80
K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003 1 TIDSKRIFT Kungl. Skogs- och Lantbruksakademiens Årg. 142 • Nr 12 • År 2003 Feminisering av Moder natur? Östrogener i naturen och i livsmedel

Layout 12-03 pdf - KSLA

  • Upload
    others

  • View
    10

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

1

TID

SK

RIF

T

Kungl. Skogs- ochLantbruksakademiensÅrg. 142 • Nr 12 • År 2003

Feminisering av Moder natur?Östrogener i naturen ochi livsmedel

Page 2: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

2

Ansvarig utgivare: Akademiens sekreterare och VD: Bruno NilssonRedaktör: Gunilla Agerlid

Page 3: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

3

Feminisering av Moder natur?Östrogener i naturen och i livsmedel

Konferens den 29 oktober 2002

Respektive författare ansvarar för sitt inlägg

Redovisningen sammanställd under medverkan av farm. dr Jan G. Bruhn,professor Åke Bruce och akademiagronom Tord Eriksson

Page 4: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

4

Page 5: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

5

Innehåll

InledningMargareta Ihse .................................................................................................................. 7

Håller Moder natur på att feminiseras?Leif Norrgren ..................................................................................................................... 9

Könshormoner i allmänhet och östrogener i synnerhetBritt-Marie Landgren ....................................................................................................... 13

FytoöstrogenerSari Mäkelä ..................................................................................................................... 21

Rester av illegala tillväxtbefrämjande ämnen i animala livsmedelÅke Bruce, Ingrid Nordlander och Karl-Erik Hellenäs ................................................... 27

Främmande ämnen med östrogen aktivitet i avlopp, slam och miljöAnders Svensson ............................................................................................................. 33

Fytoöstrogener i foder och dessas effekt på husdjurenTorbjörn Lundh och Andrzej Madej ............................................................................... 37

Effekter på det vilda, särskilt fiskLeif Norrgren ................................................................................................................... 43

Lignans, Lignan Rich Food and Human HealthGöran Hallmans, Jie-Xian Zhang and Eva Lundin ......................................................... 47

Negativa effekter hos människanRickard Bjerselius ........................................................................................................... 57

ReproSafe; ett svenskt forskningsprogramBjörn Brunström och Ulf Magnusson ............................................................................. 61

Olika östrogenreceptorer och hur olika ämnen binds till de olika typerna av receptorerJan-Åke Gustafsson ......................................................................................................... 65

Diskussion ................................................................................................................................. 71

Deltagarlista .............................................................................................................................. 79

Tidigare utgivna nummer finns uppräknade på omslagets tredje sida

Page 6: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

6

Page 7: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

7

Inledning

MARGARETA IHSEVice presesKSLAStockholm

Denna skrift är en redovisning av konferensen”Feminisering av Moder natur? Östrogener inaturen och livsmedel”, som vi arrangerat till-sammans med Apotekarsocietetens sektionför farmakognosi.

Feminisering av Moder Natur? Kan någotbli mera feminint än en moder, kan man undra.Nåväl – en lek med ord i titeln lockade kanskefler än vad den torra mera vetenskapliga ti-teln ”Översikt av könshormoner, östrogeneroch naturliga fytoöstrogener, deras förekomstoch effekter på husdjur, fiskar och människor”skulle ha gjort. Men det är ju faktiskt det somdenna konferens handlar om. Och innehålletär långt ifrån torrt. Det är ytterst aktuellt. MedRachel Carsons bok ”Tyst vår” blev vi för för-sta gången medvetna om farorna med de ke-miska medlen i miljön, när vi såg de negativaeffekterna av de först så lovande herbicidernaoch pesticiderna. Är östrogener ett nytt miljö-hot, med oanade konsekvenser, som vi nustår inför? Kan vi inte bara bli sjuka av det viäter eller får i oss, utan kan vi också förloravår könsidentitet? Titeln antyder det, ”Femi-nisering av Moder Natur”.

Bakgrunden till denna konferens är ny kun-skap och insikt. En ny typ av kemiska ämnen,

som inte är konstgjorda eller artfrämmande,nämligen de kvinnliga könshormonerna ellerämnen med liknande effekt, tycks kunna ge enhelt ny typ av störningar, när de finns på felplats i naturen. Det finns en hel rad observa-tioner som oroar.

På uppdrag av FN har en internationell ex-pertpanel granskat och sammanställt tillgäng-lig kunskap om hormonstörande ämnen. Eftertre års arbete har de nu lagt fram en rapport.Här finns många exempel som ger klara be-sked om att miljögifter faktiskt rubbar hor-monbalansen hos djur. Ett av de mest kändaexemplen är alligatorhannarna i Florida. Dedrabbades av ett gift för kvalster, som avmisstag hamnade i ett träsk under en orkan.Detta orsakade stor dödlighet, men gav ocksåoväntade effekter. Alligatorhannarnas penisarminskade i längd, de krympte med ca 1/4. Omden minskade storleken gjorde att de blevmindre attraktiva för honorna framgår inte.Men blodproverna visade att det fanns hor-monrubbningar. Hanarna hade blivit alltmerfeminiserade, så att skillnaden mellan hanaroch honor nästan försvunnit.

En hemsk tanke är ju att liknande effekterskall kunna drabba människan i framtiden.

Page 8: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

8

Att själva manligheten skulle kunna förändrasav kemikalier. Det är kanske så. Några forsk-ningsresultat visar att kvaliteten på mänsspermier har minskat, andra motsäger det.Men ingen vet säkert. Spekulationerna ärmånga. En dansk och en brittisk läkare lanse-rade en tanke, som blivit mycket omdiskute-rad. De hade i sina undersökningar sett attmännens spermieproduktion hade minskatoch fått försämrad kvalitet och att medföddamissbildningar i de manliga könsorganenökat med tiden. De föreslog att detta skullebero på att män redan i fosterlivet blev allt-mer utsatta för hormonstörande ämnen, vilkafinns alltmer frekvent runt omkring oss i vårmiljö. Östrogener, eller östrogenliknande äm-nen, finns naturligt förekommande, som fyto-östrogener, i livsmedel som soja och i mångaandra växter. Östrogener kan också finnas iform av miljögifter, som nedbrytningsresterfrån de klorerade kolvätena PCB och DDT.

Dessutom finns östrogener i mediciner, ip-piller och östrogenplåster. Dessa hamnartill slut i avfallet och i reningsverken, och föl-jer med avloppsvattnet ut i havet och i sjö-arna. Och där kan de ge oväntade effekter påfiskar och andra vattenlevande djur. Fleraexempel finns på att könsidentiteten rubbas.Det är inte bara hanar som drabbas av detta.Hos snäckorna kan honor bli maskulina ochfå penis, och fiskar kan bli dubbelkönade.

Naturligtvis kan man inte låta bli att funde-ra när man hör sådana exempel: Står vi fram-för ett skräckscenario, med liknande effekterpå människa, som på fisk och alligator? Det äri så fall effekter som i grunden påverkar vårreproduktion och hotar vår överlevnad.

Vi har här nöjet och glädjen att som med-verkande ha de främsta företrädarna i Sverige(och Finland), för detta nya med hormon-störande ämnen i naturen och i livsmedel.

M. Ihse

Page 9: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

9

Håller Moder natur på att feminiseras?

LEIF NORRGRENProfessorInst. för patologi, SLUUppsala

Allmän inledningUnder andra hälften av 1900-talet påvisadesen rad typer av reproduktionsstörningar hosdjur. Samband mellan exponering för miljö-gifter och misslyckad reproduktion uppmärk-sammades och sammanfattades först på ettpopulärvetenskapligt sätt genom den klassis-ka publikationen Tyst Vår (Silent spring), avRachel Carlson publicerad 1962. Ett viktigtbudskap var att belysa och väcka intresse församband mellan exponering för bekämp-ningsmedlet DDT och effekter på djurs repro-duktionsförmåga. Under senare decennierrapporterades ytterligare samband mellankemikalier och reproduktionsstörningar. Dessautgjorde grunden till ytterligare en populär-vetenskaplig publikation, Bestulna på Fram-tiden (Our Stolen Future), av Theo Colbornpublicerad 1996. Under 1990-talet fokusera-des reproduktionsstörningar alltmer motsubstanser med egenskaper som gör att dekan imitera kroppsegna hormoner eller påandra sätt interferera med kroppsegna signal-substansers aktivitet. Huvudintresset har hit-tills varit riktat mot substanser som liknar detkvinnliga könshormonet östrogen, s.k. xeno-östrogener, och dessa ämnens effekter på

djur. Forskningsfrågor kring hormonliknadeämnen är av hög aktualitet och av stort intres-se för myndigheter och allmänhet.

Vilka ämnen är aktuella?En så kallad xenoöstrogen kan imitera kropps-eget östrogen och genom att binda till östrogen-receptorn ge upphov till samma signaler somdet kroppsegna hormonet. Många naturligt före-kommande ämnen och syntetiskt framställdasubstanser besitter östrogenliknande egenska-per. Ett resultat av exponering för xenoöstroge-ner kan vara olika former av feminisering, detbör dock betonas att även exponering för anti-androgena ämnen kan leda till liknande konsek-venser för individen (demaskulinisering).

BekämpningsmedelDe substanser som kan imitera kroppens öst-rogen har vanligtvis en liknande grundstruk-tur som kroppsegna hormoner, och oftasthydroxylerade. Detta innebär att många klas-siska miljögifter, t.ex. DDT:s metaboliter hardessa egenskaper. Även många andra be-kämpningsmedel, t.ex. methoxyklor, vinclozo-lin har endokrinliknande effekter.

Page 10: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

10

Industriella kemikalierFörutom bekämpningsmedel finns en mängdindustriella kemikalier med hormonliknandeegenskaper. Alkyl fenoler som t.ex. nonylfenoloch oktylfenol vilka ingår i surfaktanter ver-kar feminiserande. Detta har bl.a. visats ge-nom experimentella studier på råtta, stimule-ring av livmoderns tillväxt, och på flera andraryggradsdjur. Även andra högvolymproduce-rade kemikalier som vissa mjukgörare ochBisfenol A som ingår i plaster har östrogenlik-nande egenskaper.

Naturliga ämnenFytoöstrogener finns i mer än 300 växtarterinom 16 familjer och är strukturellt och funk-tionellt liknande östrogen, vilket betyder attde kan ge likartade effekter. De mest potentafytoöstrogenerna är isoflavoner som finns ibönväxter (Leguminosidae), t.ex. soja. För-utom de naturliga ämnen av östrogenliknan-de karaktär som finns i många livsmedel före-kommer dessa även i vedråvara, t.ex. sitoste-roler.

LäkemedelEtinylöstradiol (EE2) en aktiv komponent i p-piller är ett exempel på substans som via av-loppen når våra kommunala reningsverk.Substansen är relativt persistent och koncen-trationer på ng/l förekommer i ytvatten. EE2är en effektiv inducerare av vitellogenin i fiskoch de koncentrationer som finns uppmättai många vattendrag har experimentellt visatsorsaka feminisering hos fisk.

Vad vet vi om effekter på vildadjur?En rad olika reproduktionsstörningar finnsbeskrivna hos vilda djur och som anses varaorsakade av endokrinstörande substanser.Några exempel på hur endokrinstörande sub-stanser kan påverka olika grupper av rygg-radsdjur redovisas nedan;

FiskEn rad fiskarter är drabbade av olika typer avreproduktionsstörningar, inkluderande onor-mal utveckling av könsorgan, embryo ochyngel dödlighet. Under 1990-talets inledningvisade engelska forskare att mört i vissa vat-tendrag var dubbelkönade dvs. en individhade reproduktionsorgan som bestod avbåde testikel och ovarievävnad. Liknade för-ändringar har även beskrivits hos fisk i en radländer, inkluderande Sverige, Finland ochDanmark. De förändringar som påvisats påmört i England anses vara orsakade av östro-gen och östrogenliknande substanser somfinns närvarande i utgående avloppsvattenfrån kommunala reningsverk.

AmfibierDet finns idag en tilltagande oro att amfibie-populationerna minskar, detta ur ett globaltperspektiv. Ingen förklaring till detta finnsmen en rad tänkbara orsaker diskuteras, t.ex.ökad UV instrålning, surt regn, pesticider. Enkänslig fas av de landlevande amfibiernas livs-cykel är metamorfosen, dvs. den period närgrodan lämnar vattnet för att gå upp på land.Denna fas är styrd av thyroxin, ett hormonsom är helt avgörande för denna process.Endokrinliknande substanser med tyroxinlik-nande egenskaper kan således påverka meta-morfosprocessen, vilket kan ha ödesdigrakonsekvenser för metamorfiserande amfibier.

ReptilerReptilers könsutveckling är mycket dynamiskoch styrs av omgivningsfaktorer speciellt tem-peratur. Det bäst beskrivna exemplet på attreptilers reproduktionsförmåga påverkas ne-gativt av kemikalier härrör från Lake Apopka,Florida. I denna sjö exponerades alligatorergenom en olyckshändelse för en DDT-baseradpesticid. Detta resulterade i kollaps av popu-lationen, med förklaring i sänkta testosteron-nivåer och onormal utveckling av könsorganvilket resulterade i minskad reproduktion.

L. Norrgren

Page 11: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

11

FåglarFlera arter av fiskätande fåglar har varit och äräven idag drabbade av reproduktionsstörning-ar. Dessa yttrar sig som onormalt reproduktions-beteende, onormala könsorgan och embryo-dödlighet. I samband med DDT och PCB expo-nering har trutfåglar visat beteendestörningar iform av försök till parning mellan honor. Topp-konsumenter som havsörn och andra rovfåglarhar drabbats genom äggskalsförtunning. Ävenmissbildningar av äggledaren har visats hos fle-ra arter, t.ex. vaktel exponerad för insekticider.

DäggdjurEn rad marina däggdjur inklusive olika säl-arter, utter och delfiner är drabbade av dåligreproduktion genom låg fertilitet och högabortfrekvens. Gråsäl i Östersjön är ett klas-siskt exempel. Även terrestra toppredatorer iavlägsna områden, t.ex. isbjörnar har högahalter av organiska miljögifter, t.ex. PCB ochpesticider, och indikationer finns att dettaorsakas av endokrinstörande substanser.

Hur är det med lantbrukets djur?Kunskapen om eventuella reproduktionsstör-ningar hos domesticerade djur inom lant-brukssektorn är begränsad. Det finns dock ettantal undantag varav det mest klassiska exem-plet har beskrivits hos får som drabbas av ned-satt fertilitet och sterilitet som ett resultat avexponering för fytoöstrogener via fodret. Lik-nande effekter har påvisats hos getter. Det finnsäven indikationer på försämrad fertilitet hosnöt utfodrad med foder innehållande coum-nestrol. Det bör betonas att lantbrukets djurvarit sparsamt studerade med avseende påsamband mellan miljöexponering och fertilitet.

Oro för människaIdag finns det en rad indikationer på attendokrinliknande substanser även påverkar

människan. De viktigaste tecknen på detta ärminskad spermieproduktion och ökad frek-vens av testikelcancer. En global försämringav spermiekvalitet har associerats till expone-ring för östrogenliknande substanser undertidiga faser av livet. Förändringar relateradetill hormonliknande ämnen har inte bara no-terats hos män, även kvinnor drabbas genomökad frekvens av bröst- och livmodercancer.Det finns också tecken på att könsmognads-processen startar allt tidigare under livet, ettfenomen som bedöms kunna ha sambandmed förändrade livsvanor och kemikalieex-ponering.

Metoder för detektion ochbiomarkörerCellbaserade systemFlera in vitro modeller finns idag tillgängligaför att bedöma substanser östrogenicitet.Dessa baseras på affinitet till östrogenrecep-torer, men även östrogen känsliga cellinjer,t.ex. cancerceller från livmoder och bröstanvänds. Vid dessa bedöms cellers delnings-hastighet och aktivitet av vissa enzymer. Ettexempel vid vilket genmanipulerade cancer-celler används är den s.k. CALUX metoden.Denna baseras på HeLa celler i vilka ett recep-tor-reporter gen komplex inkorporerats. Un-der senare år har dessutom jästceller trans-infekterade med human östrogen/androgenreceptor utgjort ett viktigt verktyg vid bedöm-ningar av enskilda kemikalier och avloppsvat-tens östrogenicitet.

Analyser på vilda djurFörutom att studera hormonnivåer finns idagnågra känsliga biomarkörer för såväl östro-gen som androgen påverkan. Vid bedömning-ar av östrogenpåverkan på vilda djur användsföreträdesvis mätning av vitellogenin. Vitello-genin är en grundsubstans i äggceller hosfisk, amfibier, reptiler och fåglar. Vitellogeninskall således endast förekomma i honor un-

Håller Moder natur på att feminiseras?

Page 12: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

12

der den period när äggceller anläggs. Genomatt mäta vitellogenin i juvenila individer alter-nativt hannar speglas således en onormalexponering för östrogen och därmed en en-skild kemikalies effekter eller en miljösitua-tion där en kontaminering föreligger. Idagfinns ytterliggare en möjlighet att spegla femi-nisering genom att analysera förekomst aväggskalsprotein, detta i fisk. Förutom att be-döma östrogena effekter, finns i fisk förutsätt-ningar att påvisa exponering för xenoandro-gener genom analys av att protein med nam-net spiggin efter fiskarten storspigg från vil-ken det beskrivits. Proteinet syntetiseras ispigghannar som befinner sig i reproduk-tionsfasen och fungerar som ett lim när han-nen bygger ett bo av alger i vilket äggen ut-vecklas. Förekomst av spiggin skall såledesendast finnas i hannar och förekomst i honorär ett tecken på maskulinisering. Förutombiokemiska metoder är morfologiska studierav könsorganens utveckling och differentie-ring ett viktigt verktyg för att bedöma effekterav hormonliknande substanser.

FramtidenUnder senare delen av 1990-talet har omfat-tande forskningsinsatser genomförts för attidentifiera och kartlägga den eventuella be-tydelsen av endokrinliknande ämnen. Vi vetidag att många ämnen besitter egenskapersom gör att de kan påverka reproduktion ochutveckling hos en rad arter. En mängd frågorär obesvarade, t.ex. är endast ett mindre an-tal kemikalier undersökta. Vidare har vi dåligkunskap om eventuella konsekvenser på po-pulationsnivå. Behovet av djurmodeller föratt studera störningar av reproduktion ärstort och under 2001 påbörjades ett forsk-ningsprogram med finansiering från Natur-vårdsverket (ReproSafe) med mål att utvecklaverktyg för bedömningar av eproduktions-toxikologiska mekanismer. Under 2003 påbör-

jas ett forskningsprogram med titeln ”Endo-crine Disrupters: Exploring Novel Enpoints,Exposure, Low-Dose and Mixture Effects inHumans, Aquatic Wildlife and LaboratoryAnimals (EDEN). Detta har finansiell bas inomEU:s femte ramprogram och inkluderar sam-arbetspartners från 10 medlemsländer. Encentral frågeställning inom forskningspro-grammet är att klargöra på vilket sätt olikakemikalier påverkar varandra när de före-kommer samtidigt i en individ, dvs. förekom-mer interaktioner som ger upphov till syner-gism/antagonism. Inom projektet kommerbl.a. humana studier av kemikaliebelastningrelaterat till reproduktionsstörningar ochspridningsmönster inom olika regioner attstuderas. Vidare kommer biomarkörer, t.ex.Insulin-like faktor-3 och spiggin att utvecklas.Även in vivo modeller baserade på sebrafiskkommer att utvecklas, ett exempel är skapan-de av transgena fiskar som lyser då de expo-neras för t.ex. xenoöstrogener.

ReferenserBergman, A. and Olsson M. (1985) Pathology

of Baltic grey and ringed seal females withspecial reference to adrenocortical hyper-plasia: Is environmental pollution the cau-se of a widely distributed disease syndro-me? Finnish Game Res. 44, 47–62.

Fry, D.M. (1995) Reproductive effects in birdsexposed to pesticides and industrial che-micals. Env. Hlth. Per. 103, 165–171.

Janssen, P.A.H., Faber, J.H. and Bosveld A.T.C.(1998) (Fe)male? D1,0 Institute for Forestryand Nature Research, IBN 13, Wageningen,Holland.

Jobling, S., Sheahan, D., Osborne, J.A., Matt-hiessen, P. and Sumpter J.P. (1996) Inhibi-tion of testicular growth in rainbow troutexposed to estrogenic alkylphenolic chemi-cals. Env. Tox. Chem. 15, 194–202.

L. Norrgren

Page 13: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

13

Könshormoner i allmänhet ochöstrogener i synnerhet

BRITT-MARIE LANDGRENProfessorEnheten för obstetrik och gynekologiHuddinge UniversitetssjukhusStockholm

De kvinnliga könshormonerna utgörs huvud-sakligen av: östrogener, progesteron och an-drogener. Dessa hormoner är dels endogenaoch utsöndras då huvudsakligen från ovarier-na under kvinnans fertila del av livet, somutgör ungefär 40 år. Det sträcker sig från denförsta menstruationen, menarche, som hosde flesta inträffar vid ungefär 11 års ålder,normalt mellan 10 och 16 år till den sista men-struationen, menopaus som inträffar vid 50-51 års ålder. Den orsakas av att äggstockarnaslutat fungera som reproduktiva, endokrinaorgan.

De viktigaste endogena östrogenerna är:östradiol-17 B (östradiol) östron, östriol ochöstronsulfat. Östradiol är det biologiskt mestaktiva östrogenet och binds starkast till östro-genreceptorn. Östradiol omvandlas reversi-belt till östron, som i sin tur reversibelt om-vandlas till östronsulfat. Östron och östron-sulfat kan betraktas som depåformer av öst-rogent hormon, som perifert i målorganenkan omvandlas till östradiol. Östriol är enmetabolit av östradiol och östron, som i mot-sats till östradiol bildar ett kortlivat komplex

med receptorn och sålunda är biologiskt ak-tivt endast under en kort tid. (1, 2, 3, 4).

Under kvinnans fertila period av livet sva-rar direkt sekretion av östradiol från ovarietfrån granulosaceller i ovariets folliklar för denabsoluta merparten av cirkulerande biolo-giskt aktivt östrogen. Denna process stimule-ras av hypofys gonadotropinet FSH (follikel-stimulerande hormon). Råvaran för östrogen-syntesen är androgener från folliklarnas the-ca-celler vars syntes stimuleras av ett annathypofysgonadotropin, LH (luteinotropt hor-mon). Nivåerna av östradiol ökar från dag tilldag under follikelfasen och speglar follikelnstillväxt (Fig. 1). Denna process regleras av enfeedback mekanism där höga FSH nivåer un-der de första cykeldagarna initierar follikeltill-växt och därmed stigande östrogennivåer,som så småningom efter cirka 7 dagar häm-mar FSH utsöndringen. Vid ägglossningstidutlöses en LH-topp, sannolikt av den preovu-latoriska sänkningen av östradiolnivåerna.Efter ägglossningen omvandlas den rupture-rade follikeln till en gulkropp (corpus lute-um), som framförallt producerar progesteron

Page 14: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

14

men även östrogener (Fig. 1). Östrogen ochprogesteron från corpus luteum hämmar sek-retionen av FSH och LH, som ligger lågt underlutealfasen. Om graviditet ej inträffar degene-rerar corpus luteum ungefär fjorton dagarefter ägglossningen, varvid östrogen och pro-gesteronnivåerna sjunker till tidig follikel fasnivå.

Menopausen är resultatet av en gradvisförändring av ovariets funktion. Den kan iakt-tas från 40 årsåldern. Den första förändringenutgörs av en minskad känslighet hos ovarier-na för FSH och LH stimulering med ett ökatantal anovulatoriska cykler som följd. Dennaprocess kan pågå upp till 10–15 år och karak-teriseras av defekta ägglossningar med ofull-ständigt utvecklade folliklar och gulkroppar,med låga cirkulerande östrogen och proges-teronnivåer. I figur 2 visas den relativa biolo-giska nivån av östradiol under livet.

Menopausen föregås av ett kraftigt fall avöstrogennivåerna, därefter sjunker dessa yt-terligare under de första postmenopausalaåren, efter cirka 4 år har östrogen koncentra-tionen stabiliserats på en konstant låg nivå.(Tabell 1).

Figur 1. The menstrual cycle.

Tabell 1. Hormone levels before and after meno-pause.

Comparison of Plasma Sex Hormone Concentra-tions in Pre- and Postmenopausal Women

Hormone Premenopausal Postmeno-Concentration Min Max pausal

Estradiol pg/ml 50–60 300–500 5–25Estrone pg/ml 30–40 150–300 20–60Progesteroneng/ml 0.5–1.0 10–20 0.5Androstenedioneng/ml 1.0–2.0 0.3–1.0Testosterone ng/ml 0.3–0.8 0.1–0.5

B-M. Landgren

Page 15: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

15

GraviditetUnder graviditeten står placenta för denendogena könshormonproduktionen, mäng-den cirkulerande östrogener stiger från piko-gram till nanogramnivåer (Fig. 3). Progeste-ronproduktionen ökar också tusenfalt undergraviditeten.

Östrogenerna, östradiol, östron och östriolutsöndras huvudsakligen via urinen som glu-coronider. Progesteron utsöndras också viaurinen såsom pregnandiol.

Syntetiska könshormonerMer än en miljon svenska kvinnor behandlasmed syntetiska könshormoner. Under denfertila delen av livet utgörs behandlingen hu-vudsakligen av antikonceptionella medel så-

som kombinerade p-piller och enbart gesta-gena preventivmetoder En mindre del av denhormonella behandlingen utgörs av terapi förendometrios, menstruations- och ovulationsproblem liksom behandling av hirsutism.

Kombinerade p-piller används huvudsak-ligen av yngre kvinnor innan det första barnethar fötts, de används även för behandling avmenstruationsrelaterade problem, såsommenstruationssmärtor och premenstruellaspänningsbesvär. Kombinerade p-piller inne-håller ett syntetiskt östrogen ethinylöstradi-ol, som är 50 gånger så biologiskt aktivt som17-B östradiol och binder sig starkt till recep-torn. Det vanliga innehållet i p-piller är 30–50ug per dag. Den andra komponenten i p-pillerär ett syntetiskt gestagen. Det finns ett antalgestagener på marknaden de vanligast före-kommande i kombinerade p-piller är 19-nor-testosterone derivaten, levonorgestrel, nore-

Figur 2. The hormonal pattern of estradiol throughout life.

