Bidrar kjemiske miljøforurensninger til diabetes?

Bidrar kjemiske miljøforurensninger til diabetes? Bidrar kjemiske miljø{ orurensninger til - . IVER MYSTERUD dr.philos. i biologi fro Universitetet i Oslo i 2005. Tilknyttet Biologisk institutt ved UiO og er redaktør i Helsemogosmet VOF (vitenskap og fornuft) . DAG VILJEN POLESZYNSKI ,I 'I økonom, ernæringsfysiolog og dr.philos. ,, r fo Universitetet i Tromsø i 1999. Ansvarlig redaktør i Helsemagasinet VOF Flere nye faktorer i vårt fysisk. kjemiske miljø ser ut til å kunne forårsake eller forverre diabetes. Her diskuterer vi en del mistenk. te, kjemiske stoffer som de fleste av oss eksponeres for. Diabetes er i ferd med å bli en av våre store folkesykdommer. I Norge ble det i 2004 for.siktig regnet med at ca. 265ooo personer hadde sykdommen, hvorav halvparten var udiagnostiserte. Av disse regnet man med at vel 25000 hadde diabetes type 1, det vil si at 240 ooo hadde type 2 diabetes. Dersom man tar med alle med nedsatt glukosetole.ranse, kommer totalen med blodsukkerfor.styrrelser opp i minst 500000. Utviklingen i de senere årene viser at diabetes rammer sta.dig flere. Sykdommen koster det offentlige milliarder av kroner hvert år og fører til om.fattende menneskelig lidelse og redusert livs.kvalitet. Overvekt og diabetes type 2 er nært koblet, og myndighetene vektlegger at pasientene skal spise mindre (lavere energiinntak) og trene mer (økt energibruk) for å motvirke trenden. Dette er basert på et per i dag faglig majoritetssyn, der målet for forebygging og årsaksrettet behandling er å redusere netto energiinntak. Vi tilhører imidlertid det øken.de mindretallet av fagfolk som på faglig grunnlag mener at både overvekt og diabetes type 2 i hovedsak skyldes følgende: De fleste av oss spiser mat som vi gjennom evolusjons.prosessen ikke er blitt godt tilpasset. I praksis betyr det at flertallet har et alt for høyt inntak av høyglykemiske matvarer, eventuelt i kom.binasjon med mye fett. Liten fysisk aktivitet vil forverre tilstanden i kroppen etter et inn.tak av mat vi ikke er godt tilpasset. Denne alternative modellen blir stadig bedre under.bygget i faglitteraturen. Felles for disse to hovedmodellene er at de fokuserer på matens energiinnhold og/eller sammensetning av makronæringsstoffer i kombinasjon med fysisk aktivitetsnivå. I den.ne artikkelen skal vi se at også flere faktorer i vårt fysisk-kjemiske miljø ser ut til å kunne utløse eller forverre diabetes type 2. Dette gjelder en rekke typer kjemisk forurensning. I fokus er uorganisk arsen og flere typer orga.niske stoffer. Dette omfatter organiske klor.forbindelser som hoper seg opp i næringskje- , • dene, bisfenol A og organiske fosfatmidler. Av disse er en sannsynlig årsakssammenheng mellom organiske klor-/fosfatforbindelser og diabetes best dokumentert. Arsen Arsen er et giftig og kreftframkallende spor.element som ofte finnes i drikkevann, som regel i små konsentrasjoner. En rekke studier utført i Taiwan, Bangladesh og Mexico har funnet sammenheng mellom uorganisk arsen i drikkevannet og diabetes type 2. Folk som UTPOSTEN 6 • 2011 ...... .--.-' .-.-.--..--. E......·.·-··.·-.·.·.·-··g·.--.. 9..!........!.