Kemikalier hjerneskader isbjørnene i Arktis

Isbjørnene i Arktis har mere end bare klimaforandringer at tænke på i disse år.

For nylig viste et dansk studie, at isbjørne får knogleskørhed i deres penisknogler på grund af forurening, og nu viser endnu et dansk studie, at en række menneskeskabte kemikalier ender i den arktiske fødekæde og laver rod i isbjørnenes hjerner.

Det nye studie, der er lavet i et samarbejde mellem forskere fra Aarhus Universitet og Københavns Universitet, samt kollegaer i Canada og USA, viser således, at perflourerede forbindelser, der i flere årtier er blevet brugt til overfladebehandling af industrielle og kommercielle produkter som møbler og tekstiler, ændrer på aktiviteten af forskellige signalmolekyler og enzymer i isbjørnenes hjerner.

Det kan potentielt gå ud over isbjørnenes adfærd, hormonelle balance og evnen til at overleve i et i forvejen meget barsk miljø.

Desuden lever i Arktis også mennesker, som er udsat for præcis de samme forurenende kemikalier som isbjørnene.

»Mængden af en del af de her stoffer har været stigende i Arktis de seneste år. Derfor bør vi også vide, hvilken effekt de har på miljøet og menneskene, der bor der. Vores forskning viser, at de perflourerede forbindelser kan have en markant effekt på isbjørnene og de mennesker, som lever af den samme kost som isbjørnene,« fortæller M.Sc. Kathrine Eggers Pedersen, der har lavet forskningsarbejdet i forbindelse med sin specialeafhandling på Institut for Farmaci på Københavns Universitet.

Forskningen er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Environmental Research.

Isbjørnehjernen er presset

Det nye forskningsresultat viser, at mængden af enzymer og signalstoffer i hjernen på isbjørne varierer i forhold til koncentrationen af de perflourerede forbindelser, som isbjørnene har fået ind i kroppen gennem deres føde, der primært består af sæler.

Det fandt forskerne ud af ved at undersøge mængden af signalstofferne forskellige steder i hjernen på døde isbjørne fra Østgrønland.

Ifølge en anden forsker bag studiet, lektor Bjarne Styrishave fra Toksikologisk Laboratorium ved Institut for Farmaci på Københavns Universitet, er det specielt bekymrende, hvis ændringer i mængden af signalstoffer og enzymer i hjernen er så grel, at det går ud over isbjørnenes nervesystem og hormonelle system.

»Vi ved ikke, om ændringen i enzymer og signalstoffer er stor nok til at have en effekt på isbjørnenes sanser og adfærd. Hjernen er plastisk og kan måske tilpasse sig og kompensere for skaderne til en vis grænse. Problemet er blot, at vi ikke ved, hvor langt isbjørnenes hjerner kan presses, før eksempelvis nervesystemet tager skade. Det er svært at sige, om vi er langt fra eller meget tæt på grænsen,« siger Bjarne Styrishave.

Hjernen skal helst ikke forstyrres overhovedet

Ifølge Bjarne Styrishave skal isbjørnenes nervesystem og det hormonelle system helst ikke forstyrres overhovedet.

De to systemer styrer isbjørnenes adfærd og er involveret i alt fra parring til fødesøgning.

Isbjørnene er blandt andet afhængige af en god hukommelse og skarpe sanser, når de skal navigere i omgivelserne.

Nervesystemet og det hormonelle system styrer også funktionen af alle organerne, herunder leveren, nyrerne, lungerne, hjertet, musklerne og kønsorganerne.

»Det er de fundamentale processer, som skal til for at være isbjørn, der potentielt set kan være forstyrret af de her stoffer,« siger Bjarne Styrishave.

Gælder måske også mennesker

Professor Rune Dietz fra Institut for Bioscience på Aarhus Universitet er en tredje forsker, der har deltaget i det nye studie.

Han mener ikke kun, at studiet er interessant i forbindelse med isbjørne.

Inuitterne i Grønland lever af en kost, der placerer dem øverst i fødekæden, hvor de skadelige stoffer som perflourerede forbindelser akkumuleres.

Derfor kan det meget vel være, at de observerede effekter i isbjørne også gælder for mennesker i Grønland.

»Det er uetisk at lave lignende forsøg på mennesker, så derfor er dyrene det næstbedste. Det er derfor interessant, at vi med dyrene kan kigge på den høje påvirkning, som isbjørnene får ‘naturligt’ i miljøet, hvor Arktis fungerer som et utilsigtet storskala-laboratorium.«

»Effektstudier og monitering i toppen af de arktiske fødekæder er interessante, fordi de dokumenterer fjerntransport, tidsmæssige udviklinger og i flere tilfælde også skadelige effekter, som alle er hjørnestenene til at forbyde og begrænse denne type miljøfremmede stoffer gennem internationale konventioner,« forklarer Rune Dietz.

Kollega: Tæt på at dokumentere sammenhæng

Eva Cecilie Bonefeld-Jørgensen er professor i toksikologi og centerleder ved Center for Arktisk Sundhed på Aarhus Universitet.

Hun har ikke deltaget i det nye studie, men hun har lavet undersøgelser, der viser, at de samme stoffer er forbundet til en øget risiko for at udvikle brystkræft blandt grønlandske kvinder.

»Jeg mener, at forskerne er tæt på at kunne dokumentere en direkte effekt af perflourerede forbindelser på blandt andet isbjørnenes adfærd,« siger Eva Cecilie Bonefeldt-Jørgensen.

Professoren mener dog, at man skal være varsom med at konkludere, at det samme gælder for mennesker.

»Isbjørne har meget højere koncentrationer af de her stoffer in hjernen, end mennesker har. Derfor kan vi ikke konkludere noget om mennesker, før der er lavet lignende forsøg på menneskehjerner. Ikke desto mindre er det vigtigt, at der bliver sat fokus på de her stoffer, så de ikke kommer op på lige så høje niveauer i mennesker, som de er i isbjørne,« siger Eva Cecilie Bonefeldt-Jørgensen.

Næste skridt er at undersøge isbjørnenes adfærd

I forsøgene har Kathrine Eggers Pedersen undersøgt indholdet af både de perflourerede forbindelser og en lang række funktionelle stoffer i hjernen på 10 isbjørne.

Efterfølgende har hun observeret en sammenhæng mellem mængden af de perflourerede forbindelser og mængden af de funktionelle stoffer i hjernen.

Effekten af de perflourerede forbindelser var ikke entydigt en stigning eller et fald i mængden af de funktionelle stoffer i hjernen, men blot en ændring fra det normale.

Forsøgene fortæller ikke noget om, hvorvidt ændringerne i mængden af de funktionelle stoffer har en effekt på isbjørnenes adfærd eller lignende.

Det vil dog være det naturlige næste skridt.

»Hvis man vil komme til bunds i forståelsen af disse stoffers påvirkning af dyr og mennesker i Arktis, er vi nødt til at lave forsøg, hvor vi ser på, hvilke koncentrationer af perflourerede forbindelser der skal til for at have adfærdsændrende effekt på hjernens signalstoffer og enzymer. Den slags forsøg skal laves i kontrollerede laboratorieforsøg med rotter og mus,« siger Kathrine Eggers Pedersen.