Könshormoner i allmänhet och östrogener i synnerhet

Page 16: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

16

tisterone, och desorgestrel. Under senare århar nya gestagener introducerats på mark-naden, såsom norgestimate, gestodene ochdrospirenone. Användningen av denna pre-ventivmetod har legat relativt konstant underden sista tioårsperioden, användningen liggermellan 25–30% av alla kvinnor i fertil ålder (5).

Enbart gestagena metoder är mindre an-vända än kombinerade p-piller och den tota-la användningen ligger på mellan 5 och 10%av alla kvinnor i fertil ålder i Sverige. Dessametoder utgörs av orala, extremt lågdosera-de tabletter (minipiller) med innehåll av le-vonorgestrel, noretisterone eller lynestrenol.På senare tid har en högdoserad gestagen-tablett metod, som innehåller desorgestrelintroducerats på marknaden (6).

Två långverkande subkutana kapslar medinnehåll av levonorgestrel och ketorgestrel

och p-sprutan depoprovera som innehåller17-0H progesterone derivatet medroxypro-gesterone acetat används av en begränsaddel av kvinnor i fertil ålder.

Vid behandling av endometrios, blödnings-rubbningar och ovulationsstörningar användsalla ovan nämnda syntetiska gestagener.

Alla dessa hormonpreparat metaboliserasi levern och utsöndras via urinen. Detta bi-drar till att höja halten av kvinnliga könshor-moner, främst östrogen i avloppsvatten.

Substitutionsbehandling till peri-och postmenopausala kvinnorIndikationerna för hormon substitution tillperi- och postmenopausala kvinnor i Sverigeär vasomotoriska övergångsbesvär såsom

Figur 3. Maternal Plasma Unconjugated Estrogens.

B-M. Landgren

Page 17: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

17

svettningar och värmevallningar. Denna be-handling behöver i allmänhet inte ges sålänge, det rör sig i de flesta fall om en behand-ling på högst 1 till 2 år, i enstaka fall kvarstårdock besvären i upp till 15–20 år och då krävslång tids behandling.

I incidensstudier har antalet kvinnor somfår vegetativa besvär uppskattats till cirka70% och de som haft så uttalade besvär att dekrävt behandling till 30% (7).

Den andra indikationen för hormonell sub-stitutions behandling är osteoporos profylax,det rör sig då om en långtidsbehandling på10–15 år. Den tredje indikationen är lokal be-handling av slidtorrhet och urogenitala be-svär med lågdoserat östradiol eller östriol.

De östrogener som används är konjugera-de östrogener framställda ur gravida stonsurin. Den viktigaste komponenten i dessa pre-parat är equilint östrogen. Konjugerade östro-gener har använts längst av alla östrogeneroch mest i USA. 17-B östradiol, är det mestanvända östrogenet för substitutions terapi iEuropa. I mindre utsträckning används ävenöstradiolvalerat och östriol.

De kvinnor som ej blivit hysterektomerade,i Sverige, endast 92% av alla kvinnor, måste

Könshormoner i allmänhet och östrogener i synnerhet

Figur 4. Sales of estradiol, conjugated estrogens, estriol and dienestrol in Sweden 1985–2001, DDD/1000inhabitants/day, all preparations.

även ta ett gestagen tillsammans med östro-genet för att skydda endometriet från ohäm-mad proliferation, och utveckling av hyper-plasi och en sexfaldigt ökad risk för endome-trie cancer. De gestagener som används är desamma som i kombinerade p-piller och en-bart gestagen preparat för antikonception:noretisterone, levonorgestrel, medroxypro-gesteroneacetat, desorgestrel och gestodene.

Av de olika administrationsformer somfinns på marknaden är oral administration iform av tabletter det som används mest. An-dra administrationsvägar är transdermala viaplåster eller gel och vaginalt via slidpiller, slid-salva eller en vaginalring. Det finns även kaps-lar och injektionspreparat för subkutan admi-nistration men dessa används ytterst lite ioch är inte registrerade i Sverige.

Under 1980-talet låg användningen av öst-rogener som hormonell substitutionsterapipå en jämn låg nivå av 5 dygns doser per100 000 invånare, under 1990-talet steg för-säljningen brant och var 1996 uppe på en nivåav 35–40 dygns doser per 100 000 invånare.Under 2001 och 2002 har en minskning av för-säljningen skett, (Fig. 4), troligen på grund avde rapporter om den ökade risken för bröst-

Page 18: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

18

cancer vid behandling längre än 5 år och denökade risken för djup ventrombos i kombina-tion med rapporter om att östrogen behand-ling inte ger något primärt eller sekundärtskydd mot arteriosklerotisk hjärtkärl sjuk-dom (8, 9).

Det är sannolikt att den totala användning-en av kvinnliga könshormoner har nått sintopp och inte kommer att öka avsevärt underde närmaste åren. Dock innebär den nuvar-ande konsumtionen att en inte försumbarmängd könshormoner, framförallt östrogenerkommer ut i naturen via avlopps- och renings-system.

Referenser1. Andersson, K.E., Kappas, A. Hormones

and liver function. In Schiff L, Schiff Er(eds) Diseases of the liver. J Lippincott Co,Philadelphia, Toronto, 1982: 167–235

2. Carlström, K. Estrone sulfate (EIS) -an-es-trogenic prehormone in the postmenop-pausal women? In Fioretti P, Falmigni C,Jasonni VM, Melis GB (eds) Postmeno-pausal hormonal therapy: benefits andrisks. Raven Press, N.Y. 1987:29–34

3. Pasqualini, R.J., Gelly, C., Nguyen, B-L., Vel-la, C. Importance of estrogen suofates inbreast cancer. J Steroid Biochem 1989; 34:155–63

4. Theve, N-O., Carlström, K., Sköldefors, H.,Wilking, N. Hormonal treatment of breastcancer In Strömbeck, J-O., Rosato, F.E.(eds): Surgery of the breast. Georg ThiemeVerlag, Stuttgart&New York 1986:199–217

5. Improving access to quality care in familyplanning: medical eligibility criteria forcontraceptive use. WHO 1996.

6. International Medical Advisory Panel(IMAP) Statement of injectable contracep-tion. IPPF Medical Bulletin 1996; 30: 1–5women.

7. Collins, A., Landgren, B-M. Reproductivehealth, use of estrogens and experience of

symptom in perimenopausal women, apopulation based study. Maturitas 1994,20:101–117.

8. Writing group for the Womens Health initi-ative investigators. Risks and benefits ofestrogen plus progestin in healthy post-menopausal women. Principal results fromthe Womens health initiative randomisedControlled trial. JAMA 2002; 288: 321–33.

9. Hulley, S., Grady, D., Bush, T., Furberg, C.,Herrington, D., Riggs, B. et al. Randomizedtrial of estrogen plus progestin for second-ary prevention of coronary heart diseasein postmenopausal women. JAMA 1998;280: 605 –13.

Frågor till Britt-Marie LandgrenHerr Åke Bruce: Det du visade på sista bildenvar väsentligen en postmenopausal behand-ling. Om man lägger på det som kommer frånP-piller av olika slag ser man några föränd-ringar i den produktgruppen? Om man läggerihop det där totalt, hur mycket blir det då?

Professor Britt-Marie Landgren: Det finns siff-ror, men de är inte så aktuella. Därför tog jaginte med hur det ser ut med P-piller. Där liggerdet väldigt konstant runt 300–400 000 kvinnorsom tar det. Det svänger lite grand beroendepå när det kommer upp i pressen att det ärfarligt för det ena och det andra. Men i principligger det konstant. Varför jag visade det därvar den enorma stegringen som vi har haftunder den här tioårsperioden i användandetav hormoner just till postmenopausala kvin-nor.

Professor Leif Norrgren: Om man jämför P-plåst-ret med ett P-piller hur mycket aktiv substansetinylöstradiol skulle vi få ut.

Professor Britt-Marie Landgren: Blandar du inteihop det? Det finns inte något P-plåster än.Det är på gång, och det är etinylöstradiol i P-

B-M. Landgren

Page 19: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

19

plåstret också men det är mindre aktiv sub-stans. Man kan tillföra ungefär 2/3 av det kom-binerade P-pillret. De här P-plåstren skall mankunna byta en gång i veckan men då har mankvar en massa i det när man kasserar det. Detär det som är problemet med den typen avbehandling. När det gäller för övergångsbe-svär så motsvarar 2 mg estradiol, som är nor-maldosen oralt, 50 eller 100 mikrogram perdygn i de här plåstren.

Dr Jörgen Bäckström: Har du några synpunk-ter på den kliniska betydelsen av livsmedels-relaterade östrogener? Jag tänker på hälso-kosten där det finns ett flertal preparat, Remi-femin och liknande plus vin där vi i vissa rödaviner hittar ganska höga halter av östrogen.Dessa preparat ökar.

Professor Britt-Marie Landgren: Det har att göramed följsamheten hur man tar sina hormonereller låter bli. I olika studier anges rädsla, nå-gon sorts oro för att det är farligt speciellt ur

cancersynpunkt. Då går man över och köperhälsokostpreparaten och framför allt Remi-femin som annonseras att det inte är ett öst-rogenpreparat, men det skall hjälpa lika bramot besvären. Det är fytoöstrogener. Det ärväldigt många som tar det när man frågar. Detär en okontrollerad konsumtion, som vi interiktigt vet vad den har för effekter. Det är integjort särskilt mycket på vad det är för riskermed fytoöstrogener tyvärr.

Dr Jörgen Bäckström: I rättvisans namn skalläven vi män när vi bli lite äldre sitta och tug-ga pumpafrön så att prostatakörteln inte skallbli så stor.

Farm. dr Jan G. Bruhn: Jag tänker på den nor-mala utsöndringen av våra hormoner. Trotsallt är världens befolkning väldigt stor idagoch man kan tänka sig att vi har en residual-aktivitet i mänsklig urin också av könshormo-ner. Vad kan det betyda?

Professor Britt-Marie Landgren: Alldeles säkertpåverkar det ganska mycket det normala somvi utsöndrar, som kommer ut via toaletterna.Vi har ökat i antal mot hur det var förut. Detär säkert en stor del i sammanhanget också.

Könshormoner i allmänhet och östrogener i synnerhet

Page 20: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

20

Page 21: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

21

Fytoöstrogener

SARI MÄKELÄMed. drInst. of Biomedicine and Functional Foods ForumÅbo universitet, Finland

(Översättning och lätt redigering av bandinspelning: Åke Bruce)

BakgrundFytoöstrogener är definitionsmässigt ämnenmed östrogeneffekt hos växter. Men definitio-nen på östrogener är inte så enkel. Från börjanrörde det sig om ämnen som orsakade östrus,men nu talar man om ämnen som binds tillöstrogenreceptorer och som då inducerar el-ler reglerar uttrycket för relevanta gener.

Många fytoöstrogener är polyfenoler ochhar en annan struktur än våra egna hormoner,som är steroider. Hundratals växter är kändaför att ha östrogen effekt inklusive många väx-ter i vår kost och många medicinalväxter. Vivet inte hur många enskilda ämnen det rör sigom, flera hundra eller kanske flera tusen. Ut-över den östrogena aktiviteten har dessaämnen många andra biologiska effekter somi vissa fall kanske spelar en större roll än de-ras östrogenaktivitet. Detta ger en komplexbild.

En rad fytoöstrogener har relaterats tillhormonrelaterade sjukdomar hos människan.Man har antagit att de kan ha positiva effekterpå hälsan men också kan fungera som ”endo-crine disruptors”. Här finns således två olikaaspekter.

Om man studerar befolkningsgrupper somäter fytoöstrogenrika koster – i praktiken kos-ter som innehåller mycket växter– så är dessaindivider ofta friskare än de som inte äter såmycket från växtriket. Det är speciellt någrasjukdomar som utmärkt sig – hormonrelate-rad bröst- och prostatacancer, kanske ocksåcoloncancer; hjärtkärlsjukdomar och post-menopausal osteoporos. Alla dessa tillståndär mindre vanliga i länder med hög konsum-tion av växtprodukter. Vanligen har man dåjämfört Japan och Kina med Västerlandet –Europa eller USA. Men man måste vara försik-tig med denna typ av jämförelse. Finns detverkligen något orsakssammanhang mellanfytoöstrogenintag och sjukdomsrisk? Här finnsinte något enkelt svar.

Om vi sedan ser på den negativa sidan –kan dessa ämnen ha negativa effekter på män-niskan, exempelvis i form av s.k. ”endocrinedisrupters”? Det finns tillfredsställande djur-studier som visar att om djur exponeras fördessa ämnen kan man påvisa ett antal typis-ka negativa effekter av östrogener på repro-duktionssystemen. Framför allt har man varitorolig för tidig exponering under utveckling-en. Visserligen är detta data från husdjur och

Page 22: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

22

experimentdjur, men vi måste ändå fråga ossom det inte är sannolikt att dessa effekteräven kan föreligga hos människan. Inte hellerhär har vi några enkla svar.

Olika ämnenVad menar vi med fytoöstrogener? Hur ser deut och var kommer de ifrån?

Isoflavonoider är den grupp ämnen somhar blivit mest ingående studerade. Den endaviktiga källan för människan är sojabönan ochom man äter olika sojaprodukter får man i sigen hel del. Andra växter som klöver är viktigför animalieproduktionen och mindre mäng-der uppträder i många andra ärtväxter.

Flavonoiderna är en mycket större gruppav ämnen. Dessa finns i praktiskt taget varjeväxt så om man äter grönsaker, frukt, bär såfår man i sig en komplex blandning av flavo-noider. Men det föreligger stora variationermellan olika arter vad gäller sammansättningoch halter.

Från skandinavisk utgångspunkt har vi se-dan en intressant grupp i form av lignaner.Dessa föreligger som växtlignaner men i denmänskliga tarmen kommer mikroorganismer-na att omvandla dem till bland annat entero-lakton. Lignanerna är som regel associerademed fiber så om man äter fiberrika livsmedelsom linfrö, fullkornsprodukter eller vissa bärså innehåller dessa höga halter lignaner. Ävenrödvin innehåller ganska mycket.

Sedan finns smärre grupper av inte så van-liga ämnen och som främst förekommer i endel medicinalväxter.

Olika effekterVi har inte bara många ämnen utan ocksåmånga olika effekter. En viktig effekttyp är ”en-dokrin modulering” som engagerar recepto-rer och vars effekt medieras denna väg. Mendenna modulering kan också ske via andra

mekanismer, exempelvis den endogena ste-roidproduktionen. Många av dessa ämneninhiberar nyckelenzymer som behövs för ex-empelvis östrogenproduktion. Men många avämnena har också andra mekanismer sominte direkt har något med deras endokrinaaktivitet att göra.

Någon har sagt att ”alla östrogener är inteskapade lika”. Vi måste komma ihåg att vitalar om hundratals ämnen och vad vi vet omett av dessa behöver inte nödvändigtvis gäl-la för ett annat.

Om och i vilken omfattning dessa ämnenfungerar som hormoner beror på många olikafaktorer: Ämnet i sig, dess kemiska struktur,hur det förhåller sig i kroppen – absorption,metabolism, bindning till östrogenreceptorer– allt detta är av betydelse när det gäller funk-tionen. Sedan är det alltid en fråga om doseller koncentration. Detta är mycket viktigtoch glöms ofta bort när man extrapolerarfrån djurstudier till människa – vi känner inteden relevanta dosen.

Exponeringstiden och åldern vid vilkenexponeringen sker är också mycket viktigafaktorer. En viss mängd östrogen till en kvin-na efter klimakteriet har sannolikt en heltannan effekt än motsvarande dos till ett späd-barn. Vidare rör det sig vanligtvis om lång-tidsexponering, vilket som regel blir fallet närdet gäller ämnen i maten – ofta livslång. Denhormonella miljön måste också beaktas. Den-na är i sin tur relaterad till utvecklingsstadiet.Hur ser den endogena hormonprofilen ut närdet aktuella ämnet kommer in i kroppen?

Allt detta innebär att det är mycket svårtatt förutse effekter enbart utgående från ex-perimentella studier.

Två olika östrogenreceptorerDet finns två grupper av östrogenreceptorer;den gamla östrogenreceptorn a (ERα) somman länge trodde var den enda som mediera-de östrogeneffekten och den andra recep-

S. Mäkelä

Page 23: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

23

torn, mycket liknande den första men med ettdistinkt protein – ERβ vilken upptäcktes avJan-Åke Gustafssons grupp i mitten på 1990-talet. Det är tydligt att trots att dessa två re-ceptorer liknar varandra strukturellt har deolika funktioner och det är mycket sannoliktatt de medierar olika effekter. Stora grupperav ämnen, inklusive fytoöstrogener, har nuscreenats vad gäller deras bindningsaffinitettill de två typerna av östrogenreceptorer.

I en studie testades ett stort antal ämnenvad gäller bindningen till de två receptor-typerna. Som referens satte man den relativabindningsaffiniteten hos 17-β-östradiol till100. Ju högre värde, desto bättre bindning.När det då gäller genistein – en av isoflavonoi-derna och ett av de viktigare ämnena i sojaoch för närvarande en av de mest intressan-ta fytoöstrogenerna – så är bindningsvärdetför ERα 4 men för ERβ 87. En enorm skillnadmellan de två. Detta var faktiskt det allra för-sta naturliga ämnet hos vilket man fann skill-nader mellan de två receptortyperna.

Om man ser på våra egna hormoner bindersig dessa i stort sett i samma omfattning tillde två receptorerna. Det visar sig att små skill-nader i kemisk struktur – exempelvis en hy-droxylgrupp mer eller mindre, kan ha enenorm inverkan på skillnader i biologisk akti-vitet. Detta är ett förhållande som vi har entendens att glömma när vi talar om fytoöstro-gener som en homogen grupp av ämnen. Deär alla olika. Och detta gäller för flera grupperav ämnen.

Det är inte bara bindningen som är viktig –vad som händer därefter är också viktigt. Omman testar de enskilda fytoöstrogenerna i rela-tivt höga koncentrationer kan man induceraen uttalad genaktivering via båda receptorer-na. När det gäller genistein (för vilket det finnsmest data) föreligger ingen skillnad mellan αoch β. Induktionen av den aktuella genen ärungefär lika effektiv via båda receptorerna.Men vid lägre koncentrationer föreligger enstor skillnad mellan α och β. Det finns en pre-ferens för ERβ vid låga koncentrationer, men

vid höga koncentrationer försvinner den.Detta är ett unikt fenomen som man inte på-visat för något annat ämne.

Om man nu utgår från dessa studier ochförsöker besvara frågan om genistein är enöstrogen så är svaret definitivt ja. Många stu-dier visar detta och ämnet har många effektergemensamt med 17-β-östradiol. Men är genis-tein en antiöstrogen? Kan den blockera effek-ten av 17-β vilket har hävdats under flera år.Det finns inga belägg för detta förhållande.

Den mest intressanta frågan, som har förtsfram nyligen, är om detta ämne är en ”selec-tive estrogen receptor modulator” (SERM).Detta uttryck används för vissa läkemedelsom har utvecklats för en specifik östrogen-effekt i vissa celler eller vävnader. Det finnsredan sådana läkemedel på marknaden(Raloxifen). Är genistein ett naturligt SERM?Det är förmodligen en överdrift, men kanskeinte helt osannolik. I en studie där man medhjälp av röntgenkristallografi studerade ERβoch ligandbindningen jämfördes tre olikaämnen. Man fann då att genistein låg någon-stans mitt emellan 17β-östradiol och Raloxi-fen. Man vet inte vilken betydelse det här kanha i praktiken men man kan anta att det indi-kerar att detta receptor-ligandkomplex kaninteragera med transkriptor maskineriet påett unikt sätt. Det finns några andra studiersom indikerar att så faktiskt är fallet. Men ärdetta bra eller ej? Ingen vet.

Det mesta har studerats i provrör med invitro teknik. Hur är det i verkligheten? Hosexperimentdjuren? Skiljer sig genistein frånandra kända östrogener, ex. 17-β-östradiol?Eller fungerar det selektivt, antingen vad gäl-ler celler, vävnader eller organ? Vi vet inte.Många studier indikerar att i de typiska mål-organen hos han- och hondjur kan man indu-cera effekter mycket lika dem som 17-β upp-visar. Så här finns en likhet. Men en del färskastudier antyder att det kan finnas målorgandär genistein kan fungera på ett annat sätt.Eller att i varje fall vävnadernas sensitivitetuppvisar skillnader. Studier på gnagare indi-

Fytoöstrogener

Page 24: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

24

kerar att blodkärlsväggar kan vara ett myck-et speciellt målorgan liksom benvävnad ochendometriecancer. Här finns antydningar omatt genistein kan vara lite av ett SERM-ämne.Men vi vet inte om detta är bra eller ej.

Fytoöstrogener och människanVi måste beakta exponeringen när vi tänkerpå människans sjukdomar eller tillstånd. Ärde aktuella ämnena biologiskt aktiva i relevan-ta koncentrationer? Vi kan bara spekuleramed utgångspunkt från koncentrationsdata.Det föreligger anmärkningsvärda koncentra-tionsskillnader när man jämför genisteinkon-centrationen i serum mellan män och kvinnori Japan respektive i USA. Även stora skillna-der i spridningen. Kanske inte så stora skillna-der mellan individer som hos en individ vidolika tillfällen. Ofta äter man en portion sojaoch med en biologisk halveringstid på 6–8timmar för genistein så kan det föreligga avse-värda fluktuationer under dagen.

Man har också påvisat stora skillnader iserumkoncentrationer mellan spädbarn somfått bröstmjölk och sådana som fått sojabase-rad formula. Koncentrationerna hos de sena-re överskrider väl förhållandena i in vitro stu-dier som påvisat effekter.

Om vi ser på de doser som man i experi-ment gett till djuren och jämför med de dosermänniskan får så ligger vi inom områden förförväntad biologisk aktivitet. Men detta ärbara spekulation. Vi har inga studier som vi-sar att dessa doser verkligen inducerar östro-genförändringar hos homo. Men det förefallermycket troligt.

Fytoöstrogen har förknippats med sådanasjukdomar som bröstcancer och menopausa-la symtom. Mycket av uppfattningen om soja-isoflavonoider och bröstcancer kommer frånstudier över geografiska skillnader i bröstcan-cerrisk. I Kina, Japan och andra länder, därsoja är en del av den dagliga maten, är riskenför bröstcancer mycket lägre än i västerlan-

det. Detta är en intressant iakttagelse och vibehöver finna metoder för att reducera riskenför bröstcancer. Men detta är bara ett enkeltsamband utan säkert orsakssammanhang.Men redan från denna skillnad presenteradesen del ”hälsopåståenden”: ”Sojaisoflavonoider,som är fytoöstrogener, skyddar mot bröst-cancer” och mera långtgående: ”Genistein, enav isoflavonoiderna (av de fem som normaltfinns i soja) skyddar mot bröstcancer”. Dettaär verkligen en paradoxal situation. Vad vi harlärt från läkemedelssidan är att exponeringför östrogener ökar risken för bröstcancer.Detta är väl accepterat. Men nu kommer mark-nadsföringspåståenden om att exponering förfytoöstrogner reducerar denna risk. Dettaverkar inte förnuftigt.

Jag vill citera en relativt aktuell review därdessa geografiska skillnader och validitetensom underlag för hälsopåståenden diskutera-des: ”It is a simplistic view that by adoptingthe diet of another country one can automati-cally assume the disease profile of that coun-try. Multiple confounder makes this premiseunlikely”. Instämmer. Vi talar om livsstil somen patogen faktor. Det är naivt att hålla framen växt, en grupp av ämnen eller ett enskiltämne och säga att detta är ”undergöraren”.Intressant teori men vad vet vi i verkligheten?

I studier som ser på exponering för sojahos vuxna och risken för bröstcancer finnsdet ingen klar korrelation. Detta var en besvi-kelse. Men nyligen har det rapporterats attsojakonsumtion tidigt under livet under barn-domen är viktigt. Så konsumtionen underdenna period kanske reducerar risken hosden vuxna. Experimentella studier stöderdenna observation. Tidig exponering för äm-nen som genistein reducerar känslighetenhos bröstkörtelvävnaden för vissa carcino-gener. Detta är en trevlig teori. Men den hjäl-per knappast vuxna i västerlandet.

Är detta något vi egentligen skall bry ossom? Det är välkänt att östrogener kan stimu-lera tillväxten av bröstcancer. Är det möjligtatt dessa ämnen i maten kan stimulera tillväx-

S. Mäkelä

Page 25: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

25

ten av en existerande bröstcancer och dåspeciellt kanske hos kvinnor med låga nivåerav egna hormoner, exempelvis postmeno-pausalt. Vi har inga humana data om detta. Vikan bara spekulera med utgångspunkt frånexperimentella studier.

Men det finns en del intressanta studiermed östrogenkänsliga humana bröstcancer-celler implanterade hos en speciell musstam.Man har då en kombination av in vitro och invivo experiment. Tumörerna växer snabbtbåde om man ger sojaprotein innehållandeisoflavonoider i djurens foder, om man barager de isolerade isoflavonoiderna eller rentgenistein. Och man har använt fysiologiskakoncentrationer motsvarande dem man fin-ner i humanserum.

Det finns ett antal produkter på marknadensom är rika på fytoöstrogener och som mark-nadsförs till kvinnor i menopausen eller där-efter som ett naturligt och säkert alternativttill traditionell hormonterapi. Dessa produk-ter kan innehålla sojaprotein, extraheradeisoflavonoider från soja eller klöver ellerokända substanser från medicinalväxter. Deaktuella doserna kan vara mycket höga ochavsevärt överstiga vad man erhåller genomden ordinarie kosten. Ofta är sammansätt-ningen ej kontrollerad, vi vet inte vad och hurmycket som finns i dem och de aktuella pro-dukterna har inte blivit studerade vad gällerändamålsenlighet eller säkerhet. Så här före-ligger helt säkert många olika problem.

Ofta görs påståenden om effekter, som kanvara mycket missledande om man beaktar attinga studier av något slag har gjorts med deaktuella produkterna. Vi vet inget om dessaprodukters effektivitet. Men detta är vad kvin-nor läser. Om man betänker vilka risker sompåvisats vid kliniska studier vad gäller tradi-tionell hormonterapi kommer fler kvinnor attövergå till dessa produkter. Detta är ett verk-ligt problem som vi måste ta itu med. Proble-met har diskuterats i den vetenskapliga litte-raturen men ingen tycks bry sig. Detta ärmycket frispråkiga uttalanden där alla bevis

saknas. Produkterna finns på marknaden.Vem skall vara oroad – medicinska expertereller kvinnorna själva?