-..?...... levde i områder med ekstremt høye nivåer av arsen i vannet, hadde opp til ti ganger økt ri.siko for å utvikle sykdommen. Amerikanske forskere som gikk gjennom all tilgjengelig faglitteratur om emnet i 2006, fant 19 studier. Seks av disse studiene var fra områder med mye arsen på Taiwan og Ban.gladesh, og her ble det funnet betydelig økt risiko. i studier hadde studert folk som var eksponert for arsen på jobben, mens ytterlige ni hadde vurdert grupper i andre områder enn Taiwan og Bangladesh. Disse studiene ga samlet sett ikke et konsistent bilde. I en amerikansk studie fra 2008 ble det på.vist 26 prosent høyere nivåer av arsen i urinen til personer med diabetes type 2 enn hos ikke.diabetikere. Dette arsenet stammet mest sannsynlig fra drikkevannet. Denne studien er blant de første til å påvise en økt risiko for 1ennesker som lever i områder der arsenni. åene er lave. Dette er viktig å merke seg, si.den millioner av mennesker på verdensbasis eksponeres for slike lave nivåer. I tillegg til drikkevann eksponeres vi for arsen via mineralholdig/mineralrikt vann, vin, visse matvarer (særlig sjømat) og tryk.kimpregnerte trematrialer. Ingen studier har til nå koblet arsen fra slike kilder til diabetes. I en amerikansk studie av arsenpåvirkning og diabetes ble det i 2009 undersøkt hvorvidt gravide kvinner som levde i et gruveområde med stor arseneksponering, hadde svekket glukosetoleranse og økt risiko for svanger.skapsdiabetes. Det viste seg at høy arsenek.sponering i svangerskapet korrelerte med økt risiko for redusert glukosetoleranse. En sentral faktor i sykdomsutviklingen ved diabetes type 2 er en svekket funksjon av betacellene i bukspyttkjertelen. I en ny studie fra 2010 ble cellekulturer eksponert for lave doser arsen, og det ble tydelig observert at dette hemmet utskillelsen av insulin. Jo større dosen arsen var, desto mindre var utskillelsen av insulin. Heldigvis er arsen i drikkevannet i praksis ikke et problem i Norge. Arsen er et grunn.stoff som finnes i spesielle mineraler som det finnes lite av i vårt land. Norsk drikkevanns innhold av arsen ligger betydelig under de ni.våer som er blitt satt i sammenheng med dia.betesutvikling, for eksempel i USA. Organisk forurensning Helse-og miljømyndigheter har lenge vært opptatt av en rekke former for organisk foru.rensning som ikke blir borte i næringskjeden. Grunnen er at organismene ikke klarer å kvitte seg med alt de blir eksponert for, slik at konsentrasjonen øker oppover i næringskje.den. Siden mennesket er på toppen av næ.ringskjeden, er vi i prinsippet sårbare for slik påvirkning. Noen grupper er spesielt sårbare for slik forurensning, for eksempel barn i mors liv eller barn som ammes. Det nye er at flere forskere de senere årene har data som indikerer at slike stoffer kan forstyrre stoff.skifte i en retning som bidrar til utviklingen av diabetes. En fellesbetegnelse for slike stoffer er «per.sistente organiske miljøgifter», ofte forkortet POP (fra engelsk «persistent organic polluta.nts»). Dioksiner, polyklorerte bifenyler (PC.Ber), diklor-difenyl-dikloretylen (DDE, det viktigste nedbrytningsproduktet til insekt.middelet DDT ) og mange flere er blant de POPene som oftest finnes i den allmenne be.folkningen. Inntil nylig er eksponering for POP i liten grad blitt tatt hensyn til som en mulig forkla.ring på den økende forekomsten av diabetes. Flere studier har imidlertid dokumentert økt risiko for diabetes hos mennesker som enten på jobb eller ved ulykkestilfeller er blitt ek.sponert for høye nivåer av disse stoffene. I 2010 ble det utført en viktig dyrestudie som indikerer at POP faktisk kan forårsake utvikling av insulinresistens og medfølgende stoffskiftesykdommer. Forskerne