Tjærestoffer (PAHer) er en gruppe giftige forbindelser som finnes i bileksos, sot, sigarettrøyk og forbrenningsgasser fra biomasser.

Det finnes over 20 forskjellige PAHer i eksos og forbrenningsprosesser, der benzo[a]pyrene er den mest skadelige.

PAHer fremkaller skader på DNAet ved at immunforsvaret konverterer dem til kreftfremkallende molekyler. Disse kreftfremkallende molekyler binder seg lett DNA og forstyrrer syntese og korrektur av DNA (se figur).

PAH har blitt et stort problem i byer og er i økende grad en påvirkning på menneskets evolusjon, da mennesket har omringet seg med forbrenningsstoffer i økende grad i sin ”hverdagsluft” siden industrirevolusjonen startet, spesielt i storbyer.

Den langvarige og økte eksponeringen av mennesker i urbane og industrielle strøk har gjort at flere studier siden 60-tallet har blitt sentrert rundt den kreftfremkallende effekten til PAHer, og dens negative effekt på lunger, og hjerte- og karsystemet.

Redusert fruktbarhet hos menn

Samtidig har det i de senere årene blitt rapportert om redusert fruktbarhet hos menn i den vestlige verden. I denne sammenheng har forbindelser fra plastprodukter som ftalater blitt pekt ut som hovedmistenkte. Men i en nylig vurdering i tidsskriftet Nature, fikk forskerne som arbeidet med hormon-ftalat sammenhengen en kald dusj av ledende kritikere. Sammenhengen mellom plastprodukter og sterilitet er derfor ikke helt forstått ennå.

Et alternativ til ftalat-teorien er den økende konsentrasjonen av PAHer i luften og omgivelsene til mennesket, som følge av større bilforbruk, oljeutvinning og industriell forbrenning.

PAHer har en struktur som ligner svært på hormoner og en sammenligning mellom atomenes koordinater viser spesielt hvordan molekylene er arrangert på en svært lik måte.

I denne sammenligningen er det spesielt en undergruppe i molekylet som trekker ekstra oppmerksomhet. Denne ringen, er kjent for å være det kreftfremkallende ”hovedsetet” i PAHer og blir ”laget” når PAHer møter cellens forsvar.

Ligner på østrogen

I lys av denne slående likheten, har en 3D struktur-sammenligning blitt ført mellom 12 PAHer og østrogen. En scoringsverdi mellom 0.00 og 1.00 i molekyl-likhet med østrogen av PAHet ble resultatet, der 0 er totalt ulik og 1 er 100 prosent lik østrogen.
Disse 12 tjærestoffene ble så rangert i henhold til deres kreftfremkallende styrke og oppstilt etter deres likhet med østrogen.

Resultatene viser at PAHene har en interessant eksponensiell sammenheng mellom likheten til østrogen og mutagen styrke (det vil si evne til å skade DNA): Dess høyere strukturen til en eksos-generert PAH ligner på østrogen, dess høyere DNA-skadelig evne bærer de med seg. Dette er ikke fordi østrogen er farlig, men fordi likheten til østrogen gjør at PAHet blir mer effektivt lurt inn i cellekjernen.

Når de kommer inn i cellekjernen, passer de ikke inn med de enzymene som skulle ha ”arbeidet” videre med østrogen, og da får cellen en panisk respons og forsøker å bryte dem ned. Under forsøket av å bryte dem ned, skapes selve problemet der PAHet får egenskaper som gjør den som ”lim” på DNAet.

Behov for mer forskning

Da PAHer får en økt styrke dess mer de ligner på østrogen, dukker også spørsmålet opp om hvorvidt tjærestoffer kan ha en hormonell effekt på kroppen, via små og langsiktig doserte konsentrasjoner.

Denne teorien om at PAHer kan opptre som hormoner trenger derfor forskning som spesifikt rettes mot dette fenomenet, slik at PAHer ikke kun blir studert ut fra det kreftfremkallende perspektiv.

Administrering av små doser av PAHer over lange tidsrom i ekseprimenter kan derfor belyse om denne sammenhengen kan være årsak til redusert fruktbarhet hos menn i den vestlige verden, en sammenheng som kan være viktig å finne dersom det er tilfellet at vi omgir oss med luft-bårne hormon-analoger.