Risker för spädbarnAndra problem, som också är relaterade tillisoflavonoider, är frågan om de kan vara ”en-docrine disrupters” under utvecklingen. Detfinns tillräckligt med data som visar att tidigexponering för höga mängder östrogener or-sakar multipla bestående störningar i repro-duktionssystemen. Det finns goda belägg frånexperiment på försöks- och husdjur som indi-kerar att även fytoöstrogener kan ha dennaeffekt. Om detta är möjligt också hos män-niska, vilka doser är då för höga för människaoch vem utsätts för risk? De som är mest ut-satta är de spädbarn, som får sojainnehållan-de formula som enda näring. Detta är typisktför västerlandet men inte för östländerna ochär extremt vanligt i USA. Vi kan bara speku-lera. Exponeringen sker under ett känsligt”fönster” i utvecklingen, doseringarna är högaom man jämför koncentrationerna av isofla-vonoider i barnets serum i jämförelse medvuxna japaner och vi vet inget om långtids-effekterna. Endast en studie går upp till 20 årsålder. Den är ändå inte tillräckligt lång ochkan inte avslöja eventuella fertilitetsproblem,ökad cancerrisk eller något annat som kankomma senare i livet.

Det kan också finnas positiva effekter, mendessa vet vi heller inget om. Är detta något viskall oroa oss för?

AvslutningTill slut några konklusioner och frågor.

Vi har de två sidorna – kan vi påverka detendokrina systemet på ett positivt sätt ochreducera sjukdomsrisker eller skall vi oroaoss över möjliga negativa effekter?

Båda förhållandena är troligen sanna be-

Fytoöstrogener

Page 26: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

26

roende på vem som exponeras, vilken dosetc. Men frågan är hur vi bevisar effekter ochsäkerhet särskilt när det gäller hälsopåståen-den. Detta är inte en akademisk fråga, för pro-

S. Mäkelä

dukterna finns på marknaden och är föremålför en intensiv marknadsföring.

Page 27: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

27

Rester av illegala tillväxtbefrämjandeämnen i animala livsmedel

ÅKE BRUCE (foto)

INGRID NORDLANDERKARL-ERIK HELLENÄSStatens LivsmedelsverkUppsala

En mängd substanser har visat sig vara hor-monstörande i olika former av laborativa test-system på receptor, cell- eller försöksdjurs-nivå. Se tabell 1. Det är däremot inte känt omexponeringen för dessa ämnen, som till stordel sker via kosten, är tillräckligt hög för attframkalla effekter. Dessutom finns en rad na-turliga komponenter med hormonliknandeaktivitet i livsmedlen. Denna ”bakgrundsex-ponering” måste vägas in när riskerna medhormonstörande främmande ämnen skallbedömas.

Svårnedbrytbara organiskamiljöföroreningarOrganiska halogenerade miljöföroreningar,t.ex. PCB, och DDT har med stor sannolikhetorsakat hormonrelaterade skador hos vildadjur i Norden. Trots restriktioner för produk-tion och användning av dessa ämnen finns defortfarande kvar i relativt höga halter i miljön,eftersom de är mycket svårnedbrytbara. Hal-terna av ett antal potentiellt hormonstörandeorganiska klorerade miljöföroreningar hardock sjunkit i svensk bröstmjölk sedan 1970-talet. Detta beror till stor del på sjunkandehalter i livsmedel. Trots detta innehåller vis-sa feta fiskar från främst Östersjön förhöjdahalter av framför allt PCB och dioxin.

Industrikemikalier och metallerNågra av de industrikemikalier, som visats haöstrogena effekter i experimentella studier,förekommer i livsmedelsförpackningar. Dit

Tabell 1. Potentiellt hormonstörande ämnen i födan.

• Svårnedbrytbara organiska miljöföroreningar• Industrikemikalier• Metaller• Bekämpningsmedel• Veterinärmedicinska preparat• Mykotoxiner• Naturligt förekommande ämnen i växter

(fytoöstrogener)• Sport- och hälsokostpreparat

Page 28: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

28

hör vissa ftalater och bisfenol A och en vissmigration av dessa ämnen kan inte uteslutas.Ftalaterna har i dag endast en sporadisk an-vändning och finns då främst i tryckfärgeroch ytbeläggningar i anslutning till förpack-ningar. Beträffande bisfenol A ingår dettaämne i bl.a. plastflaskor av polykarbonat ochi lacker som används invändigt i konservbur-kar. Den östrogenliknande effekten är docksvag, 1/2 000 av aktiviteten i jämförelse medöstradiol.

En annan exponeringskälla är dricksvatten.Små mängde alkylfenoler, halter under 1 mikro-gram/liter, har påvisats. Detta är dock en tu-sendel av de lägsta halter vid vilken man fun-nit östrogenpåverkan i djurförsök.

Det finns belägg för att vissa metaller (bly,kadmium m.fl.) i mycket höga doser kan på-verka hormonsystem hos däggdjur inkl. män-niska. Det är dock inte troligt att dessa metal-ler förekommer i sådana halter i kosten atthormonella effekter kan förväntas uppträda.Däremot kan andra effekter påvisas vid lägreexponeringsnivåer.

Bekämpningsmedelsrester ochmykotoxinerFlera bekämpningsmedel har i djurförsökvisat sig vara hormonstörande, tabell 2. Effek-terna kan vara en störd könsdifferentiering,försämrad äggstocksfunktion eller sänkt sper-mieproduktion. Dessutom påverkar mångabekämpningsmedel sköldkörtelns hormon-produktion.

Mykotoxiner (mögelgifter) kan bildas avmögelsvampar som alltid finns i vår närmiljöi form av sporer. Dessa ämnen är speciellaämnesomsättningsprodukter (sekundära meta-boliter) som man tror har betydelse för svam-pens överlevnad. De vanligaste svamparnahör till de s.k. lagringssvamparna, dvs. de ut-vecklas under lagring av t.ex. spannmål. Enannan kategori tillhör den s.k. fältfloran.Dessa mögelsvampar angriper växande grö-da under specifika för hållanden. Idag kännerman till flera tusen sådana metaboliter somproduceras av omkring 600 olika arter avmögelsvampar.

Ett mykotoxin, zearalenon, ger fertilitets-störningar. Detta ämne bildas av två Fusa-riumarter, F. culmorum och F. graminearum, vil-ka tillhör fältfloran. Dessa arter är framför alltvanliga på spannmål som vete och havre. F.culmorum orsakar axfusarios på bland annatvete i norra Europa. F. graminearium är mervanlig i mellersta och södra Europa där dennamögelsvamp också orsakar skador på majs.

Genom reduktion av zearalenon framställskommersiellt ett läkemedel, zeranol, från kultu-rer av Gibberella zeae. I jämförelse med östra-diol-17 β och dietylstilbestrol har zeranol ung.samma potens, medan en viktig fytoöstrogen,genistein, har 1/4 – 1/6 av denna effekt.

Läkemedelsanvändningen tilllivsmedelsproducerande djurLäkemedel används för att förebygga, lindraoch bota sjukdomar hos djur, för att bevara

Å. Bruce, I. Nordlander, K-E. Hellenäs

Tabell 2. Bekämpningsmedel med hormonstörande effekt (i djurförsök).

östrogen Atrazin; Dikofol (ev. kontaminering med DDT); Endosulfan, klordekon, metoxiklor,simazin

antiöstrogen fenarimol (aromatashämmare); lindanandrogen procymidon, vinklozolinantiandrogen benomyl, karbendazim, procymidon, vinklozolinmultipla effekter oxidemetonmetyl (verkar troligen via hypofysstörning)sköldkörtelpåverkan ett stort antal produkter

Page 29: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

29

och öka produktionskapaciteten hos djuren,samt för att förhindra överföring av infektio-ner från djur till människa. Läkemedelsverketgodkänner läkemedel till djur och Kemikalie-inspektionen godkänner bekämpningsmedelsom skall användas mot vissa ektoparasiterutom skabb.

De största grupperna av läkemedel, somanvänds till livsmedelsproducerande djur, ärantibiotika, koccidiostatika och antiparasi-tära läkemedel. Förbrukningen av dessa läke-medel har varit i det närmaste konstant un-der åren 1988 till 1994, ca 30 000 kg/år, och vardet senaste året för antibiotika 17 000 kg, förkoccidiostatika 10 000 och för antiparasitäramedel 5 500 kg.

Gemensamt inom EU fastställs gränsvär-den för alla läkemedel som används till livs-medelsproducerande djur. För att undvika attgränsvärdet överskrides sätts karenstider förvarje preparat. Karenstiden är den tid i dygnsom det tar för läkemedlet och dess metabo-liter att utsöndras från djuret efter sista be-handlingstillfället till en ur livsmedelstoxiko-logisk synvinkel acceptabel nivå (gränsvär-det). Karenstider bedöms för slakt av djurenoch för tagande av mjölk och ägg. Vid bedöm-ningen tar man hänsyn till substansernas toxi-kologiska effekter, farmakologiska effekter,mikrobiologiska effekter inklusive resistens-utveckling samt teknologiska effekter där-

ibland påverkan av syrningshämmande sub-stanser vid tillverkning av ost och yoghurt.Livsmedelsverket fastställer karenstider isina föreskrifter

Användning av hormoner vid djuruppföd-ning, liksom användning av låga doser anti-biotika i foder i tillväxtbefrämjande syfte ärförbjuden i Sverige idag. Däremot får någrahormonellt aktiva läkemedel användas tilllivsmedelsproducerande djur i terapeutisktsyfte (tabell 3).

Kontroll av kött utförs av besiktningsvete-rinärer på slakterier varvid stickprov på före-komst av kemoterapeutika tas. Övriga läke-medel kontrolleras genom riktad provtagningav Livsmedelsverket. Mjölk, kyckling, ägg ochfisk kontrolleras genom Livsmedelsverketsförsorg. Syftet med denna kontroll är att kon-sumenten skall få tillgång till kött, mjölk ochägg som är fria från läkemedelsrester ellerinnehåller så låga halter att de inte utgör nå-got hot mot hälsan.

Hormoner i livsmedelDet är förbjudet att använda hormoner, ellerandra ämnen med hormonell verkan, i syfteatt stimulera tillväxt och produktivitet hoslivsmedelsproducerande djur inom EU. Re-dan 1988 förbjöd EU användningen av östra-diol-17 β, testosteron, progesteron, zeranol,trenbolon och melengestrol (reglering avbrunst) som tillväxtstimulerande ämnen hosdjur för livsmedelsproduktion. Detta förbudgäller både i medlemsländerna och vid im-port från anda länder. Förbudet har sedanfastställts flera gånger, bl.a. på grund av attman inte kunna fastställa något ADI värde fördessa sex substanser. I USA, Nya Zealand ochAustralien är fortfarande ett fåtal hormonertillåtna i detta syfte. Inom EU är dock hormon-användning till djur tillåtet i noggrant definie-rat terapeutiskt syfte och regleras i direktiv96/22/EG. Alla ämnen som används i terapeu-tiskt syfte har utvärderats, de har gränsvär-

Rester av illegala tillväxtbefrämjande ämnen …

Tabell 3. Hormonellt aktiva läkemedel som i Sve-rige får användas till livsmedelsproduce-rande djur i terapeutiskt syfte.

Östradiolbensoat endometrit nötGonadotropin brunststimulering svinOxytocin agalakti svin;

juverinflammation nöt,värkstimulerande nöt och

hästBuserelin äggstockcystor nöt,

(styrning av ägg-lossning hos häst)

Beta-agonister,Clenbuterol luftvägssjukdomar häst

Page 30: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

30

den som gäller inom EU, samt karenstidersom gäller nationellt.

Hormoner med tillväxtbefrämjande egen-skaper är könshormoner, tillväxthormoneroch beta-agonister. Könshormonerna kan in-delas i androgener, östrogener och progesta-gener. De kroppsegna könshormonerna ärgemensamma för de flesta däggdjur. Dessaämnen bryts lätt ner i levern efter intag viafödan och kan därför inte ge så höga halterhos konsumenten att de utövar någon effekt.Syntetiskt framställda könshormoner har oftastlängre verkningstid och högre biologisk akti-vitet. Därför kan lägre doser av ett syntetiskthormon ge samma effekt som en högre dos avett kroppseget hormon. Dessutom kan desyntetiskt framställda hormonerna vara bio-logiskt aktiva även efter intag via födan, efter-som de inte bryts ner lika lätt. Vissa syntetisktframställda hormoner kan även ha toxiskaeffekter som inte hänger samman med derashormonella aktivitet.

Tillväxthormoner är artspecifika, dvs. en-dast mänskligt tillväxthormon har effekt påmänniskan. Hormonet bryts ner i mag-tarmkanalen och är således ineffektivt vid intag viafödan.

Beta-agonisterBeta-agonister är substanser som påverkardet autonoma nervsystemet och används te-rapeutiskt som bronkvidgare. Dessa ämnenpåverkar muskeltillväxt genom att de minskarproteinnedbrytning och ökar fettnedbrytning-en. Slaktdjur, som utfodras med beta-agonis-ter, kan öka upp till 10% i vikt samtidigt somomfördelningen av fett till muskel innebär attfettinlagringen kan minska med 25 till 50%.Eftersom magert kött prioriteras kommerköttet upp i en högre kvalitetsklass. Exempelpå syntetiskt framställda beta-agonister ärclenbuterol, salbutamol och mabuterol.

Akuta förgiftningsfall har förekommit efterillegal användning av beta-agonister i Spanien

och Frankrike. Symptomen hos personer somätit nötlever har varit olika muskelsymtom,hjärtklappning och huvudvärk. Även dödsfalluppges ha inträffat. Positiva prover av beta-agonister och hormoner har hittats i flera EU-länder.

Den illegala användningen kan utgöra enhälsorisk för människor eftersom det intefinns någon möjlighet att påverka vilka äm-nen som ges till djuren eller att ange karens-tider. De substanser som cirkulerar är ofta avdålig kvalitet och kan innehålla okända föro-reningar med okänd verkan.

Hormoner i svenskt kött?Kontrollen av förbudet att använda hormo-ner, eller andra ämnen med hormonell ver-kan, i syfte att stimulera tillväxt och produk-tivitet hos livsmedelsproducerande djurinom EU regleras av ett EG-direktiv, 96/23/ECoch omfattar årligen drygt 1 800 prover avnöt, svin, lamm, häst, ägg, mjölk, fisk, ren, älg,kyckling och honung. Se tabell 4.

Å. Bruce, I. Nordlander, K-E. Hellenäs

Tabell 4. Antal påbjudna, årliga analyser av främ-mande ämnen med hormoneffekt i levan-de eller slaktade djur (och animaliska livs-medel).

ÖSTROGEN EFFEKTStilbener

Dietylstilbestrol, hexoestrol, dienoestrol 203Naturliga hormoner

östradiol 17-� 100Andra substanser

Zeranol 258

ANDROGEN EFFEKTTrenbolon 20319-nortestosteron 100testosteron 100

BETA-AGONISTERClenbuterol, Salbutamol, Mabuterol 736

TYREOIDEAHÄMMAREMetylthiouracil, Propyl-, Thiamazol 115

Page 31: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

31

Livsmedelsverket har således under enlång följd av år kontrollerat både svenskt köttoch importerat kött avseende hormoner ochliknande ämnen med hormonell verkan. Desvenska animaliska livsmedel som analysera-des i de senaste årens kontroller innehöll ingahormoner eller andra förbjudna främmandeämnen. Mer än 99 procent av alla prover vardessutom helt fria från rester av läkemedel.

Något enstaka fall av förhöjd halt östradiol17 β respektive zeralon har inträffat, men dessahar visat sig ha en naturlig förklaring.

Kontrollen omfattar även kött och räkorsom kommer från stora importländer utanförEU och har inneburit 50–100 prov/år. Inget avköttproverna innehöll några otillåtna halterav restsubstanser.

ReferenserHuvuddelen av denna text är hämtad frånLivsmedelsverkets hemsida, www.slv.se däraktuella uppgifter vad gäller analysresultatm.m. publiceras och kommenteras.

Livsmedelsverket publicerar varje år enomfattande sammanställning över provtag-ning och analysresultat: ”Examination of Resi-dues in Live Animals and Animals Products”,senast omfattande 2001 (Rapport 6 – 2002).

Andersson, C., Aspenström-Fagerlund, B.,Beckman-Sundh, U., Busk, L., Darnerud,

Rester av illegala tillväxtbefrämjande ämnen …

P.O., Ericsson, B-G., Hallström, H., Peters-son-Grawé, K., Svensson, K., Thuvander, A.och Wicklund Glynn, A. Hormonstörandeämnen i livsmedel – kan de påverka vårhälsa? Vår Föda 1997; 49 nr 6, 3–13.

Frågor till Åke BruceProfessor Leif Norrgren: Jag vill fråga om globaltransport av livsmedel. Tidigare producera-des mycket livsmedel lokalt sett i Asien t.ex.sojabönsprodukter och om jag har fått rättinformation så importeras mycket livsmedel,framför allt sojabönor, till Sydostasien idagfrån USA. Det torde kunna innebära en formav ökad belastning eftersom produktions-formerna är väldigt annorlunda i USA jämförtmed den lokala produktionen i Thailand ochMalaysia. Vet Livsmedelsverket någonting omden extra dos som man kan misstänka att dehär sojabönorna innehåller tillsammans medgenistein och annat, en adderad effekt av be-kämpningsmedel?

Herr Åke Bruce: Jag har inte stött på att manhar diskuterat det men du tar upp en frågasom jag tycker att man nog måste titta när-mare på. Men jag kan inte ge något svar ochjag är inte säker på att någon annan på Livs-medelsverket för ögonblicket heller kan gesvar på detta.

Page 32: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

32

Page 33: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

33

Främmande ämnen med östrogenaktivitet i avlopp, slam och miljö

ANDERS SVENSSONFil. dr., ekotoxikologIVL Svenska Miljöinstitutet ABStockholm

Utsläpp av östrogenhärmande ämnen i vat-tenmiljön har uppmärksammats genom iakt-tagelser av defekter i utveckling och repro-duktion hos fisk och andra vattenlevanderyggradsdjur. Skevheter i fördelning mellankönen i avkomman och defekter i primäraoch sekundära könskaraktärer som observe-rats i fält har kunnat framställas vid artificiellexponering i laboratorier. Metodik såväl invivo som in vitro har utvecklats för test avsåväl enskilda ämnen som komplext samman-satta miljöprover.

Ämnen med olika ursprung och samman-sättning har påvisats ge östrogena effekter.Även om sambanden mellan kemiska ämnensidentitet och hormonstörande effekter ännuär litet kända, är betydelsen av naturliga östro-gener som utsöndras av människor och djuroch syntetiska steroider från p-piller dokumen-terad på flera håll. Bland industrikemikalier ärnonylfenol och metaboliter med ursprung inonylfenol påvisade som xenoöstrogener i testoch även sannolikt orsak till effekter i någraundersökta svenska industriutsläpp. Fleraandra ämnen såväl syntetiska som produce-

rade av naturen, t.ex. fytoöstrogener utövaröstrogen aktivitet.

Östrogener är en grupp steroidhormonersom reglerar den honliga könscykeln och ut-vecklingen av honindivider av ryggradsdjur.Principiellt kan störningar inträffa på fleraolika punkter i hormonregleringen, t.ex. vidkroppens tillverkning av hormonet, vid hor-monets funktion vid specifika receptorer ellervid kvittblivningen av förbrukat hormon. Oli-ka tester visar i större eller mindre utsträck-ning hur ämnen påverkar olika steg i hormon-regleringen. Generellt gäller att tester in vivobättre täcker in de olika möjligheterna till stö-rande inverkan. Fenomen som biotillgänglig-het och metabolisering undersöks bäst medtester in vivo. Ändå används olika tester invitro för kartläggning av ämnens stimuleran-de (agonistiska) eller hämmande (antagonis-tiska) effekter. Mest undersökt är ämnens väx-elverkan med östrogenreceptorer.

Tabell 1 visar halter för ett antal östrogenaämnen som analyserats i Sveriges tre störstakommunala reningsverk, i Stockholm, Göte-borg och Malmö (Paxéus 1996). I vatten från

Page 34: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

34

ett mindre svenskt reningsverk har utöverkemiska analyser (Tabell 2), test av en östro-gen effekt utförts (Larsson m.fl. 1999). Vidjämförelse med motsvarande test av östroge-nitet med enskilda substanser visade det sigatt p-pillersubstansen etinylöstradiol och inågon mån de naturliga steroiderna östradioloch östron förelåg i halter som skulle kunnage dessa effekter. Liknande resultat har erhål-lits tidigare i England och senare i undersök-ningar av svenska kommunala avloppsvatten.

Istället för kemisk analys av enskilda iden-tifierade ämnen med östrogena effekter i oli-ka vattenströmmar har vi tillämpat en metodbaserad på en bioassay. Metoden bygger påämnens förmåga att simulera östradiols in-bindning och funktion vid en receptor, män-niskans receptor a. Testet ger ett integreratsvar på närvaro av olika ämnen, kända östro-gener såväl som ännu oidentifierade, i ett vat-tenprov. Med denna metodik har olika ut-släppsmiljöer i landet kartlagts. Resultaten

har beräknats med östradiol som referens-substans och anges som om denna svaradeför hela effekten. I tabellerna har resultat frånmätningar av olika provtyper grupperats istorleksordning och antalet anläggningar el-ler provplatser i varje kategori redovisas. I endel fall har närvaro av toxiska, hämmandeämnen gjort att metodens känslighet minskat.Preliminära undersökningar av suspenderatslam i avloppsvattnet har visat att bidrag frånämnen bundna till slam är obetydliga.

Avloppsvatten från svenska kommunalareningsverk var östrogena i in vitro-test, Ta-bell 3. De högsta uppmätta nivåerna har ävenpåvisats ge östrogena effekter i test på fisk.Nivåerna i avloppsvattnet är beroende av denbehandlingsmetod som användes i renings-verken. Biologisk behandling av kommunaltavloppsvatten är nödvändig för att nivåernaskall bli låga. Industriella avloppsvatten visa-de utsläpp av ämnen med östrogena effekteri tre fall (Tabell 4). Åtminstone i något fall före-kom nonylfenol och en metabolit av nonyl-fenol i utsläppet. Även lakvatten från avfalls-anläggningar innehåller ämnen med östrogenaktivitet (Tabell 5). Extrakt av dessa vatten-prover innehöll tillväxthämmande ämnen somstörde testutförandet. Dessa kunde separerasbort varefter den östrogena effekten fram-trädde.

Alla dessa utsläpp späds i åar och sjöarinnan deras innehåll exponeras för levandeorganismer i recipienterna. Tabell 6 visar tes-ter utförda i vattenprov från sådana recipien-ter. Låga men fullt mätbara nivåer av östro-genitet erhölls i flera fall.

A. Svensson

Tabell 1. Xenoöstrogener och potentiella östro-genhärmande ämnen i kommunalt av-loppsvatten (Paxéus 1996).

Koncentration, µg L-1

Stockholm Göteborg Malmö

Butylbensylftalat 6 17 -Oktylfenol 1 - -Nonylfenol 3 0,5 0,6Decylfenol - 2 -Oktylfenolmonoetoxilat 1,5 - -Oktylfenoldietoxilat 0,5 - -Nonylfenolmonoetoxilat 11 1 -Nonylfenoldietoxilat 6 0,5 0,5

Tabell 2. Östrogener och xenoöstrogener uppmät-ta i kommunalt avloppsvatten (Larsson etal. 1999).

Koncentration, ng L-1

17β-Östradiol 1,1Östron 5,817α-Etinylöstradiol 4,5Nonylfenol 840Bisfenol A 490

Tabell 3. Östrogenitet i kommunala avloppsvatteni Sverige.

Antal undersökta anläggningar

Ej påvisad, < 0,1 ng EEq L-1 2Påvisade nivåer, 0,1 - 1,0 ng EEq L-1 1Dito, 1-10 ng EEq L-1 13Dito, >10 ng EEq L-1 6

Page 35: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

35

Kartläggningen har visat att ämnen medöstrogen effekt släpps ut från svenska kom-munala reningsverk, industrier och avfallsan-läggningar. En ansenlig utspädning sker i deflesta recipienter men effekter kan uppmätasäven vid åars utflöde i havet. Vilka ämnensom ger dessa effekter är ännu ofullständigtkänt. P-pillersubstansen etinylöstradiol i förstahand och de naturliga östrogenerna östronoch östradiol har visats dominera i kommu-nala avloppsvatten. I vissa fall kan de förvän-tas förekomma även i industriella avloppsvat-ten och framförallt deponiavloppsvatten t.ex.efter deponering av rötslam vars pressvattenkan innehålla dessa ämnen. Sannolikt förekom-mer helt andra ämnen s.k. xenoöstrogener ide senare utsläppsmiljöerna.

Främmande ämnen med östrogen aktivitet i avlopp, slam …

ReferenserLarsson, D. G. J., Adolfsson-Erici, M., Parkko-

nen, J., Pettersson, M., Olsson, P-E., Förlin, L.1999, Ethinylestradiol – an undesired fishcontraceptive? Aquat. Toxicol. 45, 91–97.

Paxéus, N. 1996, Organic pollutants in the eff-luents of large wasewater treatment plantsin Sweden. Wat. Res. 30, 1115–1122.

IVL-rapporter: se www.ivl.se

Frågor till Anders SvenssonHerr Åke Bruce: Vet man vilka mikroorganis-mer som kan svara för nedbrytningen, ochkan man renodla dem eller använda dem spe-cifikt?

Tabell 6. Östrogenitet i svenska vattendrag

Antal undersökta lokaler

Sjö, ej recipient till reningsverk eller industri, <0,01 ng EEq L-1 1Åar och sjöar som är recipienter till avloppsvatten, jordbruksmark etc., <0,01 ng EEq L-1 3Dito, 0,01 - 0,1 ng EEq L-1 6

Tabell 5. Östrogenitet i lakvatten från avfallsdeponier i Sverige.

Antal provlokaler

Ej påvisad, < 0,1 ng EEq L-1 -Ej påvisad, < 1 ng EEq L-1 2Ej påvisad, < 10 ng EEq L-1 3*Påvisade nivåer, 0,1 - 1,0 ng EEq L-1 1Dito, 1-10 ng EEq L-1 3Dito, >10 ng EEq L-1 -

* Östrogenitet framträder efter fraktionering av vattenprov

Tabell 4. Östrogenitet i industriella avloppsvatten i Sverige.