konkluder.te at POP både er i stand til å indusere insu.linresistens og å svekke lipid-og glukoseme.tabolismen. Dioksiner Amerikanske forskere har studert personer som var involvert i å spraye med «Agent Orange» fra Ay under Vietnam-krigen. Dette middelet ble brukt for å drepe planter og å fjerne bladverk slik at Vietkong-geriljaen vanskeligere skulle kunne skjule seg i junge.len. «Agent Orange» inneholder dioksinet TCDD, et av de giftigste stoffene man kjen.ner. Som kontrollgruppe ble brukt militært personell som tjenestegjorde i Sørøst-Asia i samme tidsrom, men som ikke var involvert i å spraye. Forskere .fant en klar sammenheng mellom økt forekomst av unormale blodsuk.kernivåer, diabetes og bruk av medikamenter for å kontrollere diabetes og økende ekspone.ring for dioksiner. Hos ikke-diabetikere ble det funnet økt risiko for unormalt høye insu.linverdier i blodserum med økt eksponering for dioksin. Denne og andre liknende obser.vasjoner fikk i 2001 USAs Avdeling for vete.ransaker til å anerkjenne at diahetes type 2 kan være en sykdom som kan kobles til ek.sponering for giftige plantevernmidler. Selv lave nivåer av dioksiner er blitt koblet med øke risiko for diabetes. Dette kom fram i en studie av snaut 1200 amerikanske krigsve. teraner som aldri hadde hatt kontakt med di. oksinforurensete plantevernmidler. De hadde nivåer av dioksin i blodserum på linje med det man ser hos allmennheten i USA. De UlPOSTEI\J 6 • 2011 Fosfatholdige insektsmidler fra bl.a. landbruket er av miljøgiftene forfatterne mener kan bidra til utvikling av diabetes. 1LLUSTRASJONsro10 COLOURBox krigsveteranene som hadde de høyeste nivåe.ne, hadde nesten dobbelt så stor risiko for dia.betes sammenliknet med dem med de laveste nivåene. I to italienske studier er elet påvist økt dø.delighet fra diabetes for kvinner som levde i l I en sone med middels høy eksponering for di.oksiner. Annen forskning har påvist økt risi. ko for diabetes med økt eksponering for diok.siner på arbeidsplassen. I Aere andre studier er elet gjort funn som kan tolkes som støtte for :I·, at dioksineksponering kan øke risikoen for høye insulinnivåer eller insulinresistens. I tillegg til dioksiner har en rekke andre typer POP blitt koblet til diabetes. En kombi.nasjon av seks typer POP er studert hos et til.feldig utvalg nordamerikanere for å avdekke forekomsten av diabetes (type r og 2 satt sammen)r. Det ble påvist en sterk, positiv sam.variasjon mellom diabetes og alle de seks stof.fene, særlig PCB153, oksiklordan og trans.nonaklor. Særlig feit fisk og annen sjømat er viktige kilder til Aere typer POP (dioksiner, PCB), men vi eksponeres også gjennom an.nen mat som kjøtt, meieriprodukter og egg. For øvrig har PCBer vært under utfasing si.den 1970-tallet, og klordaner (pesticider) bru.kes ikke i Europa. Overraskende nok var det i denne studien ingen korrelasjon mellom fedme og diabetes hos deltakerne som hadde så lave nivåer av POP at de ikke kunne påvises. Fedme var bare en risikofaktor for diabetes hos dem som hadde blodkonsentrasjoner av disse giftstof.fene over et visst nivå. Dette kan tolkes som om fedmens rolle i diabetes ikke er så viktig som en majoritet av fagfolk mener. Ny hypotese: Miljøgifter i fettvev kon være med å forklare diabetes Det er lansert en hypotese for å forklare hvor.dan den nevnte koblingen mellom miljøgif.ter, fedme og diabetes kan være. De Reste til.feller av fedme kan skyldes overdrevent