Teadlased on esimest korda välja töötanud meetodi polütsükliliste aromaatsete süsivesinike ehk PAH-de liikumise jälgimiseks inimkehas, kuna erakordselt väikesed kogused neid potentsiaalseid kantserogeene töödeldakse bioloogiliselt ja elimineeritakse.
PAH-id, mis on süsiniku mittetäieliku põlemise saadused, on olnud osa inimeste igapäevaelust sellest ajast, kui koopaelanikud esimest korda lahtisel tulel liha röstisid. Keerukamad kokkupuuteviisid ulatuvad nüüd suitsujuustust autode õhusaaste, sigarettide, singivõileiva ja avaliku joogiveeni. PAH-id on osa toidust, mida sööme, õhust, mida hingame, ja veest, mida joome.
Kuid need samad ühendid on viimastel aastatel pälvinud üha suuremat huvi ja pälvinud teaduslikud uuringud nende rolli tõttu kantserogeenidena. Toksiliste ainete haiguste registri agentuur on nimetanud PAH-d või PAH-segud kolmeks kümnest kõige suuremast murettekitavast kemikaalist.
Selle uue tehnoloogiaga on teadlastel võimalus uurida inimkehas liikuvaid potentsiaalseid vähki põhjustavaid ühendeid viisil, mis pole kunagi varem võimalik. Need tulemused avaldasid just Oregoni osariigi ülikooli teadlased ja teised toksikoloogia keemiliste uuringute asutused riikliku keskkonnaterviseteaduste instituudi (NIEHS) toetatud töös
Pioneeritöö on olnud Ph. D. Oregoni osariigis asuva Erin Mateeni uurimustöö, mille uuringuid toetas osaliselt NIEHSi Superfund Research Program auhind tema töö eest Lawrence Livermore'i riiklikus laboris.
"Oleme tõestanud, et see tehnoloogia töötab ja see muudab viisi, kuidas me saame uurida kantserogeenseid PAH-e," ütles OSU superfondi uurimisprogrammi direktor David Williams. Põllumajandusteaduste kolledž ja Linus Paulingi Instituudi juhtivteadur.
"Peaaegu kõik, mida me seni PAH-i toksilisuse kohta teame, põhineb loomadele suurte ühendite annuste andmisel ja seejärel vaatamisel, mis juhtub," ütles Williams. "Keegi enne seda ei ole kunagi saanud uurida neid tõenäolisi kantserogeene normaalsel toitumistasemel ja seejärel näha, kuidas nad liiguvad läbi keha ja muutuvad erinevate bioloogiliste protsesside mõjul."
Seda võimaldav tehnoloogia on kiirendi massispektromeetria uus rakendus, mis bioloogilise jälgimisvahendina on erakordselt tundlikum kui radioaktiivsuse mõõtmine. Teadlased saavad mõõta PAH taset veres kuni lõpmata väikeste suheteni – see on võrreldav ühe veetilgaga 4000 olümpiabasseinis või ühetollise juurdekasvuga 3 miljardi miili pikkusel mõõdulindil.
Selle tulemusena on ühendi mikrodoosid, isegi väiksemad kui tavalise toitumise või keskkonnaga kokkupuute korral, jälgitavad, kui inimesed neid töötlevad. Mõju on sügav.
"Teades, kuidas inimesed PAH-e metaboliseerivad, võib kontrollida mitmeid loom- ja rakuuuringuid, samuti annab parema ülevaate PAH-de toimimisest, tuvastades nende mehhanismi või toimemehhanismid," ütles NIEHSi direktor Bill Suk. Superfondi uurimisprogramm.
Üks selles uuringus uuritud PAH-ühend, dibenso(def,p)-krüseen, on üsna tugev ja määratletud kui tõenäoline inimese kantserogeen. Seda manustati uuringus osalenud vabatahtlikele kapslis, mis on võrdne PAH tasemega, mis leiti 5-untsisest suitsuliha portsjonist, mis moodustas ligikaudu 28 protsenti keskmisest päevasest PAH-kogusest. Toimus üsna kiire ühendi omastamine, saavutades maksimaalse metaboolse taseme umbes kahe tunni jooksul ja seejärel kiire eliminatsiooni. Teadlased suutsid uurida mitte ainult lähteühendit, vaid ka üksikuid metaboliite, kui seda muudeti.
"Osa sellest, mis on nii huvitav, on see, et suudame teadusuuringutes inimestele võimalikke kantserogeene manustada ja seejärel tulemusi uurida," ütles Williams. "Tavapärase teaduseetika järgi poleks see lihts alt lubatud. Kuid teisest vaatenurgast ei anna me neile inimestele mürke, vaid õhtusööki. Nii on PAH-id meie igapäevaelu osa ja üks kord. saame uurida neid ühendeid inimese normaalse kokkupuute tasemel."
See, mida teadlane võib näha kantserogeenina, on see, mida enamik meist näeks kena grillitud steikina. PAH-ga kokkupuutel on palju ootamatuid vorme. Neid ühendeid leidub loomulikult saastunud õhus, sigarettides ja suitsutatud toidus, aga ka teraviljades, kartulites ja üllatav alt kõrgel tasemel rohelistes lehtköögiviljades.
"Meie uuringutest on selge, et PAH-id võivad olla mürgised, kuid on ka selge, et võrrandis on midagi enamat kui lihts alt PAH allikas, " ütles Williams."Enamik mürgisemaid PAH-e saame pigem toidust kui sissehingamisest. Mõned üsna suured annused võivad pärineda toiduainetest, näiteks lehtköögiviljadest, mille kohta me teame, et need on tervislikud. Seetõttu on meil vaja paremini mõista, mis inimeses toimub. keha, kui neid ühendeid töödeldakse."
Williamsi juhitud OSU laboratoorium värbab vabatahtlikke järeluuringusse, milles kasutatakse ka suitsulõhet PAH-i segu allikana ja seostatakse tulemused inimese geneetilise ülesehitusega.
Mõned uuringu varajased leiud toetavad tegelikult üsna hästi varasemaid uuringuid, mis tehti laboriloomadel tehtud suurte annuste uuringutega, ütles Williams. Tema sõnul on võimalik, et elu jooksul toidust saadavate PAH-idega kokkupuude võib osutuda väiksemaks terviseriskiks, kui varem tavaliste kokkupuutetasemete puhul arvati, kuid enne selliste järeldusteni jõudmist tuleb selle tehnoloogiaga rohkem tööd teha..
Uuringu kaastöötajad olid Vaikse ookeani loodeosa riiklikust laborist, Lawrence Livermore'i riiklikust laborist ja OSU keskkonnatervise teaduste keskusest.
"Selle tehnoloogia edasisel arendamisel ja rakendamisel võib olla suur mõju inimeste keskkonna tervisele," kirjutasid teadlased oma järelduses.