Antal fabriker

Ej påvisad, < 0,1 ng EEq L-1 4 massa- och pappersbruk, kemiEj påvisad, < 1 ng EEq L-1 4 massa- och pappersbruk, stålverkEj påvisad, < 10 ng EEq L-1 3 massa- och pappersbruk, kemiPåvisade nivåer, 0,1 - 1,0 ng EEq L-1 1 kemiDito, 1-10 ng EEq L-1 -Dito, >10 ng EEq L-1 2 färgtillverkare, kemi

Page 36: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

36

Ekotoxikolog Anders Svensson: Nej, jag trorinte det är känt idag. Rent allmänt är det upp-fattningen att det är den förlängda uppehålls-tiden i de biologiska behandlingsstegen somär det primära.

Farm. dr Jan G. Bruhn: Skillnaden mellan vat-tenverken som du visade i början var den merberoende på lokalisering eller på olika proces-ser? Man kan tänka sig att storstäder med högfrekvens unga kvinnor med hög P-pilleran-vändning kanske skulle spela in?

Ekotoxikolog Anders Svensson: Vi har ävenmätt effekter i inkommande vatten och har envariation där, däremot har vi inte undersöktorsakerna till den variationen. Framför allt ärdet de biologiska stegen och så finns det treolika biologiska behandlingssätt och de fun-gerar olika bra. Om man tittar på det i stort såhar man en korrelation mellan behandlings-metod och halter i utgående vatten.

A. Svensson

Page 37: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

37

Fytoöstrogener i foder och dessas effektpå husdjuren

TORBJÖRN LUNDH

ANDRZEJ MADEJSLUUppsala

IntroduktionFytoöstrogener är sekundära växtmetabolitersom produceras av växterna själva. Redan på1920-talet publicerade Dohrn m.fl. (1926) re-sultat som visade att vissa växter innehöllöstrogent aktiva substanser. Men det var förstpå 1940-talet som intresset för fytoöstrogeneri foder tog ordentlig fart. Bennets m.fl. (1946)beskrev en rad olika kliniska symptom hos fårsom betat på klöverrika beten i västra Austra-lien. Antalet födda lamm sjönk till omkring30% och ett flertal tackor hade blivit perma-nent sterila på grund av att de betat på en ny-introducerad klöversort (Subterraneum klö-ver). Klöversjukan introducerades som sam-lingsnamn för de många olika kliniska sym-tom som påvisats på får som gått på klöver-bete. Så småningom isolerades och karaktäri-serades 5 olika östrogena substanser från klö-ver och några andra växter (Bickoff, 1963).Därefter har det visats att minst 300 olika väx-ter innehåller östrogent aktiva substanser ivarierande mängd och östrogen aktivitet.

Vanligaste östrogenerna isvenska fodermedelDe vanligast förekommande fytoöstrogenernai svenska fodermedel utgörs av isoflavoner,coumestaner och lignaner. Isoflavoner utgörden kvantitativt viktigaste källan av fytoöstro-gener i svenska fodermedel. Isoflavoner på-träffas normalt i höga halter i framförallt balj-växter men även i olika grässorter har lågahalter av isoflavoner påvisats (Pettersson m.fl.,1984). En sammanställning över isoflavonkon-centrationer i rödklöver, vitklöver och lucernfrån olika länder har sammanställts av Seestedm.fl. (2000) Lignaner återfinns framförallt ihöga koncentrationer i linfrö och i spannmål.

Lagring och klimatfaktorers effektpå fytoöstrogenkoncentrationeni foderInnehållet av fytoöstrogener i djurfoder på-verkas i stor utsträckning av hur fodret kon-

Page 38: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

38

serverats och lagrats. Ensilering av grovfoderbevarar fytoöstrogenerna (Pettersson m.fl.,1984). Den mest effektiva metoden för att sän-ka fytoöstrogenhalten i fodret är att torka detpå slag och lagra det som hö, därmed reduce-ras halten med ca 70%. Fälttorkning på slagföre ensilering sänker fytoöstrogenhaltenmed ca 25% (Pettersson m.fl., 1984).

Det finns ett klart samband mellan skörde-tid och halten av fytoöstrogener i rödklöver.I försök som vi utfört under odlingssäsongen

1982 påträffades de högsta halterna av formo-nonetin i månadsskiftet maj–juni, strax företidig skörd av ensilage (Figur 1). Även jord-mån, brist på fosfor, svampangrepp och kli-matet anses påverka halterna av isoflavoneri rödklöver. Under 1982 då frostnätterna un-der växtsäsongen var många var fytoöstro-genhalterna dubbelt så höga i tidigt skördadrödklöver jämfört med det som skördadesåret efter vid motsvarande tidpunkt.

T. Lundh, A. Madej

Tabell 1. Förekomst av fytoöstrogener i svenska fodermedel (mg/kg torrsubstans)*.

Fodermedel Formononetin Biochanin-A Daidzein Genistein Coumestrol

Rödklöver 13220 8330 530 1060 -Skogsklöver 10330 22356 93 + -Alsikeklöver 61 92 + - -Vitklöver 199 - + + +Lucern 6 - + - + (+)Gräs sp. + + + +Sojamjöl - - 700 856 +

*Sammanställning av data från Pettersson 1984.

Figur 1. Koncentration av formononetin i rödklöver vid olika skördetider (1982).

Page 39: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

39

Metabolism av isoflavoner hoshusdjurI växterna förekommer fytoöstrogenerna hu-vudsakligen som glykosider. Glykosidbind-ningarna hydrolyseras av växternas egna en-zymer när växten sönderdelas men merpar-ten hydrolyseras av mikroorganismerna imag-tarmkanalen. De flesta metabolismstu-dier som utförts på husdjur har gjorts på får.Vommetabolismen av fytoöstrogener förvän-tas dock inte skilja sig nämnvärt mellan olikaidisslare (Adams, 1989). Biochanin A dem-

etyleras av mikroorganismerna till genisteinsom i sin tur bryts ned till en icke östrogentaktiv metabolit p-etylfenol (Figur 2). Formo-nonetin är den isoflavon som anses indirektvara ansvarig för de reproduktionsstörningarsom givit upphov till klöversjukan i Austra-lien. Formononetin demetyleras till daidzeinoch omvandlas vidare till equol, som är östro-gent aktiv. Även andra metaboliter har påträf-fats men oftast i betydligt lägre koncentratio-ner (Figur 2).

Det är allmänt känt att får är känsligare änkor för fytoöstrogener. Vi har i utfodringsstu-

Fytoöstrogener i foder och dessas effekt på husdjuren

Figur 2. Nedbrytning av biochanin A och formononetin i vomen hos får.

Page 40: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

40

dier visat att de i blodet cirkulerande mäng-derna av formononetin, daidzein och den öst-rogent aktiva metaboliten equol är ungefärlika mellan de båda djurslagen (Lundh, 1995).Skillnader i känslighet mellan djurslagen harföreslagits bero på att kor har en bättre för-måga att bryta ned och avgifta fytoöstrogener-na och deras metaboliter. I våra utfodrings-studier fann vi inga belägg för att kor har enbättre förmåga att omhänderta stora mäng-der av fyoöstrogener, utan snarare tvärtom.Mängden fritt (ej bundet till glukoronsyra)equol i blodet var cirka tio gånger högre hoskor jämfört med får vilket tydligt visar att korhar en sämre avgiftningsförmåga jämfört medfår. Vi har även funnit motsvarande resultatnär vi jämfört konjugeringsaktivitet i leveroch epitelceller från mag-tarmkanalen hos fåroch kor (Lundh, 1995).

Grisbesättningar drabbas emellanåt av re-produktionsstörningar beroende på att dekonsumerat foder innehållande zearalenoneett östrogen som bildats av mögelsvamparfrån släktet Fusarium sp. Huruvida grisar ävenär lika känsliga för fytoöstrogener som påträf-fas i sojaprodukter och rödklöver är dock inteklarlagt. Vi vet från studier med grisar somutfodrats med rödklövermjöl (20%) att kon-centrationen av fritt equol (ej konjugerat tillglukoronsyra) i blodet ligger på samma nivåsom för idisslare, som konsumerat rödklöver-ensilage i mängder som kan förväntas orsakareproduktionsstörningar hos får (Lundh, 1995).För att med säkerhet fastställa fytoöstroge-nernas metabolism och grisars eventuellakänslighet för fytoöstrogener behöver meromfattande studier utföras.

Hormonella effekter och kliniskasymptom på överutfodring avfytoöstrogenerInverkan av växtöstrogener studerades påovariektomierade kvigor, svensk låglandsbo-skap (SLB), som vardera utfodrades med 20

kg 100 procentigt rödklöverensilage per dag(ca 60 mg växtöstrogener per kg kroppsvikt)under 14 dagar (Nwannenna m.fl., 1994). Kli-niska effekter som ödem och förändring avmucus i vulva, mjölksekretion samt ökning ispen- och uterusstorlek observerades underförsökets gång. Ackumulering av vätska i ute-rus påvisades med ultraljudsteknik. Dennavätskeansamling var bestående även 30 dagarefter avslutad rödklöverutfodring. Av resulta-ten att döma synes rödklöverensilage reduce-ra storleken och durationen av LH-frisättning-en efter GnRH injektionen men mekanismenär oklar.

Vi har även utfodrat ovariektomierade fårmed rödklöverensilage för att studera de kli-niska och endokrinologiska effekterna. Djurenutfodrades med 3,5 kg 100 procentigt röd-klöverensilage per dag (81–95 mg växtöstro-gener per kg kroppsvikt) under 14 dagar.Samtliga djur uppvisade kliniska symptom påöstrogenpåverkan med bl.a. svullen vulva,spenförlängning och uterusförstoring. Lik-nande kliniska symptom sågs hos får medsubkutant östradiol-17β implantat (Nwannen-na m.fl., 1995). Intaget av växtöstrogener re-sulterade i en ökning av sköldkörtelhormonerhos ovariektomierade får. Denna ökning av-såg både fritt och totalt thyroxin (T

4) samt

fritt och totalt trijodothyronin (T3). Dessutom

sågs en ökning av sköldkörtelfolliklarnas ytaoch immunoreaktivitet av östrogenreceptoralfa i sköldkörteln (Madej m.fl., 2002).

Ett unikt material (blodprover, hypothala-mus, hypofys och sköldkörtel) har i samarbe-te med forskare från Polen (The KielanowskiInstitute of Animal Physiology and Nutrition,Polish Academy of Sciences) insamlats frånbaggar och tackor som fått östrogena sub-stanser (genistein) infunderade i tredje hjärn-ventrikeln. Den totala dosen av genisten va-rierade mellan 0,004 och 0,05 mg och detmotsvarade 0,00008–0,001 mg per kg kropps-vikt. Vi såg bl.a. en kraftig dos relaterad ök-ning av prolaktin hos tackor (Madej m.fl.,2000). Dessutom fann vi en ökning av antalet

T. Lundh, A. Madej

Page 41: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

41

LH celler i hypofysens framlob med immuno-reaktivitet av östrogenreceptor alfa hos tack-or (Madej, Polkowska m.fl. – under bearbet-ning). I samband med detta arbete kommer viatt applicera metoder för lokalisering av densenare upptäckta östrogenreceptorn beta.

I en ny studie avser vi tillsammans medprofessor Gunnar Selstams grupp, Umeå uni-versitet, att testa sambanden mellan intagetav östrogena substanser från rödklöver ochdess effekter på reproduktionsfysiologin samtpå uttrycket av östrogen- och gonadotropin-receptorer i könsorgan samt östrogenrecep-torer i sköldkörtel hos växande bockkillingar.Bockkillingar utfordras enligt normer menmed tillskott av växtöstrogena substanser iform av tabletter. Varje tablett, Novogen red-clover (Novogen Laboratories Pty Ltd, Aus-tralien), innehåller 40 mg av växtöstrogenerfrån rödklöver (4 mg genistein, 3,5 mg daid-zein, 24,5 mg biochanin A och 8 mg formono-netin). Den dagliga intaget av växtöstrogenervarierar mellan 2 och 5 mg per kg kroppsvikt.En kontrollgrupp får ”sockertabletter” sominte innehåller växtöstrogener. I ett experi-ment på bockkillingar har vi kunnat visa attväxtöstrogener har en komplex effekt på tes-tikeln. Efter 6 veckors utfodring påvisades ensignifikant höjning av testosteronnivåerna.Experimentet avslutades efter 11 veckor ochhöjningen av testosteron hade då försvunnit.Medelvärdena av testosteron i blod och tes-tikelvävnad var lägre hos behandlande bock-killingar, men skillnaderna var inte signifikan-ta. Vi fann också en signifikant lägre halt avcykliskt AMP i testikelvävnad hos behandladedjur jämfört med kontrolldjur (Madej, Sel-stam m.fl. – under bearbetning).

SlutsatserSammanfattningsvis visar resultaten i dennapresentation att växtöstrogenernas effekt påhusdjuren, särskilt idisslare, är komplex och

Fytoöstrogener i foder och dessas effekt på husdjuren

beroende av dos per kg kroppsvikt och tid förexponering. Man kan konstatera att det intefinns tillräckligt med studier utförda på vårahusdjur för att kunna svara på vilka nivåersom begränsar användandet av foder inne-hållande fytoöstrogener. Skillnaderna i meta-bolism är uppenbar mellan framförallt idissla-re och enkelmagade djurslag vilket medför attkoncentrationen av olika metaboliter i blodetoch graden av avgiftning skiljer sig markantmellan olika djurslag och människa. Med tan-ke på fytoöstrogeners positiva effekter hosmänniskan vore det intressant att studera omdet finns även positiva effekter hos våra hus-djur, t.ex. svin.

TackEtt stort tack framföres tillProfessorerna Bernard Barcikowski (Polen),Stig Einarsson, Kerstin Olsson, Jolanta Pol-kowska (Polen), Gunnar Selstam (Umeå uni-versitet) och Yvonne Ridderstråle för detfruktbara samarbetet, SJFR, FORMAS ochKSLA för det ekonomiska stödet.

ReferenserAdams, R.R. 1989. In: Cheecke, P.R., Ed. Toxi-

cants of plant origin. Boca Raton. FL. CRCPress, 4: 23–51.

Bennetts, H.W., Underwood, E.J., & Shier, F.L.,1946. A breeding problem of sheep in thesouth-west division of Western Australia. J.Dept. Agric. West. Aust. 23: 1–12.

Bickoff, E.M. 1963. Estrogen-like substances inplants. In: Physiology of reproduction(eds. F.L. Hisaw) Oregon State Univ. Press,pp. 93–118.

Dhorn, M., Faure, W., Poll, H. & Blotevogel, M.1926. Tokokinie, stoffe mit sexualhormna-tiger wirkung aus pflanzenzellen, Medi-zinische Klinik 22: 1417.

Page 42: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

42

Lundh, T. 1995. Metabolism of estrogenic iso-flavones in domestic animals. Proc. Soc.Exp. Biol. Med. 208:33–39.

Madej, A., Romanowicz, K., Misztal, T. &Barcikowski, B. (2000) Plasma prolactinchanges in anoestrous ewes after infusionof genistein into the third ventricle. ActaPhysiol. Scand. 170(4):A62–A63.

Madej, A., Persson, E., Lundh, T. & Ridder-stråle, Y. (2002) Thyroid gland function inovariectomized ewes exposed to phyto-estrogens. J. Chromatography B 777:281–287.

Nwannenna, A., Madej, A., Lundh, TJ-O. &Fredriksson, G. 1994. Effects of oestrogen-ic silage on some clinical and endocrino-logical parameters in ovariectomized heif-ers. Acta vet. scand. 35:173–183.

Nwannenna, A., Lundh, TJ-O., Madej, A., Fred-riksson, G. & Björnhag, G. 1995. Clinicalchanges ovariectomized ewes exposed tophytoestrogens and oestradiol-17β im-plants. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 208:92–97.

Pettersson, H., Holmberg, T., Kiessling, K-H. &Rutqvist, L. 1984. Växtöstrogener i foderoch reproduktionstörningar hos idisslare.Svensk veterinärtidning, 36: 677–683.

Seested, S., Nørgaard, P. & Ranvig, H. 2000.Fakorer med indflydelse på indholdet affytoøstrogener I kløver og lucerne og detspåvirkning af den hunlige frugtbarhed hosdrøvtyggere. Dansk veterinärtidskrift 83:6–12.

Frågor till Andrzej MadejFarm. dr Jan G. Bruhn: Kommer ni att gå vida-re med försök på andra djurslag?

Forskare Andrzej Madej: Vi har gjort vissa stu-dier på kvigor, men det är väldigt omfattandeförsök och det kostar mycket pengar.

Dr Jörgen Bäckström: För rätt många år sedan,när den här problematiken med eventuelltendokrina substanser och försämrad sperma-kvalitet hos män dök upp, så tänkte jag att ärdet några varelser här på jorden vilkas sper-ma man kontrollerar noggrant så är det avels-tjurar. Jag ringde runt till landets samtligaseminstationer för att höra hur det var medderas spermakvalitet hos tjurarna. Då kom viin på utfodring av kvigor i besättningar ochatt om man räknar fel på foderstaten och kraf-tigt överutfodrar med lucern så påstod de attdet var vanligt och välkänt hos många veteri-närer att man fick infertilitet och äggstocks-cystor. Det fanns t.o.m. hela besättningar därman har räknat fel på foderstaten och över-utfodrat med lucern. Samtliga djur var infer-tila och stod med äggstockscystor. Har dunågra synpunkter på det?

Forskare Andrzej Madej: Vi har inte gjort någ-ra studier.

T. Lundh, A. Madej

Page 43: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

43

Effekter på det vilda, särskilt fisk

LEIF NORRGRENProfessorVeterinärmedicinska fakultetenSLU, Uppsala

Fisk som proteinkälla och miljö-indikatorFisk utgör en av viktigaste källorna för att till-godose människor i många länder med be-hovet av animalieprotein. Under 1998 uppgickden globala fångsten av fisk, skaldjur och blöt-djur till 94 miljoner ton. Vattenbruk dvs. pro-duktion av fisk, skaldjur och mollusker utgörett mycket viktigt komplement till fiske ochproduktionen uppgick under denna period till28 miljoner ton. I framtiden kommer vatten-bruk att få allt större betydelse, detta genomminskade bestånd av vild fisk. En orsak tilldetta är att en rad fiskarter drabbats av olikatyper av reproduktionsstörningar. I svenskavatten är flera kommersiellt viktiga arterdrabbade t.ex. lax och torsk. Även flera arterutmed östersjökusten, t.ex. abborre, gäddaoch lake är regionalt drabbade av dålig rekry-tering. Tänkbara orsaker till reproduktions-störningar och dålig nyrekrytering inkluderart.ex., förändrad livsmiljö, ökat predations-tryck, eutrofiering, sjukdomar och miljögifter.

Larm från EnglandI mitten av 1990-talet rapporterade engelskaforskare dubbelkönighet hos mört utanförvattenreningsverk. En koppling mellan dub-belkönigheten och exponering för ämnen medöstrogenliknande egenskaper konstaterades.Ämnen som ansågs orsaka dubbelkönighetinkluderade t.ex. alkylfenoler, bekämpnings-medel, mjukgörare och läkemedel. Forskningkring hormonliknande kemikaliers effekter påvattenlevande djur är idag en aktuell fråga iEuropa och flera internationella och nationel-la forskningsprojekt har initierats för att be-lysa dessa frågor. Resultat från det EU-finan-sierade forskningsprogrammet ”CommunityProgramme of Research on EnvironmentalHormones and Endocrine Disrupters” (1999–2001) visade att spridning av östrogenliknandesubstanser var ett utbrett fenomen i mångamedlemsländer. Vidare framkom att dubbel-könighet förekom hos mört samt en del andraarter även utanför England. Eventuella effek-ter av hormonstörande ämnen på popula-tionsnivå är dåligt studerat. En försök att be-döma detta har gjorts i Holland genom attsammanfatta resultat av könskvoter av 20 lo-

Page 44: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

44

kala populationer av braxen. Studien baseraspå cirka 25 000 individer och indikerar att 11av de 20 undersökta populationer har en sig-nifikant högre andel honor.

Könstillhörighet hos fiskUtveckling av könstillhörighet hos fisk är endynamisk process som inte bara styrs av ge-ner utan som också kan påverkas genom mil-jön under tidiga utvecklingsfaser. Detta harutnyttjats under århundraden inom fiskodlingför att skapa fisk av önskvärt kön. Genommanipulering kan funktionella honor skapasgenom att yngel utsätts för östradiol och påmotsvarande sätt skapas hannar genom ex-ponering för metyltestosteron. Det bör påpe-kas att det även finns fiskar med normaltkönsbyte, t.ex. de marina gyltorna, som underförsta delen av livet är honor och som i vissafall skiftar kön till funktionella hannar.

Observationer på fisk i SverigeVid bedömningar av om fisk är exponerad förxenoöstrogener används företrädesvis mät-ning av vitellogenin (VTG). Vitellogenin är engrundsubstans i äggceller hos fisk och skasåledes endast förekomma i honor under denperiod när äggceller anläggs. Processen styrsnormalt via miljöfaktorer, t.ex. ljus och tempe-ratur, som inducerar produktion av gonado-tropa hormoner (GnRH, GtH-I) från delar avhjärnan vilka stimulerar äggstockarna att pro-ducera östradiol (E2). Östrogen transporte-ras med blodet till levern där syntes av VTGstimuleras. VTG lämnar levern och transpor-teras via blodet till de växande äggcellerna(Figur 1). Genom att mäta VTG i juvenila indi-vider alternativt hannar speglas således enexponering för östrogenliknande substansert.ex. en enskild kemikalie eller en miljösitua-tion där en kontaminering med xenoöstroge-ner föreligger. Svenska studier genomförda på

regnbågslax exponerade antingen burar iomedelbar närhet av reningsverk eller i labo-ratorier för olika typer av avloppsvatten visarförhöjda koncentrationer av VTG. Den biolo-giska betydelsen av en förhöjd VTG koncen-tration är dock oklar.

Dubbelkönighet hos mört har konstateratsi ett flertal svenska vattendrag. Graden av dub-belkönighet är oftast inte så svårartad sombeskrivningar från England, utan karakteri-seras av förekomst av enstaka äggceller in-sprängda i testikelvävnaden (Figur 2). Undan-tag finns med kraftigt uttalad dubbelkönighetmen någon direkt koppling till föroreningssitu-ationen av det aktuella vattendraget har intekonstaterats. Detta har troligen sin förklaringi väl fungerande reningsteknik i svenska vat-tenreningsverk samt den kraftiga utspädning irecipienten av utgående avloppsvatten som iregel karakteriserar svenska vatten.

Förutom den dubbelkönighet som finnsbeskriven kan exponering för hormonliknan-de substanser resultera i fördröjd könsmog-nad och utebliven fortplantning. Denna typ avfenomen har observerats på lokala populatio-ner av abborre och lake, men någon bevisadkoppling till hormonliknande främmandeämnen finns inte belagd.

Feminisering av fisk har varit i fokus menunder senare år har även maskuliniseringkonstaterats. Dessa observationer bygger påden i Svensk miljöövervakning utnyttjadearten tånglake som regionalt visats ha ettöverskott hannar i avkomman.

FramtidenForskningen kring reproduktionsstörningarhos fisk fortsätter och även om vi idag harkunskaper om vissa av de faktorer som styrkönsutveckling och framgångsrik reproduk-tion finns en rad kunskapsluckor t.ex.; Vadbetyder långtidsexponering för låga koncen-trationer av kemikalier? Vilka konsekvenserhar föräldraexponering för avkommans ut-

L. Norrgren

Page 45: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

45

Effekter på det vilda, särskilt fisk

Figur 1. Miljöfaktorer som ljus och temperatur styr den normala induktionen av vitellogenin (VTG) syn-tes, detta via signaler från delar av hjärnan. Syntesen av vitellogenin äger rum i lever understimulans av östradiol från äggstockarna. Xenoöstrogener ger liknande signaler till lever att syn-tetisera VTG och utgör därför en biomarkör vid exponering.

Figur 2. Ljusmikroskopisk illustration över dubbelkönighet hos mört. En äggcell omgiven av testikelväv-nad.

Page 46: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

46

veckling? Vilka ”nya” miljöhot föreligger? Hursamverkar olika kemikalier? Hur påverkas pålång sikt populationer vid exponering för hor-monliknande substanser.

För att skapa modeller som kan belysa för-ändringar observerade hos vilda fiskarterpågår idag forskning på modellarter. Den tro-piska sebrafisken är en viktig modellart medkort livscykel vilket gör arten lämplig för stu-dier av reproduktion över flera generationer.Sebrafisken är dessutom en karpfisk vilketbetyder att den tillhör samma grupp sommånga av våra inhemska fiskarter. Vid in-ledande studier på sebrafisk har liknandestörningar av könsorganens utveckling note-rats som de som beskrivits hos t.ex. mört,detta efter exponering för östrogen. Idag ty-der mycket på att dubbelkönighet är normalthos vissa fiskarter. Vissa arters könsutveck-ling är mycket dynamisk vilket gör att expone-ring för hormonliknande kemikalier kan resul-tera i onormal könsdifferentiering. Vad dettabetyder på populationsnivå är oklart.

Under 2003 påbörjas ett 4-årigt forsknings-program med titeln ”Endocrine Disrupters:Exploring Novel Enpoints, Exposure, Low-Dose and Mixture Effects in Humans, AquaticWildlife and Laboratory Animals (EDEN). Det-ta har finansiell bas inom EU:s femte rampro-gram och inkluderar samarbetspartners från10 medlemsländer. En central frågeställninginom forskningsprogrammet är att klargöra påvilket sätt olika kemikalier påverkar varandranär de förekommer samtidigt i en individ, dvs.förekommer interaktioner som ger upphov tillsynergism/antagonism. Inom projektet kom-mer bl.a. humana studier av kemikalie belast-ning relaterat till reproduktionsrelaterade ef-fekter hos fisk att studeras. I projektet ingårmetodutveckling av spigg för bedömning avandrogen påverkan och sebrafisk för studierav interaktioner mellan xenoöstrogener. Ävenutveckling av in vivo modeller baserade påsebrafisk kommer att utvecklas, ett exempel ärskapande av transgena individer som lyser dåde exponeras för t.ex. xenoöstrogener.

L. Norrgren

ReferenserAndersen, L., Petersen, G., Gessbo, Å., Öm, S.,

Holbech H., Bjerregaard P. and Norrgren L.(2001) Zebrafish (Danio rerio) and roach(Rutilus rutilus) – two species suitable forevaluating effects of endocrine disruptingchemicals? Aq. Ecosystem Health andManagement 4:3, 275–282.

