Orgaaniset ympäristömyrkyt häiritsevät hampaan kehitystä – kokeellinen tutkimus

The effects of organic environmental toxicants on hard tissue formation in developing tooth - An in vitro study in mice

Vastaväittäjä: Leo Tjäderhane, professori, Oulun yliopisto

Kustos: Satu Alaluusua, professori, Helsingin yliopisto

Esitarkastajat: Irma Thesleff, professori, Helsingin yliopisto, Matti Viluksela, dosentti, Terveyden ja hyvinvoinnin laitos

Ohjaajat: Satu Alaluusua, professori, Helsingin yliopisto, Pirjo-Liisa Lukinmaa, dosentti, Helsingin yliopisto

Väitöskirja tarkastettiin 27.5.2011 Helsingin yliopistossa

Dioksiinit ovat orgaanisia ympäristömyrkkyjä, joiden tiedetään vaikuttavan epäsuotuisasti hampaan kehitykseen, erityisesti hampaan kovakudosten muodostukseen. Tämän väitöstutkimuksen tavoitteena oli osoittaa kokeellisesti, että dioksiinien lisäksi myös muilla orgaanisilla rasvaliukoisilla ympäristömyrkyillä on haitallisia vaikutuksia hampaan kovakudosten, dentiinin ja kiilteen, kehitykseen. Fluori on tärkeä hammaskarieksen ehkäisyssä, mutta liiallinen fluorin saanti häiritsee kiilteen mineralisoitumista. Tutkimuksen toisena tavoitteena oli tutkia fluorin ja myrkyllisimmän dioksiiniyhdisteen, 2,3,7,8-tetra-klooridibentso-p-dioksiinin (TCDD) mahdollista yhteisvaikutusta hampaan kovakudoshäiriöiden synnyssä. Tutkimus tehtiin altistamalla hiiren kehittyviä hampaita tutkituille yhdisteille elinviljelmässä.

Koetulokset osoittivat, että polysyklinen aromaattinen hiilivety (PAH-yhdiste), 7,12-dimetyylibentso[a]antraseeni (DMBA) ja orgaaninen tinayhdiste, tributyylitina (TBT) häiritsevät dentiinin ja kiilteen muodostusta. Vaikutuksen voimakkuus oli riippuvainen yhdisteiden pitoisuuksista ja hampaan kehitysasteesta. TBT-altistus muutti lisäksi kovakudosten muodostuksessa tärkeiden geenien, osteokalsiinin, matriksin metalloproteinaasi-20:n ja dentiinin sialofosfoproteiinin ilmentymistä. Tulokset näyttivät myös, että TCDD:llä on yhdessä fluorin kanssa suurempi vaikutus dentiinin ja kiilteen muodostuksen häiriintymiseen kuin kummallakaan aineella yksinään.

PAH-yhdisteet ovat yksi tupakansavun pääkomponenteista ja tupakoivien äitien maidossa onkin osoitettu merkittävästi suurempia PAH-yhdistepitoisuuksia kuin tupakoimattomien äitien. Aikaisempien kliinisten tutkimusten mukaan äidin tupakointi raskauden aikana saattaa pienentää lapsen hampaiden kokoa. Tupakoimattomat henkilöt altistuvat PAH-yhdisteille lähinnä ruoan välityksellä. TCDD:lle ja TBT:lle altistutaan pääasiassa kalaruoan välityksellä. Euroopan komission tilaamassa raportissa erityisesti lasten altistumisriski korkeille orgaanisten tinayhdisteiden pitoisuuksille arvioitiin suureksi. TBT:n on osoitettu häiritsevän luun mineralisaatiota koe-eläimillä.

Koska kehittyvä hammas on herkkä useille orgaanisille yhdisteille sekä fluorille, voivat nämä yhdisteet erikseen ja yhdessä vaurioittaa kovakudosten muodostusta. Tutkimuksessa käytetyllä hampaan elinviljelymenetelmällä saadaan tietoa tietyn yhdisteen vaikutuksesta ja vaikutusmekanismeista hampaan kehitykseen, mutta suoria johtopäätöksiä eläimillä – saati ihmisillä – hampaan kehityshäiriöitä aiheuttavista annoksista ei tämän tutkimusmenetelmän perusteella voida kuitenkaan tehdä. Koska dentiini ja kiille eivät muodostuttuaan enää muutu, niiden kehityksenaikaiset häiriöt ovat pysyviä ja siten helposti havaittavissa. Hammas onkin erinomainen mallielin kehitysbiologisessa tutkimuksessa. Hampaan mineralisaation häiriintyminen voi herättää kysymyksen yhdisteen laajemmastakin kehityksellisestä toksisuudesta.

Väitöstutkimus on tehty Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa hammaslääketieteen laitoksella lasten hammashoidon ja hammassairauksien ehkäisyn osastolla.

Väitöskirjan verkkojulkaisun osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-6962-8 «http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-6962-8»1