiöaikana kohdussa antiandrogeenisesti eli mieshormonien toimintaa vähentävästi vaikuttaville ftalaateille. Uraauurtavassa tutkimuksessa (N= 134) löydettiin yhteys 2 – 36 kuukautta vanhojen poikien anogenitaalisen etäisyyden ja peniksen tilavuuden sekä laskeutumattomien kivesten välillä.
Raskauden aikaiset ftalaattien (MEP, MBP, MBzP ja MiBP) pitoisuudet virtsassa olivat kääntäen verrannollisia poikien anogenitaalisen etäisyyden etäisyyteen.
Eräässä tutkimuksessa havaittiin, että tietyt ftalaatit aiheuttivat pitoisuuksilla, jotka olivat alle niiden suositeltujen TDI-rajojen, haittoja miesten lisääntymisterveyteen: DEP (pitoisuudella 112,3 μg/bw/vrk), DBP (2,68), BBzP (2,47) ja DEHP (9,32 g /bw/vrk, missä bw merkitsee painokiloa).
DEHP:n aineenvaihduntatuotteen MEHP:n osoitettu in vitro kivessolututkimuksissa aiheuttavan haittoja sukusolulinjassa, eli haitat voivat ulottua seuraavan sukupolven sukusoluihin.
Yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa MBP ja MBzP liittyivät vahvasti spermatoksiinisuuteen ja miesten alentuneeseen hedelmällisyyteen. Saksalaistutkimus taas havaitsi MEP:n ja MEHP:n liittyvän lisääntyneisiin sperman DNA-vaurioihin.
Artikkelissa tarkastellaan mahdollisia mekanismeja, joilla ftalaatit vaikuttavat haitallisesti miesten lisääntymisterveyteen. Tällaisina on mainittu mm. ftalaattien vaikutukset HPA-akselin (Hypothalamus-Pituitary-Adrenal cortex axis) eli hypotalamus-aivolisäke-lisämunuaiskuori-akselin toimintaan, mikä mm. haittaa steroidihormonien tuotantoa ja homeostaasia sekä sertolisolujen eli kivesten tukisolujen heikentynyt toiminta. Sertolisolujen tehtävä on ravita kehittyviä siittiösoluja ja säädellä siittiöiden tuotantoa.
10. Ftalaatit ja insuliiniresistenssi sekä T2D
Diabetes (diabetes mellitus) on aineenvaihduntasairauksien ryhmä, jossa potilaan kohonnut verensokeri johtuu joko riittämättömästä insuliinin tuotannosta (tyypin 1 diabetes) tai kehon kyvystä hyödyntää huonosti käytettävissä olevaa insuliinia (tyypin 2 diabetes, T2D) tai molemmista. Maailmassa oli vuonna 2014 422 miljoonaa diabetesta sairastavaa, joista 90%:n sairaus oli T2D.
Epidemiologiset tutkimukset Yhdysvalloista, Belgiasta, Ruotsista ja Meksikosta ovat löytäneet yhteyden T2D:n ja erilaisten virtsasta tai verestä löydettyjen ftalaattien välillä. Tyypillisiä T2D:n liitettyjä ftalaatteja ovat: DEHP ja sen aineenvaihduntatuotteet (MEHP, 5OH-MEHP, 2cx-MEXP, 5cx-MEHP, 5oxo-MEHP). Lisäksi MBP, MBzP ja MEP on mainittu tutkimuksissa.
Tutkittaessa 221 naista, joilla 39 oli diabetes, havaittiin, että diabeetikoiden virtsan DEHP:n metaboliittien määrät olivat suuremmat kuin terveiden.
T2D:n puhkeamiseen ovat monien muiden tekijöiden lisäksi osallisena ympäristön kemikaalit, mm. ftalaatit.
11. Ftalaatit ja liikalihavuus
Ylipaino (BMI yli 25) ja liikalihavuus (BMI yli 30) altistavat monelle vakavalle sairaudelle kuten diabetekselle, sydän- ja verisuonitaudeille sekä syöville. Tilastotiedot 188 maasta osoittavat, että lähes 30 prosenttia maailman väestöstä on joko lihavia tai ylipainoisia. Ongelma kasvaa nopeasti ja puhutaan jopa kansanterveysepidemiasta.
Tutkimukset viittaavat siihen, että ftalaateilla on merkittävä vaikutus liikalihavuuden ja ylipainon kehittymiseen. Altistuminen ftalaateille tunnustetaan yhä useammin tärkeimpänä syynä lihavuuteen, joka on ei riipu ruokavaliosta ja liikunnasta. Eri ftalaatit vaikuttavat eri tavoin lihomiseen eri ikäryhmissä ja eri sukupuolen omaavissa ihmisissä. Lihomiseen yhdistettyjä ftalaattien metaboliitteja ovat mm.: MEP, MEHP, MBzP, MEHHP ja MEOHP. Erityisesti poikalapsien ja nuorien liikalihavuuteen on yhdistetty pienten molekyylipainon omaavien ftalaattien aineenvaihduntatuotteita: MnBP, MEP ja MiBP. Suuret molekyylipainon omaavien ftalaattien metaboliitteja (MECPP, MEHHP, MEOHP, MEHP, MBzP, MCNP ja MCOP) yhdessä DEHP:n aineenvaihduntatuotteiden (MEHHP, MEOHP, MEHP ja MECPP) kanssa on taas liitetty aikuisten ja varsinkin yli 60-vuotiaiden miesten merkittävään liikalihavuuteen. DEHP:n aineenvaihduntatuotteet (MEHHP, MEOHP, MEHP ja MECPP) on liitetty voimakkaasti naisten liikalihavuuteen.