Förlin, L. and Norrgren, L. 1998. Physiologicaland morphological studies of feral perch be-fore and after remediation of a PCB contami-nated lake – Järnsjön. Ambio 27, 418–424.

Jobling, S., Sheahan, D., Osborne, J.A., Mat-thiessen, P. and Sumpter J.P. (1996) Inhibi-tion of testicular growth in rainbow troutexposed to estrogenic alkylphenolic chem-icals. Env. Tox. Chem. 15, 194–202.

Larsson, D.G.J. and Förlin, L. 2002. Male-biased sex ratios of fish embryos near apulp mill: Temporary recovery after ashort-term shutdown. Environ Health Per-spec. 110, 739–742.

Norrgren, L., Amcoff, P., Börjeson, H. and Lars-son, P.-O. 1998 Reproduction disturbances inBaltic fish –A review. Am. Fish. Soc. 21:8–17.

Norrgren, L. (2000) Zebrafish, a model speciesfor evaluation of endocrine disrupting chem-icals. Fourth Network Neeting on Develop-ment of Test Guidelines, Oslo October, 2000.

Norrgren, L. and Petersen, G. (2001) Reproduc-tive failure in fish-field observations and thedevelopment of test protocols. Pharmacol-ogy and Toxicology 88, Supplement 1.

Norman, A., Örn, S., Gessbo, Å., Holbech, H.,Petersen, G., Parkkonen, J., Förlin, L. andNorrgren, L. (2001) Development of a testprotocol to detect endocrine disrutingcompounds in effluent water from sewagetreatment works. CRU report 13 Uppsala,ISBN 91-576-6021-2.

Svenson, A., Allard, A-S., Viktor, T., Öm, S.,Parkkonen, J., Förlin, L. and Norrgren, L.Estrogenic effects of industrial and domes-tic effluents in Sweden. Aq. EcosystemHlth. Man. In press.

Page 47: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

47

Lignans, Lignan Rich Food and HumanHealth

GÖRAN HALLMANS1

JIE-XIAN ZHANG1

EVA LUNDIN2

Departments of 1Public Health andClinical Medicine and 2PathologyUniversity of UmeåSweden

Lignans and isoflavones are two groups ofdiphenolic substances which are structurallysimilar to estradiol, an estrogen, and are in-cluded in the family of phytoestrogens. Theisoflavones are more estrogenic than lignansbut still about 1000 times less active than es-tradiol. Plant lignans probably have no orvery low estrogenic activity. Lignans exist inour normal food, such as seeds, vegetablesand fruits. Among grains, rye has a high con-tent of plant lignans. In the mammalian gut,plant lignans such as secoisolariciresinol(Seco) and matairesinol (Mat) are convertedto mammalian lignans, enterolactone (Enl)and enterodiol (End) by the microflora. Afterthis conversion, End is oxidized to Enl. TheEnl and End are primarily formed in the largeintestine, and they are believed to be ab-sorbed by passive diffusion in a manner sim-ilar to that of short chain fatty acids.

The biotransformation of plant to mamma-lian lignans has been studied in both humanand animal experiments and in the laborato-ry. Experiments with ileostomy patients haveshown that, for a complete bioconversion of

rye lignans Seco and Mat to mammalian lign-ans Enl and End, the entire enzymatic and fer-mentative activity of the intestine is needed.Therefore, the ileostomy subjects were notable to complete the bioconversion (Petter-son et al. 1996). In healthy humans, marked-ly higher plasma and urinary enterolactonelevels were observed for subjects consuminga diet containing whole-grain rye bread com-pared with white wheat bread (Juntunen et al.2000). After a course of antibiotics, it maytake more than a year before the microflora isagain producing enterolactone normally. Thebiotransformation of plant lignans to mam-malian lignans also depends on the sub-strates in the gut. In an experiment where ryebran was fed to mice, it was observed that fatdecreased the urinary excretion of enterolac-tone (Bylund et al. 2000), indicating that fatinterfered with the formation of enterolac-tone in the gut. Similar results were observedby Rowland et al. (2000) in a human experi-mental study concerning soy isoflavones. Inthis case, a negative correlation was observedbetween fat in the diet and the urinary equol.

Page 48: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

48

Although blood lignans may be affected bymany factors (Table 1), the intake of lignan-rich food and the function of the intestinalmicroflora are still the most important. Serumenterolactone has been used as a crude bio-marker of lignan intake (Stumpf et al. 2000).

CancerThe incidences of breast and prostate cancer,the major cancer form for each sex, vary con-siderably among countries, and migrationstudies have clearly shown that the westernlifestyle has an adverse effect on the incidenceof these cancers. The variation in incidence ofprostate cancer reflects primarily clinical can-cer, while the differences in incidence of la-tent cancer are much less pronounced. Thereis reason to suspect that breast cancer maybehave in a similar way, at least to some ex-tent, although that behaviour is more difficultto study due to the complex interactions withpregnancies, onset of menarche and otherfactors related to reproduction.

Breast cancerIn Table 2, some results are given of case-con-trol studies concerning the association be-tween phytoestrogens measured as biomark-

ers and breast cancer risk. In three studies,the urinary phytoestrogens were measuredquantitatively and a low excretion of phyto-estrogens was associated with an increasedrisk of breast cancer (Ingram et al. 1997, Zhenget al. 1999). More recently, a case-control studyof serum enterolactone levels and breast can-cer risk have been performed in eastern Fin-land, using data from 194 breast cancer casesand 208 community-based controls. An asso-ciation was found between low enterolactoneconcentration and increased risk of breastcancer (Pietinen et al. 2001) in both pre-meno-pausal and postmenopausal women. Thus,some evidences for a protective effect of bothisoflavone- and lignan-rich diets has beenfound in the three classical case-control stud-ies listed in Table 2. In the classical case-con-trol studies the urinary or blood samples aretaken after diagnosis, which may result in achange in concentrations of enterolactonerelated to changes in diet because of the dis-ease. Pietinens study was, in this respect, onthe borderline. The cases had a suspectedbreast tumour, but blood samples were takenbefore diagnosis. In a first nested case-controlstudy, no association was observed betweenthe urinary concentration of enterolactoneand risk of breast cancer (den Tonkelaar et al.2001). In a second nested case control study

G. Hallmans, Jie-Xian Zhang and Eva Lundin

Table 1. Some factors which influence the biotransformation of plant lignans to mammalian lignans andthe concentration of enterolactone in blood.

• Amount and type of plant lignan in the diet Mazur et al. 1998Heinonen et al. 2001

• Other dietary factors, e.g. fat content; increased fat content will give Bylund et al. 2000 decreased biotransformation of lignan in the gut Rowland et al. 2000

• Amount, type and activity of intestinal bacteria Adlercreutz et al. 1997

• Other intestinal factors like the function of the small and /or large intestine Hallmans et al.1998

• Constipation → increased enterolactone concentration Kilkkinen et al. 2001

• High BMI → decreased enterolactone concentration Kilkkinen et al. 2001Hultén et al. 2002

• Smoking → decreased enterolactone concentration Kilkkinen et al. 2001Hultén et al. 2002

Page 49: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

49

(248 cases and 492 controls), however, a lowplasma enterolactone concentration was as-sociated with a significantly increased risk ofbreast cancer. In the same study, an increasedrisk was also found with high plasma enterol-actone values (Hultén et al. 2002), particularlyin two sub-cohorts with only incident cases.

We have presented the following hypothe-ses for the observed contradictory results ofepidemiological studies of breast cancer:(1) Only classical case-control studies have

provided a clear indication of an inhibito-ry effect of lignan-rich food on tumourgrowth with delayed onset of clinical can-cer, while the two existing prospectivestudies do not support this concept. Is itpossible that the effect can only be moni-tored at diagnosis or in cases with a shortlatency time?

(2) Could the results obtained in case-controlstudies reflect secondary effects of thetumour or host defense on the biomarkersthemselves?

(3) Heterogeneity of the material investigat-ed, methodology, and different source ofenterolactone precursors in different coun-

tries. The later may be the most importantfactors.

Prostate cancerChanging from the soy-rich, low fat, low ani-mal protein diet to a Western diet increasesthe risk of prostate cancer in Japanese men.The exact nature of the inhibitory factorspresent in Asian diets is unknown. Since Jap-anese men have very high urinary excretionof isoflavonoids, Adlercreutz and co-workerssuggested that phytoestrogens may contri-bute largely to the inhibition of the growth oflatent cancers (Adlercreutz et al. 1991, 1993).Latent cancers vary much less than clinicalcancer between populations, which suggeststhat differences in diet may be important forthe transformation and growth of prostatecancer to its clinically detectable form. A de-creased risk of prostate cancer was found inAdventist men (Mills et al. 1989) who have ahigh consumption of beans, lentils, peas andsome dried fruits (all dietary sources of phy-toestrogens), and in men of Japanese ancestryin Hawaii (Severson et al. 1989), who con-sume large quantities of rice and tofu, a soy-

Lignans, Lignan Rich Food and Human Health

Table 2. Case-control studies concerning the association between the concentration of phytoestrogensin blood, or urine and breast cancer (BC) risk.

Author and year Population/ Measurement method FindingsCountry and study design *

Ingram et al. 1997 Australia Urinary isoflavonoids High enterolactone and equoland lignans (C) excretion associated withdecreased risk of BC

Zheng et al. 1999 China, Urinary excretion of Low excretion of isoflavonoidsShanghai isoflavonoids (C) associated with increased BC risk

den Tonkelaar et al. the Netherlands Urinary enterolactone/ No association between2001 creatinine and genistein/ phytoestrogen excretion and BC

creatinine Ratio (N) risk in postmenopausal women

Pietinen et al. 2001 Finland Serum enterolactone (C) Serum enerolactone inverselyassociated with risk of BC

Hultén et al. 2002 Sweden Plasma enterolactone (N) High and low concentrations ofplasma enterolactone associatedwith increased BC risk

* Classical (C) or nested (N) case control studies.

Page 50: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

50

bean product containing isoflavonoids. In Fin-land the lowest incidence of prostate canceroccurs in the north-east region and it is asso-ciated with a high rye bread consumption,which corresponds to a high intake of lignans(Pukkala et al. 1987, Kleemola et al.1994).

In experiments on rats and nude mice, ithas repeatedly been shown that a high intakeof rye bran and soy protein delays the earlygrowth of hormone-sensitive prostate cancer(Landström et al. 1998) with increased tumourcell apoptosis (Bylund et al. 2000). The activecomponent(s) in rye bran may be lignans andisoflavonoids, but other substances and/ormechanisms may also be involved, such aseffects on insulin and IGF-1. Increased contentof fat in a rye diet abolishes the beneficial ef-fects on tumour take, tumour cell apoptosisand tumour growth (Bylund et al. 2000). Fatalso decreased the urinary excretion of entero-lactone, suggesting that fat interfered with theformation of enterolactone in the gut, possi-bly by a reduced rate of microbial fermenta-tion in the intestine. The observation that thecancer-protecting effects of components intraditional diets can be reduced just by add-ing fat may be of considerable importance forthe understanding of the geographical andtemporal variation in the incidence of clinicalprostate cancer (World Cancer Research Fund1997). The intake of saturated fat may also berelated to the survival of the disease, as wasnoted in a recent report (Meyer et al. 1999).

The experimental studies also clearly showthat the effect of diet on prostate tumourgrowth is transient and that no effect is seenon aggressively growing tumours. These re-sults are supported by the observations of theThompsons group in Canada of the effects ofpurified lignan extracts on experimental breastand colorectal cancers (Thompson 1995).

Conflicting results have been found in thecase-control studies completed to date, andthe evidence is insufficient to permit any con-clusion of a possible protective effect of ahigh intake of phytoestrogens against pros-

tate cancer (Hirayama 1979, Oishi et al. 1988).Some more recent studies have, however,supported the concept that consumption ofphytoestrogen-rich food is associated with adecreased risk (Key et al. 1997, Strom et al.1999) and may affect prostate cancer biology(Demark-Wahnefried et al. 2001). A recent largeprospective study on circulating enterolactoneand risk of prostate cancer did not support thehypothesis that high circulating enterolactoneis protective against prostate cancer (Stattin etal. 2002). The possible effects of diet on pros-tate cancer growth are most likely very com-plex, and the results of experimental studiessuggest that adjustment for fat and energyintake should be made when studying theeffects of lignans. For this purpose, large datasources are needed like those collected with-in the EPIC-study (Riboli &Kaaks 1997).

Colorectal cancerIt has long been accepted that dietary factors,such as dietary fiber rich food, may be pro-tective against cancer of the colon and rec-tum (World Cancer Research Fund 1997).During recent years the concept of a protec-tive effect of fruits, vegetables and wholegrain cereals has been challenged, since noprotective effect has been observed in somerecent prospective studies using dietaryquestionnaires (Fuchs et al. 1999, Pietinen etal. 1999). A lack of association has also beenobserved between colorectal cancer risk andintake of plant sterols with whole grain breadas an important source (Normén et al. 2001),or plasma enterolactone used as a biomarkerfor intake of dietary fiber rich food (Lundin etal. 2001).

To further increase confusion, a recent pro-spective study provided new support for aprotective effect of fiber-rich food againstcolorectal cancer. In a study by Terry et al.(2001a), on a cohort of over 60 000 women,individuals with a very low intake of fruit andvegetables had an increased risk. Also thefirst results of the EPIC study show similar

G. Hallmans, Jie-Xian Zhang and Eva Lundin

Page 51: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

51

results with a decreased colorectal cancerrisk associated with a high intake of fibre richfood (Ref).

The conflicting findings emphasise thepotential usefulness of intervention studies,identification of critical phytochemicals withadverse or protective effects on cancer, andidentification of biomarkers of food intake.Intervention trials to date have been incon-clusive or negative, and in one study using apurified fiber fraction, ispaghula fiber, thetreatment was even associated with an in-creased recurrence of colorectal adenomas.In another large-scale intervention study, itwas also found that a low-fat, high-fiber dietwas ineffective for preventing recurrence ofcolorectal adenoma (Schatzkin et al. 2000).

Although much evidence has accumulatedover the years in support of a protective ef-fect of fiber-rich food on colorectal cancerrisk, follow up studies may be warranted,employing large prospective materials ofcolorectal cancers and using biomarkers forthe dietary fiber complex like enterolactoneand perhaps in the future more specific bio-markers like alkyresorcinols (for rye) (Ross etal. 2001, Linko et al. 2002) and avenantra-mides (for oat).

Stomach cancer (including cardia)A large number of case-control studiesstrongly points in the direction of a protectiveeffect of dietary fiber rich food (World cancerResearch fund 1997). The results are almostcompletely consistent with a protective effectassociated with whole grain cereals. Furthersupport is provided by a recent study on car-dia cancer performed on a population-basedmaterial (Terry et al. 2001b), where the pro-tective association was strong for cardia can-cer and somewhat weaker for adenocarcino-mas of the lower esophagus. Importantly, noindication of a protective effect was observedfor esophageal squamous cell carcinoma,which strongly supports the conclusion thatrecall bias has not been a significant factor

leading to bias in this study. One exiting pos-sible mechanism of a protective effect ofwhole grain cereals is connected with theirbinding properties of N-nitroso compounds(Kurtz and Zhang 2001). Some preliminarydata were presented on a whole grain andhuman health conference in Finland, June2001, by Jacobs regarding results of prospec-tive studies, which again indicate a protectiveeffect of whole grain in the upper digestivetract. No studies have been performed so farconcerning stomach/cardia cancer and usingenterolactone as a biomarker for lignan richfood.

Conclusion regarding cancer studies in

humans: Based on the aggregated results fromstudies in humans performed to date, it is notpossible to make the conclusion that phytoes-trogens/lignans are cancer protective. Somestudies, however, have shown promising re-sults, specially from the upper digestive tractconcerning the effect of lignan rich food. Adelay in clinical cancer may be very importantin a public health perspective. Dietary interven-tion studies in humans are therefore neededusing various forms of endpoints, such as apop-tosis in tumours and changes in PSA concentra-tion. Unfortunately dietary intervention trialsare both costly and very time consuming. Never-theless, they are needed for final proof of effectsof diets.

Cardiovascular disease (CVD),stroke and myocardial infarction(MI)In 1977, Morris et al. demonstrated a strikingassociation between a high intake of cerealfiber and reduced incidence of coronary heartdisease in men followed for 16–20 years.Since then, a number of large-scale epidemi-ological studies have strongly supportedMorris’ findings of a protective effect of foodsrich in dietary fiber, especially whole-grain

Lignans, Lignan Rich Food and Human Health

Page 52: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

52

products, against myocardial infarctions (Wil-let 1998, Truswell 2002). A corresponding as-sociation has also been observed for post-menopausal women between whole-grainfood and ishemic stroke, independent ofother known CVD risk factors (Liu et al. 2000).There are probably several mechanisms in-volved in the protective process, includingeffects on lipids, insulin metabolism and fibri-nolysis. The major protective effects seem,however, to be unrelated to changes in bloodcholesterol concentration. Components inwhole grain cereals, like alkylresorcinols, phe-nols, and lignans, can act as antioxidants(Jacobs et al. 1998, Vanharanta et al. 2002)and their anti oxidative and anti inflammato-ry properties may be related to disease pre-venting mechanisms.

In the field of cardiovascular disease, inparticular myocardial infarction, there is gen-eral agreement between prospective studiesusing biomarkers in blood with antioxidativeproperties, such as enterolactone (Vanharan-ta et al. 1999) and ascorbic acid (Khaw et al.2001), and results of prospective studies us-ing dietary questionnaires. In a recent studyfrom Finland, a high serum concentration ofenterolactone was clearly associated with adecreased risk of myocardial infarction (Van-haranta et al. 1999). Thus, in this study, serumenterolactone was found to be a useful bi-omarker for intake of lignan-rich foods. Likeascorbic acid and other antioxidants in blood,a negative correlation might be expected tooccur between enterolactone and markers ofinflammation in blood, a hypothesis whichhas not yet been tested. It is, however, unlike-ly that plasma enterolactone is confoundedby the effect of a low-grade inflammation as-sociated with advanced artherosclerosis. Infact, in a very recent study by Vanharanta etal. (2002), serum enterolactone was associat-ed with a decreased in vivo lipid peroxida-tion. This association remained even afteradjustment for plasma antioxidative vitamins(alpha-tocopherol, beta-carotene, ascorbic

acid) and dietary folic acid. It was thereforesuggested that enterolactone or some of itsprecursors might contribute to the antioxida-tive defence system in blood. Other biomar-kers/phytochemicals may of course also bethe active antioxidative agent.

Conclusion: There is strong evidence for aprotective effect of a high intake of lignan richfood like whole grain products on MI and prob-ably also on stroke.

DiabetesDiabetes is a well-established risk factor forCVD. It has long been recognised that a highintake of wheat bran or a mixture of wheatand rye bran has improved glucose tolerancein humans without diabetes (Brodribb et al.1976, Sandman et al. 1983) and in individualswith glucose intolerance (Bosello et al. 1980).It has recently been observed in an experi-mental study that increased intake of wholegrains is associated with increased insulinsensitivity (Pereira et al. 2002). A clear asso-ciation between a high intake of dietary fiberfrom cereal grain and a reduced risk of dia-betes has also been observed in five prospec-tive studies (Liu 2003). In one of the studies,a low glycemic index was concomitantly as-sociated with a decreased risk (Salmeron etal. 1997) in younger women. The outcomes ofthe epidemiological and experimental studiesperformed to date suggest that substitutingrefined-grain products with whole-grain prod-ucts may decrease the risk of both diabetesand CVD. It is also reasonable to assume thatthe protective effect is associated with somefactor in the dietary fiber complex. At present,no studies on diabetes using biomarkers likeenterolactone for food intake have so far beenpublished, but studies have been initiated.

Conclusion: Experimental evidence suggeststhat increased fiber intake, with a high intake of

G. Hallmans, Jie-Xian Zhang and Eva Lundin

Page 53: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

53

whole-grain is related to increased insulin sen-sitivity. Furthermore, intake of whole-grain pro-ducts was associated with a decreased risk ofdiabetes in women in five prospective studies.Thus, the outcome of epidemiological and ex-perimental studies suggests that a substitutionof refined-grain products with whole-grain pro-ducts may decrease the risk of or alternativelydelay the onset of diabetes. The protective ef-fect may be associated with some factor(s) inthe dietary fiber complex like the lignans.

ReferencesAdlercreutz, H., Markkanen, H. & Watanabe, S.

(1993) Plasma concentrations of phyto-oestrogens in Japanese men. Lancet 342,1209–1210.

Adlercreutz, H., Honjo, H., Higashi, A., Fotsis,T., Hämäläinen, E., Hasegawa, T. & Okada,H. (1991) Urinary excretion of lignans andisoflavonoid phytoestrogens in Japanesemen and women consuming a traditionalJapanese diet. American Journal of ClinicalNutrition 54, 1093–1100.

Bosello, O., Ostuzzi, R., Armellini, F., Micciolo,R. & Scuro, LA. (1980) Glucose toleranceand blood lipids in bran-fed patients withimpaired glucose tolerance. Diabetes Care3, 46–49

Brodribb, A.J. & Humphreys, D.M. (1976) Di-verticular disease: three studies. Part III –Metabolic effect of bran in patients with di-verticular disease. British Medical Journal1, 428–430.

Bylund, A., Zhang, J.X., Bergh, A., Damber, J.E.,Widmark, A., Johansson, A., Adlercreutz,H., Aman, P., Shepherd, M.J. & Hallmans, G.(2000) Rye bran and soy protein delaygrowth and increase apoptosis of humanLNCaP prostate adenocarcinoma in nudemice. The Prostate 42, 304–314

Demark-Wahnefried, W., Price, D.T., Polascik,T.J., Robertson, C.N., Anderson, E.E., Paul-son, D.F., Walther, P.J., Gannon, M. & Vollm-

er, R.T. (2001) Pilot study of dietary fat re-striction and flaxseed supplementation inmen with prostate cancer before surgery:exploring the effects on hormonal levels,prostate-specific antigen, and histopatho-logic features. Urology 58, 47–52.

Fuchs, C.S., Giovannucci, E,L,, Colditz, G.A.,Hunter, D.J., Stampfer, M.J., Rosner, B., Speiz-er, F.E. & Willett, W.C. (1999) Dietary Fiberand the Risk of Colorectal Cancer andAdenoma in Women. New England Journalof Medicine 340, 169–176.

Hallmans, G., Zhang, J.X. , Lundin, E., Bergh,A., Sylvan, A., Bylund, A., Widmark, A., Stat-tin, P., Damber, J.E., Åman, P., Johansson, A.and Adlercreutz, H. (1998) Metabolism oflignans and their relation to prostate can-cer. Abstract of International Conference,Phyto-oestrogen, TNO/Cost workshop inDoorwerth, The Netherlands.

Heinonen, S., Nurmi, T., Liukkonen, K., Pou-tanen, K., Wähälä, K., Deyama, T., Nishibe,S. & Adlercreutz, H. (2001) In vitro meta-bolism of plant lignans: new precursors ofmammalian lignans enterolactone andenterodiol. Journal of Agricultural and FoodChemistry 49, 3178–3186.

Hirayama, T. (1979) Epidemiology of prostatecancer with special reference to the role ofdiet. National Cancer Institute monograph53, 149–155.

Hultén, K., Winkvist, A., Lenner, P., Johansson,R., Adlercreutz, H. & Hallmans, G. (2002) Anincident case referent study on plasma en-terolactone and breast cancer risk. Europe-an Journal of Nutrition (in press).

Ingram, D., Sanders, K., Kolybaba, M. & Lopez,D. (1997) Case-control study of phyto-oestrogens and breast cancer. Lancet 350,990–994.

Jacobs, Jr. D.R., Meyer, K.A., Kushi, L.H. & Fol-som, A.R. (1998) Whole-grain intake mayreduce the risk of ischemic heart diseasedeath in postmenopausal women: TheIowa Women´s Health Study. AmericanJournal of Clinical Nutrition 68, 248–257.

Lignans, Lignan Rich Food and Human Health

Page 54: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

54

Juntunen, K., Witold, M., Liukkonen, K., Mariko,U., Poutanen, K., Adlercreutz, H. & Mykkä-nen, H. (2000) Consumption of wholemealrye bread increases serum concentrationsand urinary excretion of enterolactone com-pared to wheat bread in healthy Finnish menand women. British Journal of Nutrition 84,839–846.

Key, T.J.A., Silcocks, P.B., Davey, G.K., Appleby,P.N. & Bishop, D.T. (1997) A case controlstudy of diet and prostate cancer. BritishJournal of Cancer 76, 678–687.

Khaw, K.T., Bingham, S., Welch, A., Luben, R.,Wareham, N., Oakes, S. & Day, N. (2001)Relation between plasma ascorbic acidand mortality in men and women in EPIC-Norfolk prospective study: a prospectivepopulation study. European ProspectiveInvestigation into Cancer and Nutrition.Lancet. 357, 657–663.

Kilkkinen, A., Stumpf, K., Pietinen, P., Valsta,L.M., Tapanainen, H. & Adlercreutz, H. (2001)Determinants of serum enterolactone con-centration. American Journal of ClinicalNutrition 73, 1094–100.

Kleemola, P., Virtanen, M. & Pietinen, P. (1994)The 1992 dietary survey of Finnish adults.Helsinki National Public Health Institute,Department of Nutrition, Helsinki.

Kurtz, R.C. & Zhang, Z.F. (2001) Gastric cardiacancer and dietary fiber. Gastroenterology120, 568–70.

Landström, M., Zhang, J.X., Hallmans, G.,Åman, P., Berg, A., Damber, J.E., Mazur, W.,Wähälä, K. & Adlercreutz, H. (1998) Inhibito-ry effects of soy and rye diets on the devel-opment of Dunning R3327 prostate adeno-carcinoma in rats. Prostate 36, 151–161.

Linko, A.M., Parikka, K., Wähälä, K. & Adler-creutz, H. (2002) Gas chromatographic-mass spectrometric method for the deter-mination of alkylresorcinols in human plas-ma. Analyticsl Biochemistry 308, 307–313.

Liu, S., Manson, J.E., Stampfer, M.J., Rexrode,K.M., Hu, F.B., Rimm, E.B. & Willett, W.C.(2000) Whole grain consumption and risk

of ischemic stroke in women: A prospec-tive study. The Journal of the AmericanMedical Association 284, 1534–1540.

Lundin, E., Adlercreutz, H., Bianchini, F., Sten-ling, R., Riboli, E., Kaaks, R., Hallmans, G. &Palmqvist, R. (2001) No association be-tween plasma enterolactone and colorec-tal cancer risk in a prostective study. In TheDietary Fiber Complex, Intestinal Functionand Metabolic Effects. Experimental andepidemiology studies. Umeå UniversityMedical Dissertation, Umeå, Sweden.