inntak av animalsk fett, dvs. fett fra pattedyr, fugl og fisk. Animalsk fett inneholder meste.parten av ele organiske miljøforurensende stoffene (POP) vi får i oss i kostholdet. En konsekvens av å få i seg fett som inneholder POP, kan være at hvis man legger på seg, la.gres mer POP i kroppen, noe som igjen øker risikoen for å utvikle diabetes. Resonnementet ovenfor tar imidlertid ikke i betraktning at fedme ikke skyldes et høyt inntak av animalsk fett. Det er det høye innta.ket av «raske» karbohydrater som fører til økt kroppsvekt via insulinvirkningene på fettlagring, eventuelt kombinasjonen av raske karbohydrater etterfulgt av mye fett. En mer realistisk tolkning av dataene er etter vårt syn at animalsk fett kan inneholde miljøgifter, og at dette fettet øker opptaket av kjemikaliene i kroppen. I tillegg er elet mulig at fettløselige kjemi.kalier også hemmer enzymer som nedbryter fett fra fettvev (lipoprotein lipase) og/eller sli.ke enzymer i muskelvev og dermed opptaket av fettsyrer. POP ser nemlig ut til å hemme Aere enzymer involvert i glukose-og fettstoff.skiftet og kan trolig binde seg til andre funk.sjonelle proteiner (reseptorer, signalmoleky.ler), slik at de forstyrrer cellenes signalveier. Det er kjent at en rekke miljøgifter påvirk nivået av eller funksjonen til skjoldbrus kjertelhormoner og kan bidra til hypotyreose, noe som er forbundet med både manglende glukoseregulering, diabetes og fedme. Den kliniske erfaringen med overvektige pasienter som går over til lavkarbokostholcl, er imidlertid nokså entydig: Mange av de overvektige vi kjenner til og som har gått over til et kosthold med mye fett og lite karbohy.drater, har gått til dels drastisk ned i kropps.vekt. Det samme gjelder pasienter med type 2-diabetes: De blir som regel raskt helbredet av et fettrikt kosthold. Imidlertid finnes elet unntak, og i slike tilfeller kan muligens for.klaringen på manglende vektreduksjon være fettbundet POP og andre miljøgifter. Alle bør være klar over at noen kilder til animalsk fett kan inneholde POP, hvilket un.derstreker betydningen av å velge økologisk produsert kjøtt, fugl og fisk hvis mulig. Men heller ikke økologisk produsert mat vil være forskånet for slik påvirkning hvis for eksempel fisken lever i områder med mye forurensning eller innholdet i foret av POP er høyt. Bisfenol A Bisfenol A er et hormonforstyrrende kjemi.kalium som brukes i produksjonen av for.bruksvarer av plast og i epoksy laget som kler innsiden av metallbokser med mat og drikke. Fra USA er det påvist bisfenol Ai 95 prosent av befolkningen. I en dyrestudie på mus fant man at en tilsatt mengde som var klart under nedre, lovlige eksponeringsgrense i USA, forstyrret bisfenol A funksjonen til betacellene i bukspytt.kjertelen. Fire dager etter at forsøksdyra fikk en lav dose bisfenol A, utviklet de insulinresis.' ns. I denne studien testet forskerne både bis. ,10! A og en av kroppens østrogentyper. Ef.fekten av de to stoffene var like, så tolkningen er at bisfenol A dels har samme virkning som østrogen, som i unormale nivåer over tid kan øke risikoen for insulinresistens. Vi skal selvsagt være forsiktige med å over.føre resultater fra dyreforsøk til mennesker, men en studie har funnet klar samvariasjon mellom konsentrasjonen av bisfenol Ai urinen og økt risiko for å utvikle diabetes i et represen.tativt utvalg av den amerikanske befolkningen. Fosfatholdige insektmidler Pesticider av typen organiske