Liikalihavuus voi johtaa insuliiniresistenssiin, mitokondriovaurioihin sekä oksidatiiviseen stressiin elimistössä. Ftalaatit kuuluvat obesogeenisiin kemikaaleihin, jotka voivat aiheuttaa lihomista, mm. vaikuttamalla rasva-aineenvaihduntaan tai kylläisyyden ja ruokahalun säätelyyn.
12. Ftalaatit ja allergia sekä astma
Useat tutkimukset osoittavat, että korkeamman molekyylipainon omaavat ftalaatit liittyvät allergioihin ja astmaan aiheuttamalla oksidatiivista stressiä ja muutoksia sytokiinien erittymisessä.
Kodin pölyn kautta lapset altistuvat helposti seuraaville ftalaateille: DEHP, BBP, DBP ja DEP.
Tällainen altistuminen on liitetty allergiseen nuhaan, atooppiseen ihottumaan ja silmätulehduksiin.
Suurimolekyylipainoiset ftalaatit, kuten DEHP ja BBP tai niiden monoesterit, ovat tärkeimpiä allergeeneja, jotka aiheuttavat allergisia reaktioita kuten astmaa, hengityksen vinkumista, heinänuhaa ja kutiavaa ihottumaa aikuisille.
Suun kautta elimistöön kulkeutuneet DEHP, BBP, DBP ja DEP aiheuttavat allergisia vasteita sekä epigeneettisiä muutoksia vauvoissa ja leikki-ikäisissä. Virtsan suuret MEHP-pitoisuudet on liitetty lapsilla astmaan, kun taas DEHP:n metaboliittien suuret pitoisuudet on liitetty hengityksen pihinään, kurkkutulehduksiin ja keuhkoputkentulehduksiin.
13. Fftalaatit ja syöpä
On olemassa vain vähän tutkimuksia, jossa ftalaatit on liitetty ihmisillä syöpiin. Meksikolaistutkimuksessa (N= 233) 82%:lta rintasyöpään sairastuneista naisista löytyi merkittävästi suurempia MEP-pitoisuuksia kuin verrokkinaisista.
Monet tutkijat osoittivat erilaisten ftalaattien ja niiden primaaristen tai sekundaaristen metaboliittien kerääntymisen rintamaitoon, mikä saattaa johtua henkilökohtaisten hoitotuotteiden, kuten deodoranttien ja ihovoiteiden käytöstä, mikä saattaisi olla yksi syy rintasyöpien lisääntymiseen.
Artikkelissa esitetään erilaisia mahdollisia vaikutusmekansimeja.
14. Johtopäätökset
Yhdistyneiden Kansakuntien ympäristöohjelman asiantuntijaryhmä, johon kuuluu 16 tutkijaa mm. Pohjois-Amerikasta, Euroopasta, Afrikasta ja Aasiasta, kutsuvat hormonitoimintaa häiritseviä ftalaatteja ”maailmanlaajuiseksi uhaksi”.
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto EPA on hyvin huolissaan ftalaattien myrkyllisyydestä ja kokonaisvaltaisista vaikutuksista ihmisiin ja ympäristöön. Erityisesti EPA:a huolettavat seuraavat ftalaatit: DBP, DIBP, BBP, DnPP, DEHP, DnOP, DINP ja DIDP.
Suurin osa ftalaattitutkimuksista koskee eläimiä tai ne on tehty tietokonelaskemien avulla. Ihmistutkimuksia on rajallisesti, ja ne ovat hyvin vaihtelevia.
Tämän hetkisten terveysongelmien lisäksi hormonitoimintaa häiritsevien aineiden tuoma lisätaakka, joka koostuu esim. liikalihavuudesta, kakkostyypin diaabeteksesta, hedelmättömyydestä, henkisestä oireilusta jne, voi jatkossa aiheuttaa suuria yhteiskunnallisia kustannuksia.
Siksi huolta aiheuttavien kemikaalien käyttöä tulisi rajoittaa ja harkita. Varsinkin sikiöaikana ja pian sen jälkeen tapahtuvaa altistusta ftalaaleille ja muille hormonihäiriköille tulee minimoida.
Nykyinen elämäntapa, johon liittyy laaja altistuminen kemikaaleille, aiheuttaa maailmanlaajuisia sairausepidemioita.