Mazur, W., & Adlercreutz, H. (1998) Naturallyoccurring oestrogens in food. Pure andapplied chemistry 70, 1759–1776.

Meyer, F., Bairati, I., Shadimani, R., Fradet, Y. &Moore, L. (1999) Dietary fat and prostatecancer survival. Cancer Causes Control 10,245–251.

Mills, P., Beeson, B., Phillips, R. & Fraser, G.(1989) Cohort study of diet, lifestyle andprostate cancer in Adventist men. Cancer64, 598–604.

Morris, J.N., Marr, J.W. & Clayton, D.G. (1977)Diet and heart: A postscript. British MedicalJournal 2,1307–1314.

Normen, A.L., Brants, H.A., Voorrips, L.E.,Andersson, H.A., van den Brandt, P.A. &Goldbohm, R.A. (2001) Plant sterol intakesand colorectal cancer risk in the Nether-lands Cohort Study on Diet and Cancer.American Journal of Clinical Nutrition 74,141–148.

Oishi, K., Okada, K., Yoshida, O., Yamabe, H. &Ohno, Y. (1988) A case-control study of pro-static cancer with reference to dietary hab-it. The Prostate 12, 179–190.

Pereira, M.A., Jacobs, D.R.Jr., Pins, J.J., Raatz,K.S., Gross, M.D., Slavin, J.L. & Seaquist,E.R. (2002) Effect of whole grains on insulinsensitivity in overweight hyperinsulinemicadults. American Journal of Clinical Nutri-tion 75, 848–855.

Pettersson, D., Åman, P., Bach Knudsen, K.E.,Lundin, E., Zhang, J.X., Hallmans, G., Här-könen, H., & Adlercreutz, H. (1996) Intake

G. Hallmans, Jie-Xian Zhang and Eva Lundin

Page 55: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

55

of Rye Bread by Ileostomists Increases IlealExcretion of Fiber Polysaccharide Compo-nents and Organic Acids but Does NotIncrease Plasma or Urine Lignans and Iso-flavonoids. Journal of Nutrition 126, 1594–1600.

Pietinen, P., Stumpf, K., Mannisto, S., Kataja,V., Uusitupa, M. & Adlercreutz, H. (2001)Serum enterolactone and risk of breastcancer: a case-control study in eastern Fin-land. Cancer Epidemiology, Biomarkers andPrevention 10, 339–344.

Pietinen, P., Malila, N., Virtanen, M., Hartman,T.J., Tangrea, J.A., Albanes, D. & Virtamo, J.(1999) Diet and risk of colorectal cancer ina cohort of Finnish men. Cancer Causes andControl 10, 387–96.

Pukkala, E., Gustavsson, N. & Teppom, L. (1987)Atlas of cancer incidence in Finland, p. 37.Helsinki: Offset/PKK Oy.

Riboli, E. & Kaaks, R. (1997) The EPIC Project:rationale and study design. European Pro-spective Investigation into Cancer andNutrition. International Journal of Epidemi-ology 26 (Suppl 1), S6–S14.

Ross, A.B., Kamal-Eldin, A., Åman, P., Lundin,E., Zhang, J.X. & Hallmans, G. (2001) Alkyl-resocinols are absorbed by humans. InWhole Grain and Human Health. VTT (Tech-nical Research Centre of Finland) Interna-tional Symposium, pp. 93 [K Liukkonen, AKuokka and K Poutanen, editors] Espoo,Finland.

Rowland, I.R., Wiseman, H., Sanders, T.A.,Adlercreutz, H. & Bowey, E.A. (2000) Inter-individual variation in metabolism of soyisoflavones and lignans: influence of habit-ual diet on equol production by the gutmicroflora. Nutrition and Cancer 36, 27–32.

Salmeron, J., Manson, J.A.E., Stampfer, M.J.,Golditz, G.A., Wing, A.L. & Willet, W.C. (1997)Dietary Fiber, Glycemic Load, and Risk ofNon-insulin-dependent Diabetes Mellitus inWomen. The Journal of the American Med-ical Association 277, 472–477.

Sandman, P.O., Adolfsson, R., Hallmans, G.,Nygren, C., Nystrom, L. & Winblad, B. (1983)Treatment of constipation with high-branbread in long-term care of severely de-mented elderly patients. Journal of Ame-rican Geriatrics Society 31, 289–93.

Schatzkin, A., Lanza, E., Corle, D., Lance, P.,Iber, F., Caan, B., Shike, M., Weissfeld, J.,Burt, R., Cooper, M.R., Kikendall, J.W. &Cahill, J. (2000) Lack of effect of a low-fat,high-fiber diet on the recurrence of color-ectal adenomas. Polyp Prevention TrialStudy Group. The New England Journal ofMedicine 342, 1149–55.

Severson, R., Nomura, A., Grove, J. & Stem-mermann, G. (1989) A prospective study ofdemographies, diets and prostatic canceramong man of Japanese ancestry in Ha-waii. Cancer Research 49, 1857–1860.

Stattin, P., Adlercreutz, H., Tenkanen, L., Jel-lum, E., Lumme, S., Hallmans, G., Harvei, S.,Teppo, L., Stumpf, K., Luostarinen, T., Le-htinen, M., Dillner, J. & Hakama, M. (2002)Circulating enterolactone and prostatecancer risk: a Nordic nested case-controlstudy. International Journal of Cancer 99,124–129.

Strom, S.S., Yamamura, Y., Duphrone, C.M.,Spitz, M.R., Babaian, R.J., Pillow, P.C. &Hursting, S.D. (1999) Phytoestrogen intakeand prostate cancer: A case-control studyusing a new data base. Nutrition and Cancer33, 20–25.

Stumpf, K., Pietinen, P., Puska, P. & Adler-creutz, H. (2000) Changes in serum entero-lactone, genistein, and daidzein in a die-tary intervention study in Finland. CancerEpidemiology Biomarkers and Prevention 9,1369–1372.

Tarpila, S., Aro, A., Salminen, I., Tarpila, A.,Kleemola, P., Akkila, J. & Adlercreutz, H.(2002) The effect of flaxseed supplementa-tion in processed foods on serum fattyacids and enterolactone. European Journalof Clinical Nutrition 56, 157–165.

Lignans, Lignan Rich Food and Human Health

Page 56: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

56

Terry, P., Giovannucci, E., Michels, K.B., Berg-kvist, L., Hansen, H., Holmberg, L. & Wolk,A. (2001a) Fruit, vegetables, dietary fiber,and risk of colorectal cancer. Journal of theNational Cancer Institute 93, 525–533.

Terry, P., Lagergren, J., Ye, W., Wolk, A. & Nyren,O. (2001b) Inverse association between in-take of cereal fiber and risk of gastric car-dia cancer. Gastroenterology 120, 387–391.

Thompson, L.U. (1995) Flaxseed, lignans, andcancer. In: Flaxseed in Human Nutrition. pp.219–236 [SC Cunnane and LU Thmpson,editors]. AOCS Press, Champaign, Illinois.

den Tonkelaar, I., Keinan-Boker, L., Veer, P.V.,Arts, C.J., Adlercreutz, H., Thijssen, J.H. &Peeters, P.H.M. (2001) Urinary phytoestro-gens and postmenopausal breast cancerrisk. Cancer Epidemiology, Biomarkers andPrevention 10, 223–228.

Truswell AS (2002) Cereal grains and coro-nary heart disease. European Journal ofClinical Nutrition 56, 1–14.

Vanharanta, M., Voutilainen, S., Nurmi, T.,Kaikkonen, J., Roberts, L.J., Morrow, J.D.,Adlercreutz, H. & Salonen, J.T. (2002) Asso-ciation between low serum enterolactone

G. Hallmans, Jie-Xian Zhang and Eva Lundin

and increased plasma F2 – isoprostanens, a

measure of lipid peroxidation. Atheroscle-rosis 160, 465–469.

Vanharanta, M., Voutilainen, S., Lakka, T.A.,van der Lee, M., Adlercreutz, H. & Salonen,J.T. (1999) Risk of acute coronary eventsaccording to serum concentrations of en-terolactone: a prospective population-based case-control study. Lancet. 354,2112–2115.

Willett, W.C. (1998) The Dietary Pyramid:Does the Foundation Need Repair? Ameri-can Journal of Clinical Nutrition 68, 218–219.

World Cancer Research Fund in associationwith American Institute for Cancer Re-search. Food (1997) Nutrition and The Pre-vention of Cancer: A Global Perspective.American Institute for Cancer Research,Washington.

Zheng, W., Dai, Q., Custer, L.J., Shu, X.O., Wen,W.Q., Jin, F. & Franke, A.A. (1999) Urinaryexcretion of isoflavonoids and the risk ofbreast cancer. Cancer Epidemiolgy, Biomar-ker and Prevention 8, 35–40.

Page 57: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

57

Negativa effekter hos människan?

RICKARD BJERSELIUSToxikologLivsmedelsverketUppsala

Under de senaste två årtiondena har det fram-kommit vetenskapliga rapporter och före-kommit omfattande diskussioner i media omhuruvida människan är utsatt för en skadligexponering av endokrinstörande ämnen ellerej. Oron kommer av att störningar av de endo-krina systemen kan leda till negativa hälso-effekter i den mänskliga populationen. Forsk-ningen på detta område har varit omfattandemen möjligheten att få en helhetssyn av detsamlade området svår. Med anledning häravhar ett expertorgan, International Program onChemical Safety (IPCS) gjort en utvärderingav den vetenskapliga litteraturen inom områ-det. IPCS bildades 1980 och är ett samarbetemellan United Nations Environmental Pro-gramme (UNEP), International Labor Organi-sation (ILO) och World Health Organization(WHO). Syftet var att göra en objektiv genom-gång av den vetenskapliga litteratur somfinns inom området miljörelaterad endokrinstörning i människa, vilda djur samt i experi-mentella studier. Jag kommer i den följandetexten att uteslutande referera till denna rap-port som kom ut under våren 2002, ”Globalassessement of the state of the science ofendocrine disruptors”.

En endokrin störning är i sig själv ingentoxikologisk ”endpoint” utan en funktionellstörning som kan leda till negativa effekter.Den definition av endokrinstörande ämnen(endocrine disrupting chemical, EDC) somoftast används är den som fastslogs vid ettmöte i Weybridge 1996 och som har ändratsnågot i IPCS rapport:

”An endocrine disruptor is an exogenoussubstance or mixture that alters function(s)of the endocrine system and consequentlycauses adverse health effects in an intact or-ganism, or its progeny, or (sub)populations.”

”A potential endocrine disruptor is an exo-genous substance or mixture that possessesproperties that might be expected to lead toan endocrine disruption in an intact organ-ism, or its progeny, or (sub)populations.”

Som det framgår av definitionen betonasdet att det är en negativ hälsoeffekt i en intaktorganism eller dess avkomma som ska be-tecknas som effekt. Riktigheten i detta belyserrapporten i fyra punkter som är viktiga attbeakta då risken med EDC-exponering disku-teras.1) Exponering för EDCs under utvecklingen

av det endokrina systemet kan leda till

Page 58: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

58

permanenta funktionsförändringar och/eller att det endokrina systemet får ändradkänslighet för både stimulatoriska och in-hibitoriska signaler.

2) Exponering vid vuxen ålder kan i mångafall kompenseras med de normalt funge-rande jämviktande (homeostatiska) meka-nismerna (dvs. inga synbara effekter trotsexponering).

3) Exponering för samma ”endokrina signal”,som i punkt 2, kan under andra utveck-lingsfaser i livet (ofta under tidigare ut-vecklingsfaser) leda till effekter.

4) Olika endokrina organ kommunicerar medvarandra vilket kan leda till att vävnader an-dra än ”målorgan” kan påverkas (exempelvisvia olika ”feed back” system för hormoner).

De källor som människan exponeras från kangrovt sägas vara kontaminerat vatten, kon-taminerad föda, föroreningar i andra konsu-mentprodukter än föda och förbränningspro-cesser. Den huvudsakliga exponeringen skervia födan.

Substanserna som har uppvisat östrogenaktivitet är många men kan delas upp i någrahuvudgrupper.– Växtöstrogener, t.ex. genistein (i sojapro-

dukter), equol.– Mykoöstrogener, t.ex. zeralenon.– Persistenta organiska miljögifter t.ex. diox-

iner, furaner, PCB, DDT.– Industrikemikalier t.ex. ftalater, alkylfenol,

bisfenol A.– Läkemedel t.ex. östrogen, etinylestradiol,

dietylstilbestrol (DES).

En bidragande orsak till att de många sub-stanserna, som inkluderas i EDCs, är svåra atttoxikologiskt utvärdera, är att de uppvisar flerolikheter än likheter. Substanserna i frågauppvisar som tidigare nämnts mer eller min-dre östrogen aktivitet och deras påverkan ärsåledes hormonell. Persistens, fettlöslighet,potens och tid då exponering sker varierardock avsevärt mellan de olika ämnena. Även

den mekanism, som är ansvarig för de effek-ter som har rapporterats, uppvisar en avse-värd komplexitet. Förutom att effekten medie-ras via de två kända östrogenreceptorerna,ERα och ERβ, så sker även effektpåverkan avEDCs via förändrad hormonsyntes (t.ex. feed-back system), hormontransport (antagonis-tisk bindning till transportproteiner) och hor-monmetabolism (antagonistisk/agonistiskaktivering av enzymsystem). Då många avdessa EDCs förekommer tillsammans i olikafödoämnen, men också uppvisar dessa olik-heter, innebär det att det är mycket svårt attgöra en samlad bedömning av den humanaEDC-exponeringen.

Som man kan förvänta sig av denna typ av”systemisk” påverkan på människan är ocksåde rapporterade negativa effekterna mycketdiversa och antalet målorgan många. Rappor-ten tar upp effekter på immunsystemet, cen-trala nervsystemet, thyroidea, reproduktionoch uppkomsten av hormonrelaterad cancer.

Negativa effekter på olika reproduktions-parametrar är kanske de mest uppenbara dåEDC i första hand har en hormonell effekt ochatt de flesta studier hittills har studerat olikaöstrogena ”end points”. För följande repro-duktions-”endpoints” har negativa effekterrapporterats:– Spermiekvalitet och funktion.– Fertilitet (förmåga att få barn).– Fekunditet (tid det tar för ett par att bli

gravid).– Spontan abort.– Könskvot (per definition är det antalet

födda pojkar/antalet födda flickor).– Abnorma hanliga könsprodukter (avstån-

den mellan anus och genitalier).– Hypospadi (urinröret mynnar på under-

sidan av penis).– Kryptorchism (testiklarna vandrar ej ner i

pungen).– Prostata.– Endometrios (tillväxt av livmoderslemhin-

neceller utanför livmodern).– Tidig könsmognad.

R. Bjerselius

Page 59: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

59

Jag har valt att i korthet exemplifiera hurrapporten beskriver hur EDCs har rapporte-rats negativt påverka spermiekvalitet ochfunktion. Därefter beskrivs hur rapportensförfattare bedömer om det föreligger en ”or-sak–verkan” koppling mellan EDC-exponeringoch negativa hälsoeffekter samt hur utfalletpå vetenskapliga grunder motiveras.

Spermiekvalitet och funktion är en av demest uppmärksammade ”end points” somhar rapporterats i både vetenskapliga tidskrif-ter och andra media. Rapporten går noggrantigenom en stor mängd artiklar som indikerartidsmässiga och/eller geografiskt förekom-mande negativa effekter på spermieproduk-tion. Rapportförfattarna menar att det finnsen biologisk rimlighet (t.ex. indikationer påökning av testikelcancer) och djurexperimen-tella resultat som stöder hypotesen att olikaendokrinstörande ämnen negativt kan påver-ka testikelfunktionen. Trots detta anses det ikonklusionen inte bevisat att det indikeradeförhållandet är verkligt förekommande hosmänniska på global nivå och inte heller att detpåverkar människors fertilitet. I detta avseen-de besvärande faktorer i konklusionen, är attstudierna ofta har använt sig av retrospektivastudier med deltagare som har kontaktatsjukvården i något ärende relaterat just tillstörningar i reproduktionsfysiologi. Det sak-nas således tillräckligt med studier som en-bart är avsedda att studera om det föreliggerskillnader i spermieproduktion i tid eller mel-lan olika geografiska områden. Likaledes äravsaknaden av tydliga negativa effekter påhuman spermiekvalitet och fertilitet efter DES-exponering (exponering via gravida mödrar),i kombination med en avsaknad av effekter avandra kemiska ämnen på specifika EDC-rela-terade mekanismer, tungt vägande skäl somemotsäger att ett tydligt orsak–verkan sam-band finns.

Vid en fortsatt genomgång av humandelenav rapporten kommer det ovan beskrivnamönstret igen, individuella studier indikerarnegativa hälsoeffekter men den slutliga kon-

klusionen blir att orsak-verkan sambandetmellan EDCs och globala negativa hälsoeffek-ter på människa bedöms vara svaga med detvetenskapliga underlag som har använts irapporten. De enda starka bevisen för humankänslighet för EDC utgörs av högexponerings-situationer (t.ex. olyckor). Dessa studier visardock tydligt att de mekanismer, som är nöd-vändiga för en negativ human EDC-påverkan,finns. Däremot är kopplingen mellan lågdos-exponering under lång tid och negativa hälso-effekter mycket mer oklar. Denna oklarhet ikombination med rapportens i vissa avseen-den klara belägg för så kallad biologisk rimlig-het för uppkomst av negativa hälsoeffektermotiverar att detta forskningsområde måsteha en fortsatt hög prioritet.

Rapportförfattarna betonar alltså myckettydligt att avsaknaden av en klar kopplingmellan nuvarande exponeringsdata och glo-bala negativa hälsoeffekter inte på något sättska tolkas som att ”faran är över”. Områdeninom vilka kunskapen måste förbättras ärt.ex. hur exponeringsituationen för en lång-varig låg dos av EDC-cocktail ser ut, fortsattoch fördjupad utvärdering av känslighetenunder de mest kritiska utvecklingsfasernaoch globala tidstrender för skattning av expo-neringssituationen.

Hela IPCS-rapporten finns tillgänglig på:http://www.who.int/pcs/pcs_new.html

Food Standards Agency (FSA, Englands Livsmedels-verk) har nyligen lagt ut ett utkast av en omfattande rap-port om växtöstrogeners påverkan på folkhälsan i Eng-land. Rapporten är sammanställd av Committee on Tox-icity of Chemicals in Food och finns tillgänglig på:http://www.foodstandards.gov.uk/multimedia/webpage/phytoreportworddocs

Frågor till Rickard BjerseliusHerr Åke Bruce: Det här var en del av en storrapport. Om man ser rapporten i sin helhet ärdet ungefär samma typ av avsaknad av datainom andra områden, eller är man säkrare där?

Negativa effekter hos människan?

Page 60: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

60

Toxikolog Rickard Bjerselius: Det varierar nå-got. Tar man ut vissa negativa hälsoeffekterså finns det rapporter som är tydligare ochpekar på att här skulle det kunna vara någon-ting. Deras sammantagna konklusion när manser på alla hälsoeffekter är avsaknad av adek-vata och goda exponeringsdata kopplade tillen endokrin mekanism för att kunna säga attdet är en EDC-relaterad negativ hälsoeffekt.Det är viktigt att påpeka att det kan finnasandra effekter. Men nu pratar vi om endokrin-

R. Bjerselius

störande effekter i första hand, och där anserde att det inte finns några klara samband inuläget. De tillägger också att deras rapportoch konklusion inte innebär att man kan blå-sa faran över utan snarare precis tvärtom. Dethär borde generera mer forskning för det finnsså många signifikanta och icke signifikantatrender som visar att olika cancerformer ökarså att forskningsinsatserna bör öka snarareän minska på grund av en sådan konklusion.

Page 61: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

61

ReproSafe; ett svenskt forsknings-program

BJÖRN BRUNSTRÖM (foto)Centrum för reproduktionsbiologiUppsala universitet

ULF MAGNUSSONCentrum för reproduktionsbiologi i UppsalaSveriges lantbruksuniversitet

Redan i inledningen omnämns både i densvenska riksdagens miljömål ”En giftfri miljö”(1998/99:MJU6) och i europeiska kommissio-nens vitbok ”Strategi för den framtida kemika-liepolitiken” (KOM (2001) 88 slutlig) att merkunskap behövs kring kemikaliers fortplant-ningsstörande effekter. Det finns således star-ka vetenskapliga och politiska skäl att bedri-va forskning inom området ”miljökemikalier –fortplantningsstörningar”.

Vid Centrum för Reproduktionsbiologi iUppsala, CRU, drivs sedan drygt ett år till-baka ett större forskningsprogram kallat Re-proSafe (”Reproduction and Chemical Safety”).CRU är ett nätverk bestående av ett 70-tal re-produktionsforskare vid Sveriges lantbruks-universitet och Uppsala Universitet. Med oli-ka angreppssätt på reproduktionsbiologiskafrågeställningar samverkar här biologer, hus-djursagronomer, veterinärer och läkare. Fleraav forskarna inom CRU har en reproduktions-och utvecklingstoxikologisk inriktning ochdet var därför naturligt att med CRU somplattform söka medel för ett forskningspro-

Dålig fruktsamhet hos Östersjöns sälar, för-tunnade äggskal hos pilgrimsfalkar och sänktreproduktionsförmåga hos uttrar är exempelpå observationer i naturen där vi vet ellermisstänker att orsaken är ämnen som spriditsgenom människans aktiviteter. Under senareår har tvekönighet hos fiskar i anslutning tillreningsverk uppmärksammats i flera länderoch det har kunnat visas att orsaken är före-komst av hormonstörande ämnen i vattnet.Hos människa har ökande incidenser av hor-monrelaterade cancerformer som testikel-och bröstcancer påvisats och vissa studierhar indikerat sänkta spermiekoncentrationerhos män i västvärlden. Att exponering förhormonstörande ämnen och andra reproduk-tions- eller utvecklingstoxiska ämnen skullekunna vara en viktig faktor som förklaring tilldessa observationer har vållat stor uppmärk-samhet, såväl bland forskare som hos allmän-heten. Därför har frågan om att föroreningari miljön orsakar fortplantningsstörningar hosmänniskor och djur också förts upp på denpolitiska dagordningen.

Page 62: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

62

gram inom området reproduktionstoxiko-logi.

ReproSafe stöds av Miljöforskningsnämn-den vid Naturvårdsverket under en femårs-period med en budget om 32,5 mkr för helaperioden. Programmet engagerar ett 10-taldoktorander och ungefär dubbelt så mångaseniora forskare. I programledningen för Re-proSafe ingår bl.a. myndighetsrepresentanterfrån Naturvårdsverket, Kemikalieinspektio-nen och Livsmedelsverket. Basen för pro-grammet utgörs av ett antal delprojekt inomvilka reproduktionseffekter studeras i olikadjurmodeller (Fig. 1). Genom att en del av pro-grammets budget reserverats i en fritt sökbarpott finns nu också fyra nya projekt knutna tillReproSafe.

Den vetenskapliga hävstången i ReproSafeutgörs av det komparativa och multidiscipli-nära angreppssättet. Detta innebär att ett fler-tal djurarter tillhörande olika djurklasser stu-deras utifrån reproduktionsbiologiska, toxi-kologiska, ekotoxikologiska och molekylär-biologiska perspektiv. Den vetenskapliga mål-sättningen med programmet är att förståmekanismerna bakom kemikaliers fortplant-ningsstörande effekter och att finna nya ochförfinade metoder att bedöma om en kemika-lie kan orsaka fortplantningsstörningar. Kun-skap om de bakomliggande mekanismerna tillkemikaliers fortplantningsstörande effekterökar möjligheten att förutsäga existerandeoch framtida kemikaliers påverkan på fort-plantningssystemet. Den ideala metoden förtestning av kemikaliers potentiella påverkanpå fortplantningen skall kunna detektera eneffekt kort tid efter exponering, vara mycketkänslig och kunna detektera olika kemikaliermed likartad verkningsmekanism. Det är ock-så värdefullt om samma typ av effekt kanmätas i olika djurarter. En ideal testmetod börockså vara robust och billig. Slutligen bör denstuderade effekten kunna utnyttjas för såvälutvärdering av kemikalier i laboratoriet somi miljöövervakningen av fortplantningsför-mågan hos vilda djur. Den ideala metoden är

naturligtvis svår att finna och ett batteri avtester som mäter olika typer av effekter påolika biologiska organisationsnivåer behöverutvecklas.

Ett annat syfte med ReproSafe är att försemyndigheter och industri med kompetentapersoner inom ämnesområdet. Detta skergenom att programmet utbildar doktorer somfår en bred reproduktionstoxikologisk skol-ning. Vissa seminarier och kurser inom pro-grammet är också öppna t.ex. för personersom arbetar med reproduktionstoxikologisktanknutna frågor inom olika myndigheter. Vi-dare ges ett visst s.k. myndighetsstöd från deseniora forskarna i programmet.

Inom ReproSafe studeras som ovan an-givits flera arter från olika djurklasser. Blandde primärt studerade arterna återfinns zebra-fisk, guldfisk, laxfiskar, klogroda, åkergroda,höna, japansk vaktel, mus och gris. Zebrafiskenär en ofta använd och väl karaktäriserad labo-ratorieart. Den har en kort generationstid, ärlätt att odla och har genomskinliga ägg. Zebra-fisken utnyttjas inom programmet bl.a. företablering av ett test över två generationer.Guldfiskens reproduktionsfysiologi och sexu-albeteende är väl karaktäriserade och olikakemikaliers effekter på variabler relateradetill både fysiologi och beteende studeras i denguldfiskmodell som utvecklas. Olika arter avlaxfiskar används för att studera effekter efterexponering under embryonalstadiet eller ef-ter könsmognad och studier sker både i labo-ratoriemiljö och i fält. Två arter av klogroda(Xenopus) är relativt vanliga laboratoriearteroch de kommer att utnyttjas för att studerahur kemikalier påverkar grodornas metamor-fos. Erfarenheter från studierna på klogrodakommer att utnyttjas vid studier på inhemskaarter, företrädesvis åkergroda. Fågelmodellenkommenteras mer ingående nedan. Studiernapå mus inriktas främst mot att utreda betydel-sen av olika transportproteiner för upptag avkemikalier i embryon och foster. I dessa stu-dier kommer ”knockoutmöss” att användas.Grisen är en relativt ny representant för dägg-

B. Brunström, U. Magnusson

Page 63: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

63

djuren inom reproduktionstoxikologin. Anled-ningen till att man börjat studera den i dessasammanhang är att det mer och mer ifråga-sätts om de observationer som görs hos labo-ratoriegnagare går att extrapolera till andragrupper av däggdjur, inklusive människan.Det är således angeläget att studera ytterliga-re något däggdjur. Grisen har vidare fördelenatt den är en allätare precis som människanoch att vi har stor kunskap om dess repro-duktionsfysiologi tack vare de kvalificeradestudier som under lång tid gjorts inom vete-rinärmedicinen och husdjursvetenskaperna.Inom det delprojekt som inriktas mot funk-tionsgenomik etableras nya tekniker för attstudera genuttryck på mRNA och protein-nivå, kombinerat med bioinformatik. Dessatekniker appliceras sedan i flera av de övrigadelprojekten.