fosfatmidler re.presenterer ca. 50 prosent av alle insektmidler som brukes i verden, og i praksis er så godt som alle barn utsatt for slik forurensning. Det fin.nes over roo forskjellige slike menneskeskapte stoffer som er relativt tungt løselige i vann, men som lett løser seg i fett. Organiske fosfat.midler utgjør en av de vanligste typene pestici.der som brukes for å drepe insekter og andre skadedyr. Studier indikerer at størstedelen av befolkningen i USA er blitt eksponert for orga.niske fosfatmidler enten hjemme, på arbeids.plassen, utendørs eller via matvarer. En rekke studier underbygger hypotesen om at organiske fosfatmidler bidrar både til fedme og diabetes type 2. Dette ser blant annet ut til å skje ved at stoffene forstyrrer kroppens omset.ning av glukose og fettsyrer og øker blodsuk.keret. Andre studier viser at slike stoffer øker konsentrasjonen av triglyserider i blodet. Orga.niske fosfatforbindelser induserer også oksida.tivt stress i kroppen, noe som spiller en viktig rolle i å forårsake insulinresistens og dårlig funksjon av bukspyttkjertelens betaceller. I en oversiktsartikkel konkluderes det med at organiske fosfatmidler utgjør en viktig risiko.faktor for å utvikle diabetes type 2. Selv om det trengs mer forskning omkring slike viktige te.maer, er det all grunn til å ta problemstillingen på alvor allerede nå fordi organiske fosfatforbin.delser er i så utstrakt bruk over hele verden. Avslutning Forskning tyder på at faktorer i det fysisk.kjemiske miljøet kan være en årsaksfaktor ved diabetes, selv om det gjenstår mye fors.kning før slike sammenhenger endelig kan forkastes eller ikke. At miljøgifter hos enkelte personer kan bi.dra til diabetes, særlig type 2, står ikke i motset.ning til (vårt mindretallssyn) at et høyt inntak av «raske» karbohydrater bidrar til både over-vekt og diabetes. Den nye forskningen vil kun.ne si noe om hvorfor noen av oss er mer sårbare for feil livsstil enn andre, altså at et stort inntak av raske karbohydrater og fysisk inaktivitet fø.rer til diabetes (type 2) hos noen, men ikke an.dre. Miljøgifter vil også kunne forsterke effek.tene av feil livsstil, bl.a. ved at blodsukkeret øker som en direkte konsekvens av forurens.ningen. Dette betyr at et høyt inntak av karbo.hydrater og eksponering for miljøgifter drar i samme, negative retning. Slike temaer er vik.tige å få belyst nærmere. Det kan se ut til at vi i framtiden ikke bare står i fare for å oppleve økende genetisk sårbarhet for slike sykdom.mer, men også at vi vil oppleve større fysisk.kjemisk miljøindusert sårbarhet. Kanskje framtidens behandling av diabetes ikke bare vil bestå av redusert inntak av «raske» karbo.hydrater og økt fysisk aktivitet, men også av ulike protokoller tilpasset de som er slankeres.istente. Disse kan ha behov for å avgifte krop.pen for diabetesfremmende stoffer som bisfe. nol A og andre organiske giftstoffer. LITTERATUR Mysterud I, Poleszynski DV. Bidrar kjemiske miljø.forurensninger til diabetes? Biolog 2010; 28 (3/4): 86--94. Følgende to artikler gir sen.trale oversikter over temaet: Carpenter DO. Environmental contaminants as risk factors for developing diabetes. Reviews on Environ.rnental Health 2008; 23: 5-74. Rezg R, Mornagui B, El-Fazaa S mA. Organophos.phorus pesticides as food chain contarninants and type 2 diabetes: a review. Trends in Food Science & Techno.logy 2010; 21: 345-57. mysterud@bio.uni.no/viljen@powertech.no UTPOSTE. 6 • 2011