De olika djurmodellerna och interaktionenmellan dessa återges schematiskt i figur 1.Interaktionen förstärks genom att forskarefrån de olika delprojekten ingår i handledar-grupper för doktorander i andra delprojekt.Genom gemensamma seminarier, kurser och”workshops” ökar också möjligheterna till

kontakter mellan de doktorander som med-verkar i programmet.

Som ett exempel på ett av de delprojektdär östrogena föreningars effekter studerasredogörs här översiktligt för den fågelmodellsom används inom programmet. Hos fåglar äröstrogen det hormon som huvudsakligen ärinvolverat i könsdifferentieringen av reproduk-tionsorganen och hjärnan, vilken sker underen begränsad period av embryonalutveck-lingen. I fågelmodellen injiceras kemikaliernai äggen och embryonerna kan exponeras vidolika utvecklingsstadier. Om fågelembryon avhankön exponeras för östrogenlika förening-ar kan den vänstra gonaden (endast vänstergonad utvecklas till ovarium hos honorna)komma att innehålla ovarielik vävnad ochutvecklas till en ovotestis. Något förvånandeär att honornas reproduktionsorgan är minstlika känsliga som hanarnas för östrogenlikaföreningars effekter under embryonalstadiet.Hos honor utvecklas normalt bara den vänst-ra Müllerska gången till en äggledare, menefter östrogenexponering kan honorna upp-visa dubbla äggledare. Vi har funnit att denpåverkan som tillfört östrogen har på den

ReproSafe; ett svenskt forskningsprogram

Figur 1. Schematisk bild visande de olika djurmodellerna inom ReproSafe och interaktionen mellandessa.

Fisk

Groda

Fågel

Mus

Gris

Funktionsgenomik

Öppen del

Page 64: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

64

vänstra Müllerska gången under embryonal-utvecklingen kan leda till biokemiska, struktu-rella och funktionella missbildningar i olikadelar av äggledaren hos den vuxna fågeln. Omhanembryon exponeras för östrogenrecep-toragonister kan deras sexualbeteende vidvuxen ålder påverkas. Vid organisationen avhjärnan under embryonalstadiet orsakar öst-rogen bestående förändringar i hjärnan somleder till att den vuxna fågelns beteende intekan aktiveras på normalt sätt av testosteron.Dessa effekter kan med fördel studeras medvakteln som modelldjur. Inom ReproSafe villvi identifiera de östrogeninducerade föränd-ringar av genuttrycket i hjärnan och gonader-na hos vaktelembryon som leder till störning-ar hos de vuxna fåglarna.

Frågor till Björn BrunströmHerr Åke Bruce: Det var DDT du hade använthär. Gäller samma sak för andra organiskaklorföreningar eller är det specifikt för orto-para DDT?

Professor Björn Brunström: Ja organiska klor-föreningar, t.ex. PCB är inte så potent östro-gen egentligen. Vi har testat hydroxyleradePCB alltså metaboliter av PCB som i vissa sys-tem har visat östrogeneffekt. Men så långt harvi inte sett liknande effekter av dehydroxyle-rad PCB. Däremot A-bisvinol t.ex. kan få vissaöstrogena effekter av och etinylöstradiol na-turligtvis som modellöstrogen. Men generelltär de flesta substanserna som finns i miljönav lägre potens naturligtvis än etinylöstradi-ol. Det kan finnas en del andra i samma nivåsom ortopara DDT.

B. Brunström, U. Magnusson

Page 65: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

65

Olika östrogenreceptorer och hur olikaämnen binds till de olika typerna avreceptorer

JAN-ÅKE GUSTAFSSONProfessorNovum, Huddinge sjukhusStockholm

Jag tänkte lite basalt beskriva det här medreceptorer. Sedan skall jag försöka appliceradet på fytoöstrogener. Jag kommer inte attprata om endokrina distrupters. Vi ser detfrån ett mer humanmedicinskt perspektiv;när det gäller endokrina distrupters eller xeno-östrogener så tycks de inte ha så stor betydel-se hos människan. I de gamla skräckscenari-erna som Richard Sharp och Nils Skackebecken gång i tiden tecknade, att den manligaspermiekoncentrationen håller på att gå neroch om en 50–100 år så kan vi inte reproduce-ra oss längre, den skräckbilden har RichardSharp så sent som bara för någon månad se-dan tagit tillbaka; han tror inte längre på attxenoöstrogenerna är så betydelsefulla. Där-emot tror han att miljön kan påverka de endo-gena östrogenerna. Men det är en annan sak.

Ligander till nukleära receptorer, typ östro-gener ansamlas i närheten av målcellen ochsticker tvärs över cytoplasman in i cellkär-nan. Där fäster de sig vid receptorer som di-meriserar (slår hop sig två och två) och se-

dan fäster de sig vid parkeringsplatser påDNA, så kallade responselement, i närhetenav gener som är reglerade. Sedan bestämsavläsningshastigheten hos de här generna sådet blir mer eller mindre av messenger RNA(budbärar RNA) och följaktligen mer ellermindre protein. Sedan ändras cellfunktionentill följd av detta. Den enkla skissen gäller fak-tiskt fortfarande som rätt koncept även omen del detaljer har lagts till.

Som förmodligen Sari Mäkelä har nämnt såkom vi att hitta en ny östrogenreceptor, ERβ,1995 och vi pratade om det första gången påett möte i USA 1996. Det visade sig sedan attden receptorn finns överallt i djurriket. Manhar ERα (den gamla, klassiska östrogenrecep-torn) och ERβ överallt hos fisk och groda, hosfåglar osv. En jämförelse mellan ERβ och ERαvisar hur lika de är i de olika delarna av recep-torn. Man kan se – och det är ganska betydelse-fullt – att i den s.k. ligandbindande domänenråder 60% homologi, dvs. de två receptorernaär 60% lika varandra och det är tillräckligt

Page 66: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

66

stor skillnad för att man skall kunna, och dethar man också gjort, syntetisera läkemedeleller i alla fall föreningar som binder sig spe-cifikt vid den ena eller andra receptorn. Vibörjar alltså nu få farmaceutiska, farmakolo-giska instrument för att dissekera de här sig-naleringsvägarna som styrs av ERα respek-tive ERβ. Vi ser för övrigt både likheter ochskillnader i utseende mellan dessa receptorer.Det innebär att vi har både likheter och skill-nader i den biologiska aktiviteten hos de härreceptorerna. Det är av intresse att känna tilllite grand av de basala detaljerna för att förståfytoöstrogeners verkan.

Vi har sedan flera år tillbaka sysslat rättmycket med strukturbiokemiska studier avreceptorer och koncentrerat oss på ligand-bindande domäner, som ligger C-terminalt. Vihar samarbetat med forskare i York samt medKaroBio, som är ett bioteknikföretag i Hud-dinge, som koncentrerar sig på sådana härreceptorer. ERβs ligandbindande domän, när-mare bestämt dess ligandbindande ficka,”grottan”, inne i receptorn. Bekvämt vilandeinne i grottan finner vi ett fytoöstrogen näm-ligen genistein som passar alldeles förträffligtin i ERβ. Det här har kunnat visas i diversetester och konfirmerats i laboratorier överhela världen, nämligen att fytoöstrogenernabinder sig i allmänhet 10–100 gånger bättretill ERβ än till ERα. Man kan säga att i de kon-centrationer fytoöstrogener som vi får i oss ifödan – om man inte är så oförsiktig att mantar det i form av piller där man har anrikatfytoöstrogenerna – utan konsumerar fyto-östrogener i form av soja, så blir koncentra-tionerna i blodet och vävnaderna sådana attdet framför allt är ERβ som blir aktiverad avfytoöstrogener. Man kan säga att fytoöstro-generna, under dessa omständigheter, verkari kroppen på receptornivå via ERβ och inte viaERα.

Nu skall jag inte gå in på detaljer men vi harunder åren som gått ackumulerat ett stortantal olika strukturer på receptorerna när debinder bl.a. östradiol, raloxifen (ett antiöstro-

gen som man använder vid behandling avbröstcancer), tamoxifen (har nästan sammaeffekter som raloxifen) och genistein (detovan nämnda fytoöstrogenet). Strukturen påreceptorn kallas för Helix 12, och den är väl-digt viktig. Det är som en semafor så den be-stämmer om receptorn skall vara aktiv ellerinte att signalera i riktning mot de viktiga en-zymerna och transkriptionsfaktorerna somstyr transkriptionshastigheten (dvs. den has-tighet varmed generna avläses till bildandetav mRNA (messenger RNA; jmfr ovan). I dethär fallet indikerar semaforen att det är fullfart framåt för där sitter östradiol självt i ga-pet på receptorn. I nästa struktur är situatio-nen annorlunda. Här sitter raloxifen som ärett antiöstrogen i gapet på receptorn och dåhar semaforen vridits åt motsatt håll och det-ta resulterar i en ur aktivitetssynpunkt dödreceptor. Den kan inte, av olika skäl som viinte hinner gå in på, signalera vidare i maski-neriet och det beror på att det finns vissa vik-tiga signalproteiner som normalt skulle bindasig till en liten fåra som finns här på recep-torn. Men i det här fallet har Helix 12 fräckhe-ten att lägga sig mitt i den fåran som är behöv-lig för att de här signalproteinerna skall kom-ma till. Så antiöstrogenet raloxifen gör så attHelix 12 ligger och blockerar och följaktligenär receptorn ”död”. Detta är den molekyläramekanismen för antiöstrogen verkan. Anled-ningen till att jag nämner allt detta är att ni seratt genistein vid bindning till receptorn åstad-kommer en situation med en ganska ambiva-lent Helix 12. Den är någonstans mitt emellande två lägena som vi just beskrev. Genisteinkallas också för en blandad agonist/antagonistoch det betyder att fytoöstrogenerna faktisktkan verka både som agonister och antagonis-ter, mestadels agonister, beroende lite på vilkakoncentrationer de förekommer i och vad detär för molekylär omgivning i just de aktuellavävnaderna där de är verksamma. Fytoöstro-generna är alltså ganska intressanta som ligan-der. Av vad som sagts följer att de är någotsvårförutsägbara beträffande sina effekter.

J-Å. Gustafsson

Page 67: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

67

Många av effekterna hos ERα och ERβ kanbeskrivas som emanerande från ett Ying ochYang system, dvs. naturen tycks ha skapatöstrogensignalering som en balans mellan tvåfaktorer, en mer aggressiv aktiv faktor, ERα,och en mer lugnande repressiv faktor, ERβ.ERβ kan så att säga ”koppla strypgrepp” påERα och hämma ERαs effekt. Det här förkla-rar inte allting för det finns också vävnaderoch gener där ERα har sina effekter oberoen-de av ERβ, och ERβ kan också ha effekter obe-roende av ERα. Men i många fall har man denhär antagonistiska relationen mellan östro-genreceptorerna och det kan bl.a. förklaramånga märkliga, till synes motsägande effek-ter av östrogener. Det kan bero på olika kvo-ter mellan ERα och ERβ i olika vävnader. Vihar i musförsök knockat ut ERα eller ERβ ellerbåda receptorerna samtidigt och med hjälpav s.k. microarrayteknik studerat östrogenerseffekter på 10.000 gener samtidigt. Då visadedet sig att i vissa vävnader, ben och lever, vardet 300 gener som var östrogenkänsliga. Öst-rogenkänsligheten var paradoxalt nog störrehos de möss som saknade ERβ än i normalakontrolldjur. Det beror just på att ERβ verkarhämmande på ERα. Tar man å andra sidanbort ERα så visar det sig att ERβ i sig själv haren viss effekt. Den är inte lika imponerandesom ERα:s men kan ändå vara mycket viktig.Den här typen av Ying Yang relation är väsent-lig att känna till. När man skall åstadkommaen viss östrogeneffekt så kan man alltså i prin-cip göra detta genom att antingen ge en ERα-agonist eller en ERβ-antagonist eller t.o.m.kombinera dem om man skall ha en extra storeffekt.

Anledningen till att den här forskningenhar väckt ett stort intresse är dels att denändrar synen på östrogensignalering så attman får en djupare förståelse för den. Menden är också spännande inte minst när detgäller kvinnohälsa; i dag substitueras kvinnori menopausen ofta med östrogen, som de li-der brist på, men detta förfarande är mycketkontroversiellt p.g.a. cancerrisken. Lite för-

enklat kan man säga att ERα är the bad guysom ger cancer i livmoder och bröst medanERβ tycks vara the good guy med en antipro-liferativ effekt. Bl.a. så tycks ERβ minska ris-ken hos män för prostatacancer. Men detta ärfortfarande inte bevisat. Östrogener ger ock-så effekter på centrala nervsystemet. De somär mest entusiastiska tror att vi kan användaERβ agonister som ett alternativ till serotonin-upptagshämmare. Vidare verkar det som ERβkan skydda mot högt blodtryck och även moturininkontinens. Däremot är effekterna påben kontroversiella. Grovt sett kan man sägaatt vad de flesta läkemedelsföretag nu oftasysslar med inom det här fältet är att ta framERβ agonister som man hoppas kunna ge tillkvinnor vad det lider så att de skall få de posi-tiva effekterna av hormonersättningsbehand-ling och slippa cancerrisken och därmedmycket ångest.

Vi har lärt oss mycket på att studera mössmed utknockad ERα resp. ERβ. Vi får i ovari-erna ganska svåra rubbningar så mössen blirsubfertila och i praktiken är det väldigt svårtatt få dem gravida. Prostata drabbas av enkraftig hyperplasi och det tror vi beror på attERβ normalt är antiproliferativ. Många av dehär gamla skrönorna om frön som skulle varabra för prostata kan möjligen ha sin grund iatt just fytoöstrogenerna stimulerar ERβ effek-tivt. Prostata är mannens ERβ-rikaste organ.Det allra senaste fyndet vi har gjort i labora-toriet är ERβ KO mössen vid 1 års ålder fårkronisk myeloisk leukemi. Detta är väldigtspännande eftersom vi känner till att östro-generna normalt trycker ner immunsystemet.Ni kanske vet att man kan behandla vissa ty-per av leukemi med hormoner som binder tillreceptorer och vi tror att östrogenerna kom-mer att sälla sig till vitamin A och vitamin Dnär det gäller behandling av vissa typer avleukemi.

Ibland kan man fråga sig hur det kan kom-ma sig att östrogenerna har effekter överallt?Det verkar märkligt eftersom de flesta hormo-ner har begränsade effekter. En teori lansera-

Olika östrogenreceptorer och hur olika ämnen binds …

Page 68: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

68

des nyligen att den första steroidreceptornunder evolutionen var en ”uröstrogenrecep-tor” som sedan duplicerades till resp. ERαoch ERβ vilka sedan gav upphov till de merspecialiserade steroidreceptorerna som vihar i dag i den här familjen. Om det är så, vil-ket är en fascinerande tanke, då ligger detnära till hands att tro att en gång i tiden, hosnågon ”urorganism”, så hade östrogenrecep-torn en synnerligen central och viktig regula-torisk roll. I alla organ var det östrogenrecep-torn som bestämde. Sedan kan man tänka attnär man fick specialiserade receptorer såträngdes östrogenreceptorerna tillbaka litegrand men de finns kvar i de flesta organ ochbibehåller många av sina ursprungliga ochviktiga, breda funktioner. Ser man det på detviset så är det lite missvisande att tala omERα och ERβ som enbart kvinnliga könshor-monreceptorer eftersom de finns i lika stor ut-sträckning hos mannen och eftersom de intebara har med reproduktion att göra utan ävenmed immunsystemet, centrala nervsystemet,lungan m.m., m.m.

Fytoöstrogener är mer potenta än man ur-sprungligen trodde. Fytoöstrogener som in-tas via födan tycks huvudsakligen verka viaERβ. Men däremot kan fytoöstrogener somtas som piller orsaka problem.Vad som hän-der när man får i sig sådana stora doser är attman mättar ERβ varpå fytoöstrogenerna ock-så går över på ERα och troligen ger sammaeffekter som vanligt östrogen. Risken för bröst-cancer och livmodercancer ökar troligtvishos de kvinnor som i fertil ålder konsumerarrejält med fytoöstrogenpiller. Man diskuterarockså att använda fytoöstrogener som alter-nativa medel för hormonersättningsbehand-ling.

Ses det här i ett lite större sammanhang såär det för mig personligen ganska tillfredsstäl-lande om jag får vara lite historisk. När vi islutet på 1970-talet drog igång det här så hadevi en stor akademisk strid i Sverige om profes-suren i medicinsk näringslära vid Karolinskainstitutet. Det är mer än 20 år sedan och allt

är glömt och förlåtet. Då hävdades att under-tecknads receptorintresse inte hade någotmed näringslära att göra och att det var skamatt man inte tog en hederlig kaloriräknare ochsatte på professuren i stället. Nu visade detsig tvärt om att de här receptorerna har blivitcentrala inom den nya disciplinen molekylärnutrition; man kan nästan påstå att receptor-erna är kroppens sätt att känna av många livs-medelskomponenter för att därigenom kunnaåstadkomma den förändring av genexpressio-nen som krävs i många organ efter en måltidför att kroppen på rätt sätt skall kunna till-godogöra sig näringstillförseln. Man kan sägaatt vi har gått in i en tidsera där nutritionenhar blivit fantastiskt mycket intressantare änförr därför att de här näringsämnena plötsligtfår ett slags nya roller. De uppträder på sam-ma sätt som hormoner i kroppen och verkarvia receptorer. Jag skall ge några exempel. Fett-syror verkar via östrogenreceptorsläktingenPPAR (Peroxisome Proliferator Activated Re-ceptor), en s.k. nukleär receptor som spelarstor roll i bl.a. diabetessammanhang. PPARsnaturliga ligander är alltså just fettsyror, sånär vi äter fettrika måltider så ökar PPAR ex-plosionsartat i aktivitet och slår på diverseviktiga gener i levern, fettvävnaden etc. Enmindre känd receptor är HNF 4. Den verkarockså ha betydelse i diabetessammanhang;man vet att vissa mutationer i HNF 4 är invol-verade i en väldigt svår form av diabetes. Se-dan har vi vitamin A som har inte mindre än6 receptorer; det är självklart att vitamin Avarianter är betydelsefulla beståndsdelar ifödan och de verkar alltså precis som hormo-ner via sina receptorer. Vitamin D verkar viavitamin D-receptorn som är betydelsefull imånga fysiologiska sammanhang. Nu börjarman diskutera att den finns nästan lite över-allt i kroppen och att den har långt flera funk-tioner än man trodde från början. Sedan harvi steroler och kanske också fytosteroler somverkar via de nukleära receptorerna LXRαoch LXRβ (LXR = Liver X Receptor) som styrkolesterolhomeostasen i kroppen. Man kan

J-Å. Gustafsson

Page 69: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

69

förresten undra om inte de kinesiska örternasom är så fascinerande och där vi i skolmedi-cinen tvingas erkänna att de i alla fall tycks haen del effekter, innehåller spännande biolo-giskt aktiva komponenter som verkar via attbinda sig till just nukleära recptorer. På senas-te tiden har det faktiskt utkommit ett par pub-likationer som starkt antyder att denna hypo-

tes är korrekt! Vi har all anledning att medstor förväntan, spänning och fascinationblicka framåt och betrakta hur den moleky-lära nutritionen kommer att ge helt ny ochviktig kunskap om hur födan verkar i vårkropp, en kunskap som kommer att göra ossalltmer kapabla att definiera vad som verk-ligen är en optimal kost.

Olika östrogenreceptorer och hur olika ämnen binds …

Page 70: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

70

Page 71: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

71

Diskussion

Herr Åke Bruce. Det här blev den visionäraavslutning som jag hade hoppats på. Jag tyck-er det är intressant att notera att nutritions-forskningen under senare år har utvecklatsutmed två linjer, en molekylärbiologisk, gene-tisk eller receptororienterad; en annan syn-nerligen praktiskt orienterad inom bl.a. om-rådet Functional foods. Jag kan inte låta bli attnotera att Sari Mäkelä kommer från Instituteof Biomedicine and Functional Foods Forum,vilket sluter cirkeln.

Mycket av det som sägs om både fyto-östrogener och Functional Foods är ännu sålänge obevisat, men allteftersom man klarläg-ger de genetiska förutsättningarna så kom-mer man att finna att enskilda produkter blirintressanta och därigenom finns det storamöjligheter till samarbete.

När vi planerade den här dagen hade vi fle-ra olika aspekter i åtanke som alla blivit välbelysta idag. Vi har talat om att livsmedels-produktionen, i första hand på animaliesidanmen även på växtsidan, påverkas av kompo-nenter i fodret och detta förhållande kan i sintur påverka nästa led, nämligen konsumen-ten. Vi kan få i oss östrogenliknande ämnenvia flera olika vägar. En del av dessa ämnenlämnar oss mer eller mindre intakta, de kom-mer på nytt ut i miljön och kan sedan kommatillbaka till livsmedelsproduktionen och cir-keln är sluten.

Vi har också valt att beskriva med iblandmycket breda penseldrag. Vi hade ambitio-nen att täcka hela området, väl medvetna attom man inom varje område skulle penetreraämnet lika ingående, som en del har gjortidag, så skulle konferensen ta åtskilliga dagar.I vissa fall har det således blivit översiktliga

presentationer, i andra fall har man gått pådjupet inom intressanta områden. Jag tror attdetta förhållande kan ge underlag för mångaolika diskussioner.

Om vi börjar med fodersidan så har jag enlite spekulativ fråga när det gäller fytoöstro-generna. Är det en ren tillfällighet att de pas-sar så väl in i växtkonsumenternas fysiologieller har det någonstans i evolutionen häntnågot som gör att de kanske har en funktion,antingen för att skydda ärtväxterna eller föratt på något annat sätt ge upphov till en me-ningsfull interaktion mellan djur och växt?

Professor Jan-Åke Gustafsson: Det finns i prin-cip två olika sätt att se på det här. Det ena äratt det har blivit någon typ av symbios. Nor-malt tänker man sig att växterna har diverseotäcka ämnen som skall hålla djuren på av-stånd. I det stora evolutionära perspektivetkanske det ändå innebär vissa fördelar att ettantal arter samexisterar och ur den synpunk-ten kan man möjligen tänka sig att växternatrots allt ger en del benefits till djuren. Det kaningå i den allmänna bilden att vi vet att kon-sumtion av vegetabilier i största allmänhettycks vara mer hälsobringande än köttkon-sumtion.

Sedan finns det en annan betydligt merspekulativ sida och där är man ute på myck-et tunn is. Frågan är om det finns nukleärareceptorer hos växter, och kan de själva till-godogöra sig en del av liganderna? Svaret ärett rungande nej, därför att det finns ingentingsom tyder på när man går igenom databaseroch gensekvenser att det skulle vara på detviset. Vi som forskar på nukleära receptorerär väldigt besvikna på växterna för att de inte

Page 72: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

72

har sådana intressanta receptorer. Det hardock kommit fram någonting mycket spekula-tivt under det senaste året. Ingen har visatdetta ännu – det räcker nämligen inte med attsöka i databaserna på vanliga sekvenshomo-logier – utan man måste göra en speciell ana-lys som innebär att man måste ta hänsyn tillhur receptorerna vecklar sig. Då finns detfortfarande en möjlighet att det kan finnas lik-nande receptorer hos växterna och hos andraorganismer där man ännu inte har hittat dem.Om det är så att de här receptorerna ser an-norlunda ut i sin primärsekvens, men att devecklar sig på ett sätt som gör att de funk-tionsmässigt liknar nukleärreceptorerna, dåkan man tänka sig att fytoöstrogenerna kanha någon funktion även hos växterna. Mendet är oerhört spekulativt.

Professor Göran Hallmans: Om man tänker påliganderna så vet jag att Herman Adlercreutzalltid brukar betona att de har också anti-mikrobiella effekter och i synnerhet brukarhan tala om att metaresinol har antiviralaeffekter och som sådana kan de fungera somskyddsfaktorer för växterna. Det är en annanaspekt.

Herr Åke Bruce: Jag var fascinerad av skillna-den mellan rödklöver, alsikeklöver, skogsklö-ver och vitklöver. Rödklövern är den rödasteoch vitklövern är den vitaste och de andra lig-ger däremellan. Jag tror inte att färgerna harnågon koppling till den stora variationen,men man ändå fråga sig om rödklövern harnågon vinst av att ha de mycket höga halter-na av genistein och andra liknande ämnen.

Universitetsadjunkt Torbjörn Lundh: Jag haringen större uppfattning om varför rödklöver,som jag sade tidigare, har generellt väldigthög halt. Men man har i Australien förädlatbort formeomtinkoncentrationen i vissa sor-ter för att minska just effekterna på betandefår. Anledningen till varför vissa arter har dehär höga halterna törs jag inte svara på.

Herr Åke Bruce: Just genistein som vi har pra-tat om flera gånger, finns i soja och om vi tarAustralien igen så har man där publiceratkostrekommendationer om att äta mera soja-produkter med hänsyn till främst bentäthets-effekter. Å andra sidan finns detta ämne, somSari Mäkelä påpekade, också i barnmat, sådär finns kanske anledning att vara försiktig.

Med. dr Sari Mäkelä: Vad jag presenterade varren spekulation. Vi är bekymrade när det gäl-ler alla dessa ”endocrine disruptors”, särskilttidigt i livet. Vi är mycket bekymrade när degäller de svaga, syntetiska ämnena medan vihar mycket mera potenta ämnen i väsentligthögre koncentrationer i naturen och rimligt-vis borde vi vara mycket mera bekymrade förde senare. Men samtidigt vill jag framhålla attjag inte säger att någondera gruppen orsakarnågra reella problem, men jag tycker att viskall vara vidsynta och inte tro att allt synte-tiskt, som människan åstadkommit, är dåligtoch att allt ”naturligt” är bra. Ett sådant syn-sätt har verkligen ingen vetenskaplig grund.Så jag anser att vi måste klarlägga om det ärmöjligt att det kan föreligga några effekter pådet endokrina systemet under tillväxten.

Herr Åke Bruce: Jag skulle vilja anknyta till detsom Björn Brunström sade vad gäller fåglaroch fågelägg och som pekade på en rätt på-taglig effekt under embryonalutvecklingen.Har Du några funderingar på just soja ochfytoöstrogener och spädbarn?

Professor Björn Brunström: Några spekulatio-ner om spädbarn kopplade till fåglar vill jaginte ha. Men jag kan säga att vi har testat bl.a.genistein och de verkar inte speciellt potentai fågelmodellen. Vi hade förväntat oss betyd-ligt kraftigare effekter där. Vi har ingen förkla-ring till varför de inte var så potenta.

Farm. dr Jan G. Bruhn: Du sade att humle harrapporterats ha östrogenliknande effekterhos dem som skördar humle. Då kan man

Diskussion

Page 73: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

73

spekulera över om de som dricker mycket öluppvisar några drag som kan vara relateradetill ett högt fytoöstrogenintag på något sätt.

Professor Jan-Åke Gustafsson: Jo det är faktiskten alldeles korrekt iakttagelse. Vad som ärfakta är att man har bestämt att den mest öst-rogenliknande substansen i humle är 8-pre-nyl-naringenin. Vi har testat detta ämne bådepå ERα och ERβ och det har nästan lika godaeffekter på båda två. Jag hade hoppats att detskulle vara mera ERβ specifikt.

Det är korrekt att kvinnor som arbetar iölfabriker ibland kan erfara störningar i men-struationscykeln. Man har avrått gravidakvinnor från att arbeta under den tiden de ärgravida i ölfabriker, så det är väl känt att detfinns någon typ av endokrina disrupters i at-mosfären. Det finns också påståenden om attmänniskor som dricker öl blir stora och fårgynekomasti och det kan ge olika effekter. Enorsak kan vara just fytoöstrogenerna. Detfinns andra förklaringar också. Men det harhävdats att dricka öl är nyttigt på sikt och detger skydd mot ett antal sjukdomar. Vi tror attdet beror på att man stimulerar ERβ hela ti-den. Där finns det mycket att göra och det ärinte osannolikt att man kan uppnå vissa pre-ventiva effekter med öldrickande. Men sedanmåste detta förhållande kontrasteras mot enobesitas, som gärna följer med beroende påhögt kaloriintag, och kanske också leverpro-blem så man får se vad som överväger.

Dr Jörgen Bäckström: Vi har länge varit intres-serade av det där av en speciell anledning.Det börjar med uppgifter från början på 1990-talet om männens försämrade spermakvali-tet. Det är känt sedan ganska långt tillbaka atthumle och öl innehåller östrogent aktiva sub-stanser. Vi har testat det här i tre olika tester,bl.a. på KaroBio och även på IVL. Vissa ölmär-ken har en ganska ordentlig östrogenaktivitet.Så har man då funderat vidare. Är det någon-ting unga män har gjort under de senaste de-cennierna, så är det att dricka mycket öl. Man

funderar om det kan ha någon effekt på sper-ma. Jag har haft samtal med flera andrologerom det här och frågat om det i deras patient-material förekommer folk som dricker myck-et öl. Men de tycker sig inte se någon korrela-tion i den här historien.

Ett annat livsmedel vi var intresserade avär mjölk. Jag var en gång i tiden på Livsmed-elsverket. På våren i maj när korna kom utoch åt mycket klöver så var det ganska väl-känt att unga grabbar som drack mjölken, fickförstorade bröstvårtor och ömma bröst. Detdär gick över. Men jag tyckte det var en litenkuriositet. Idag skulle man möjligen börja fun-dera på vad som skulle kunna hända om mani tidig graviditet dricker den här mjölken. Skul-le det kunna ha några effekter? Om inte annatkan väl denna iakttagelse avkasta pengar tillintressant forskning. Idag har vi dock en storutspädning av mjölken. Det är väl inte mångasom dricker spenvarm mjölk, så jag tror attproblemet har löst sig självt mer eller mindre.

Herr Åke Bruce: Har Du någon uppfattning omdet var kons egna östrogen eller om det varfytoöstrogen?

Dr Jörgen Bäckström: Jag kommer inte ihågdetaljerna men vi var nog ganska övertygadeom att detta var fytoöstrogener. Klövern isammanhanget var känd redan då.

Professor Göran Hallmans: Vi håller på att spe-kulera nu, och jag kan inte låta bli att göra enreflektion när jag hör Jan-Åke Gustafssonskommentar om öl. Vi deltar i uppbyggnadenav en mycket stor europeisk biobank medblodprover. Det är tio länder som deltar i denhär uppbyggnaden och i samband med dettahar vi gjort en så kallad kalibreringsstudie därvi bl.a. har använt exakt samma sätt att kart-lägga kosten i de deltagande länderna och tit-tat bl.a. på alkoholintag. På kvinnosidan ärnorra Sverige lägst i Europa och de kvinnorsom dricker mest i Europa är danskorna. Tit-tar man på en möjligen hormonberoende

Diskussion

Page 74: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

74

tumör som testikelcancer, så har vi det märk-liga förhållandet att i Danmark har man san-nolikt världens högsta förekomst av dennacancerform och det är också den tumörformsom ökar mest. En idé som vi rätt länge harfunderat på, är om detta kan höra sammanmed en relativt sett hög konsumtion av öl hosdanska kvinnor. Det är en hypotes som vi hål-ler på att försöka testa nu.

Det finns rätt mycket data som talar för atttestikelcancer redan börjar utvecklas hosfostret i livmodern och att exposition underden första trimestern betyder oerhört myck-et i det här perspektivet. Om kvinnan har enrelativt hög ölkonsumtion då, så skulle mankunna tänka sig att man har en påverkan avöstrogena substanser under den här perio-den och att detta längre fram i livet hos denmanliga avkomman leder till en ökad risk förtestikelcancer. Det är faktiskt en hypotes somär möjlig att testa.

Professor Jan-Åke Gustafsson: Det är korrektatt Danmark har ett stort bekymmer när detgäller testikelcancer. Jag tycker det är viktigtdet Du tar upp om ämnena vi talar om i mjölkoch öl. Det är en mycket stor möjlighet attmänskliga foster kan bli påverkade av detta.Vi har känt till sedan decennier att man kanpåverka gnagare genom att exponera demunder bestämda tillfällen på ett sätt som störderas hormonbalans för resten av livet. Detgäller inte bara könshormoner utan även bi-njurebarkshormon. Om råttor utsätts för enstörning under de första levnadsdagarna såfår de en diurnal variation som är helt patolo-gisk under resten av livet, så jag tror att det äroerhört väsentligt. Här är det kanske ännuföga förståelse för hur känslig organismen ärinteruterint. Man har fler exempel på just denhär typen av ”fönster” under kanske någradagar när allt kan hända. En rad endogenasubstanser har en väldigt stor betydelse förutvecklingen och råkar det komma in en exo-gen substans i det där ”fönstret” så kan det fåfantastiska effekter. Man vet att manligt och

kvinnligt beteende uppenbarligen kan påver-kas av exponering för östrogener och andro-gener under graviditeten. Det tror jag är enmycket viktig aspekt när det gäller fytoöstro-gener och endokrina disrupters.

Farm. dr Jan G. Bruhn: Vi ser nu en stor pro-duktion och livsmedelsanvändning av fyto-steroler i margariner. Den här graviditets-aspekten är någonting som man kanske intetänker på när man konsumerar de här varor-na för deras kolesterolsänkande effekt. Menom man kommer in i det här fönstret som Dupratar om är det oroväckande.

Börje Rosén: Om man hettar upp t.ex. rågkli,vid vilken temperatur destruerar man ligand-effekten?

Professor Göran Hallmans: Tyvärr kan jag intege något entydigt svar på den frågan. I denexperimentella studie som jag redovisade, såhade vi med upphettat rågkli och där hade vikvar en oförändrad effekt. Men rågkliet varupphettat i icke blöt form. I den studie som vigjorde humant har vi gräddat bröd, bådemjukt bröd och hårt bröd. Vi har haft hjälp avindustrin för att ta fram de här brödsorterna.Det är ordentligt upphettade produkter ochde resultat vi fått fram talar faktiskt rätt starktför att den apoptosstimulerande effektenfinns kvar och det innebär att rimligen så kla-rar de här substanserna en temperatur på 100grader om det nu är ligander. Som Du märktevar jag väldigt tveksam till om det var ligan-der. Jag tror betydligt mer på hypotesen kopp-lad till IGF1 och IGF-bindande proteiner. Det ären väl etablerad mekanism för reglering avprostatacancer som påverkas av de här sys-temen. Sari Mäkelä håller på att skriva ettmanuskript just nu där hon tar upp interaktio-nen mellan ligander och det här systemet.

Börje Rosén: Bagerilimpor upphettas till 225grader. Man blir lite orolig för om det över-huvudtaget finns någon ligandeffekt kvar.

Diskussion

Page 75: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

75

Professor Göran Hallmans: Jag har lärt mig attdet vi talar om är temperaturen i ugnen, ochatt temperaturen inne i brödet blir lägre. Sedantror jag att liganderna som sådana är ganskastabila ämnen så jag känner mig inte särskiltorolig beträffande dem. Men det finns andraämnen som kan påverkas av upphettningen.

Herr Åke Bruce: Det är väl så att skorpan kan-ske kommer upp till 150 grader men inne ibrödet, så länge det finns vatten kvar där, såöverstiger temperaturen inte 100 grader. Vidbakning och torkning av knäckebröd kan mandäremot komma upp i höga temperaturer.

Anders Svensson, Du pratar om vatten helatiden. Men i diskussionerna, inte minst påLivsmedelsverket, så har det talats om attden här gruppen av ämnen skulle följa med irötslammet. Du nämnde att det var inte såmycket i slammet men kan Du utveckla detvidare?

Ekotoxikolog Anders Svensson: De här sub-stanserna är intermediärt lipofila och de harinte så stor benägenhet att associeras till par-tiklar. Det gör att de kan vara tio eller hundragånger koncentrerade i partikelfasen och justi det utgående, behandlade avloppsvattnet ärhalten partiklar väldigt låg i rötslam som är enkoncentrerad produkt av partiklar. Jag kanföreställa mig att halterna är högre i just denfasen per volymenhet.

Herr Åke Bruce: Samtidigt har man den mikro-biella aktiviteten i samband med rötning. Mendet har ni inga siffror på?

Ekotoxikolog Anders Svensson: Nej, de natur-liga östrogenerna är begränsat hållbara i bak-teriell miljö.

Dr Jörgen Bäckström: Vi funderar mycket övereffekterna av xenoöstrogen eller främmandeöstrogener. Då slog mig idén att det måste fin-nas en massa kvinnor som slarvar med sinaP-piller och blir gravida men är inte medvet-

na om det och så återupptar de intaget av P-piller. Vi har försökt ta reda på vad man kän-ner till om detta. Det finns faktiskt ett registeröver sådana kvinnor som vi vet har bommatett P-piller eller två och kommit in i en gravi-ditet och sedan återupptagit P-pillerkonsum-tionen omedvetna om att de är gravida. Så dehar tidigt under graviditeten haft en expone-ring för etinylöstradiol framför allt. De har fåttbarn och de barnen har nu kommit upp i enålder där de har börjat reproducera sig. Manhar inte sett något tidigare på dem men nu ärvi väldigt spända på att se om vi kommer atthitta några defekter på deras barn, för ett såmassivt xenoöstrogenintag är väl svårt atthitta på något annat håll.

Toxikolog Rickard Bjerselius: Överförs fyto-östrogenerna till fostret och överförs de äventill modersmjölken och hur transporterasdessa ämnen i blodet? Föreligger det någralikheter med hur transporten av vissa hormo-ner äger rum?

Med. dr Sari Mäkelä: Det är inte så mångaämnen som har studerats men man vet i var-je fall att de överförs från moder till foster.Man finner i stort sett samma koncentratio-ner i moderns som i fostrets blod. De överförsockså med modersmjölken men det föreliggeren del oklarheter om koncentrationerna ärdesamma som i serum. Det kan till och medföreligga en koncentrering i mjölken. Men omman beräknar vilka mängder barnet får viamjölken är denna dos fortfarande relativt låg.

Vad gäller transportförhållandena i blodetär det bara några få ämnen som har stude-rats. Det kan kanske föreligga skillnader mel-lan spädbarn och vuxna i dessa avseenden.Men vet dock ännu inte så mycket om dessasamband och hur de aktuella ämnena verkli-gen beter sig och hur de fördelar sig. Detta ärangelägen kunskap att ta fram.

Dr Jörgen Bäckström: Vi har ju fått lära oss attnär det gäller endogena steroidhormoner så

Diskussion

Page 76: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

76

har kroppen skyddsmekanismer. Vi har SHBGsexualhormonbindande globulin, fostret haralfafetuprotein som binder upp det och göratt de inte är så farliga, annars skulle fostretfullkomligt bada i östrogena hormoner. Menså har det sagts att när det gäller diverse an-dra xenoöstrogener då binder de inte till dehär SHBG, i varje fall inte en del av dem ochdär skulle jag vilja ställa en fråga. Är det nå-gon här som har riktig kläm på det här ochhur ligger forskningen till när det gäller detta?

Professor Jan-Åke Gustafsson: Ja, det är en all-deles korrekt förmodan.

Professor Leif Norrgren: Som ett komplementtill mina fiskpresentationer så kan jag väl sägaatt det finns en studie på genistein och fiskockså. Den är gjord i bl.a. stör. Genistein indu-cerar vitlevinin svagt. Vi har också gjort en delstudier på reproduktionsutfall men däremotinte sett några effekter.

Jag vill höja ett varningens finger för någraandra saker som vi egentligen inte har varitinne på när det gäller fisk, men som kanskekan gälla andra djurslag, och det är mindresubtila effekter som vi ser på könsmognad ochsom kanske inte alltid blir så uppmärksamma-de. Men vad betyder t.ex. en kort fördröjningav könsmognadsprocessen hos arter som nor-malt leker mer eller mindre omlott. Här riske-rar vi en ökad andel hybrider bland våra vildapopulationer. Det är det första jag vill varna föroch de här hybriderna är sterila individer sominte bidrar till fortsatt utveckling.

Den andra funderingen som jag har ochsom jag tycker är värd att ta upp, är att enpopulationsförändring är ganska svår att senär det gäller biomassan i en population. Jagbefarar att allt färre individer i en populationbidrar till att upprätthålla populationens stor-lek och detta kan ha sin förklaring i t.ex. ute-bliven könsmognad hos ett stort antal indi-vider. Skälet till det vet vi inte. Men man kaninte utesluta att det är en effekt av hormonlik-nande kemikalier. Om tex. bara 20% av indi-

viderna i en population bidrar till att upprätt-hålla populationsstorleken då står vi ocksåinför en genetisk utarmning som jag tror vimåste ta i beaktande.

Herr Åke Bruce: Får jag som avslutning sägaatt med hänsyn till den långa graviditetsperio-den – två år – för det här mötet så tycker jag attdet har blivit ett ganska välskapt, om än någotkonfunderande barn, som blev resultatet.

Fru Margareta Ihse: Jag kommer tillbaka tilltiteln på den här konferensen. Den förbrylla-de mig mycket – Feminisering av Moder Natur– för jag undrade kan man bli mer feminin änman är som moder. Jag har lärt mig väldigtmycket idag bl.a. att titeln betydde något heltannat. Frågan var ju – är de som är maskulinapå väg att bli feminina? Även om jag arbetarför jämställdhet på många sätt och på mångaplan så var det inte så jag hade tänkt mig attden frågan skulle lösas. Den ökade jämlikhe-ten har vi faktiskt också kunnat se i publikenav de intresserade här idag. Den här konfe-rensen lockar kvinnor. 2/3 av dem som hardeltagit idag har varit kvinnor och det är inteså vanligt på Kungl. Skogs- och Lantbruksaka-demien.

Jag ställde några frågor i inledningen. Ärdet ett nytt miljöhot vi står inför med oanadekonsekvenser? Kan vi inte bara bli sjuka avdet vi äter utan också förlora vår könsidenti-tet? Vi har fått fantastiskt så många både braöversikter och detaljkunskaper att det inte ärmöjligt att göra en sammanfattning. Men sva-ret som jag försöker summera för mig själv äratt det finns inget enkelt svar. Forskarna harännu inte något svar. Vi kan väl kanske alla gåhärifrån idag fortfarande okunniga om natu-ren har feminiserats men vi är mer medvetnaom ett miljöproblem och jag har fått bekräf-tat i alla fall det gamla talesättet att – vi blirvad vi äter. Då skulle jag också vilja sluta medsekelskiftets lundafilosof Falstaff Fakir somsade: Äta bör man annars dör man, äter görvi, en dag dör vi. Tack för idag!

Diskussion

Page 77: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

77

Deltagarlista

Föredragshållare (i den ordning de uppträder)Ihse Margareta* Vice preses KSLABruhn Jan G** Farm.dr. Apotekarsocietetens sektion for

farmakognosiNorrgren Leif Professor Inst. för patologi, SLU UppsalaLandgren Britt Marie Professor Inst. för klinisk vetenskap, Huddinge SjukhusMäkelä Sari MD Ins.of Biomedicine & Functional Foods

Forum, Turku Univ.Bruce Åke* ** Professor LivsmedelsverketSvensson Anders Ekotoxikolog IVLLundh Torbjörn Univ.adjunkt Inst. för husdjurens utfodring och vård, SLUMadej Andrzej Docent SLU UppsalaHallmans Göran Professor Umeå universitetBjerselius Rickard Toxikolog LivsmedelsverketBrunström Björn Professor Avd. för ekotoxikologi, Uppsala universitetGustafsson Jan Åke Professor Novum, Huddinge Sjukhus

DeltagareAndreasson Anna Student Inst. f. medicinsk näringslära, Karolinska

InstitutetBengtsson Berit** Receptarie ApoteketBengtsson Lennart* VD WapnöBerg Cecilia Forskare Avd. för ekotoxikologi, Uppsala universitetBerntsson Pia Dr. Lunds universitetBjellin Leif Inst. Cell & Organismbiologi, LundBjörnström Lisa Journalist Tidningen ”Dagens Forskning”Blomqvist Alexandra Doktorand SLU UppsalaBorgenstierna Agneta* Agronom Sätuna, BjörklingeBrännvall Maja-Lena Länsstyrelsen Gävleborg, GävleBäckström Jörgen Dr. Kemikontoret, StockholmBörjesson Therese Doktorand ITMX, Stockholms universitetCastensson Staffan** Doc. ApoteketEinarsson Stig* Professor Inst. OG, SLU UppsalaEklund Ragnhild Fil.mag. Stockholms MiljöcenterEliasson Christina Doktorand Inst. för livsmedelsvetenskap, SLU UppsalaEriksson Tord* Akademiagronom KSLAGunnarsson Bo** ApoteketHahlbeck Edda Student ITM, Stockholms unversitetHalvarsson Charlotta Miljöövervakare Länsstyrelsen Västernorrlands länvon Haartman Filippa Nutritionist Centrum för tillämpad näringslära, SLL

Page 78: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

78

Hedenmark Magnus Kampanjledare Svensk NatursyddsföreningenInsulander Karl Gustaf* Lantmästare EnköpingJohansson Anna-Karin Miljösamordnare LäkemedelsverketKamal-Eldin Afaf Forskare Inst. för livsmedelsvetenskap, SLU UppsalaKindahl Hans** Professor Obstetrik & gynekologi, SLU UppsalaLennen-Merckx Josefin Journalist Aktuellt-Rapport, Sveriges TelevisionLidman Ulf** Univ.lektor Biologi & miljövetenskap, Högskolan i

KalmarLiljelund Karin Miljökemist Kemi & Miljö ABLindén Anna AgrD LRFLindström Petra Student Inst. f. medicinsk näringslära, Karolinska

InstitutetLundberg Arne Professor Evolutionsbiologiskt CentrumLönhult Hans** JohanneshovMalmström Berit Apotekare Ucotek ABNordin Birgitta Hushållslärare SaltsjöbadenNorin Elisabeth Docent Inst. för patologi, Karolinska InstitutetNorman Anna Doktorand SLU UppsalaNyberg Gunilla Miljöhandläggare Länsstyrelsen Dalarnas länOdensvik Kristina** Info.apotekare Veterinärapoteket, SLU UppsalaOdland Lena Kansliråd JordbruksdepartementetOlsson Kerstin* Professor Inst. för djurfysiologi, SLU UppsalaPettersson Maria Doktorand Inst. för ITM, Stockholms universitetRekke Ann-Charlotte Djurhomeopat Svenskt center för klasiske homeopatiRidderstråle Yvonne Professor SLU UppsalaRosén Börje** Emodi, VallentunaSelstam Gunnar Professor Inst. för molekylärbiologi, Umeå universitetStarendal Monika Journalist Dagens ForskningSvensson Magnus Student Evolutionsbiologiskt CentrumTidåker Pernilla Forskare Inst.för lantbruksteknik, SLU UppsalaToledo Patricia PhD student Inst.för livsmedelsvetenskap, SLU UppsalaUlfsdotter Turesson Eva Student ITM, Stockholms universitetUngerth Louise Chef kons.fråg. Konsumentföreningen, StockholmWentzel Ann-Kristin Journalist Forskning & FramstegWirsén Ulrika Studerande VästervikWirsén Nilsson Annika Ingenjör VästervikÖsterholm Mats Student Inst. för patologi, SLU Uppsala

* Ledamot i KSLA**Ledamot i Apotekarsocieteten

Deltagare

Page 79: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

79

Förteckning över tidigare utgivna nummer

År 2001; Årgång 140Nr 1 Sälen – resurs eller problemNr 2 Skogliga konsekvensanalyser 1999Nr 3 Framtida möjligheter till ökat utnyttjande av naturresurserNr 4 Verksamhetsberättelse 2000 Kungl. Skogs- och LantbruksakademienNr 5 Landskapet: restprodukt eller medvetet skapat?Nr 6 Ecologically Improved Agriculture – Strategy for SustainabilityNr 7 Sverige i det europeiska samarbetetNr 8 Bekämpningsmedel i vatten – vad vet vi om förekomst och effekter?Nr 9 Odlingssystem, växtnäring och markbördighet – 18 års resultat från en tidigare ej uppgödslad jordNr 10 Svenska fiskets framtid och samhällsnyttaNr 11 Vem sätter värde på den svenska skogen? – Trämekanisk framsynNr 12 Nutrition och folkhälsa i EU-perspektiv OCH Miljöpåverkan och framtidens matvanor OCH

Framtidens mat i framtidens kökNr 13 Konkurrenskraftig virkesförsörjning– ett kraftprov för skogsteknologin!Nr 14 Fritidsodlingens och stadsgrönskans samhällsnyttaNr 15 Debatt – Hur kan marknad och miljö förenas? Exemplet spannmålsproduktion

År 2002; Årgång 141Nr 1 Genteknik – en skymf mot Gud eller nya möjligheter för mänskligheten?Nr 2 Genmodifierade grödor. Varför? Varför inte? – Genetically Modified Crops. Why? Why Not?Nr 3 Skogsfrågor i ”Konventionen om biologisk mångfald”Nr 4 Mindre kväveförluster i foderodling, foderomvandling och gödselhantering!Nr 5 Bondens nya uppdrag OCH Shaping U.S. Agricultural PolicyNr 6 Verksamhetsberättelse 2001Nr 7 Sustainable forestry to protect water quality and aquatic biodiversityNr 8 Foder – en viktig länk i livsmedelskedjan!Nr 9 Fortbildning för landsbygdsutvecklareNr 10 Hållbart jordbruk – kunskapssammanställning och försök till syntesNr 11 Närproducerad mat. Miljövänlig? Affärsmässig? Djurvänlig?Nr 12 Nya kunskaper inom bioteknik och genetik för nya tillämpningar på husdjur SAMT

Fria Varuströmmar – konflikt med djur- och folkhälsa? Vilka möjliga utvägar finns? SAMT

Exempel på verksamhet inom JordbruksverketNr 13 Bland skärgårdsgubbar och abborrar på MöjaNr 14 EU och EMU – broms eller draghjälp för skogen?Nr 15 Hur kan skogsbruk och kulturmiljövård förenas?Nr 16 Vilket kött äter vi om 10 år? Rött, vitt, svenskt, importerat? Vi får det samhälle vi äter oss till!Nr 17 Avsättning av skogsmark

År 2003; Årgång 142Nr 1 Det sydsvenska landskapet, framtidsvisioner och framtidssatsningar SAMT

Idéer för framtidens skogslandskapNr 2 Viltets positiva värdenNr 3 Inför toppmötet i JohannesburgNr 4 Kapital för landsbygdsföretagareNr 5 Kompetensförsörjningen i svenskt jordbrukNr 6 Fiskets miljöeffekter – kan vi nå miljömålen?Nr 7 Verksamhetsberättelse 2002Nr 8 De glesa strukturerna i den globala ekonomin – kunskapsläge och forskningsbehovNr 9 Tro och vetande om husdjurens välfärd (Enbart publicerad på www.ksla.se)Nr 10 Svenska satsningar på ökad träanvändning (Enbart publicerad på www.ksla.se)Nr 11 Kapital för landsbygdsföretagare II (Enbart publicerad på www.ksla.se)Nr 12 Feminisering av Moder natur? Östrogener i naturen och i livsmedel

Page 80: Layout 12-03 pdf - KSLA

K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 142:12, 2003

80

Kungl. Skogs- och Lantbruksakademiens Tidskrift (KSLAT) har, under olika namn, utkommit sedan1813, då akademien grundades. Från och med 1994 utges KSLAT som en numrerad serie av skrifter

(15–20 häften/år) med egna titlar. Innehållet består huvudsakligen av dokumentering frånakademiens sammankomster och seminarier – även debattnummer förekommer –

och speglar akademiens verksamhetsområde; de areella näringarnaoch till dessa knutna verksamheter.

Prenumerationspris 350 kr/år.

Kungl. Skogs- och Lantbruksakademien

Drottninggatan 95 B, Box 6806, 113 86 Stockholm

Tel 08-54 54 77 00, Fax 08-54 54 77 10, Postgiro 18 32 80 - 7

ISSN 0023–5350 ISBN 91–89379-54-3 Tex

t & T

ryck

Tot

ab A

B, E

skils

tuna

200

3

Pris 75 kr