– Det här är den första studie som visar att bekämpningsmedel kan orsaka så kallade transgenerationella epigenetiska effekter i grodor. Resultaten visar också att dessa förändringar kan ärvas genom fäder. Det visar på miljökemikaliers komplexa roll i utrotningen av arter, framför allt hos grodor, säger Oskar Karlsson, docent i toxikologi vid SciLifeLab och Institutionen för miljövetenskap vid Stockholms universitet.

Nära hälften av alla amfibiearter, där groddjur utgör en betydande del, hotas av utrotning. En av orsakerna är syntetiska kemikalier i miljön. Studien publicerad i ”Science of the Total Environment” visar att ett exempel är hur hormonstörande bekämpningsmedel som linuron kan drabba barnbarnen till hangrodor som utsatts för bekämpningsmedlet som yngel.

- Förändringar i DNA:ts metyleringsmönster, det vill säga i de kemiska processer som sker i våra celler, kan förändra hur gener uttrycks. Det kan orsaka negativa hälsoeffekter som förändringar i tillväxt, ämnesomsättning och förmåga att få barn, säger Oskar Karlsson.

Docent Oskar Karlsson. Foto: Jens Olof Lasthein

Studien, gjord av forskare vid Stockholms universitet och Uppsala universitet, fokuserar på att karakterisera epigenetiska förändringar två generationer efter exponeringen för linuron. De linuron-exponerade grodornas barnbarn hade förändringar i spermiebildningen, ökad kroppsvikt och förändringar i ämnesomsättningen av fetter och kolhydrater jämfört med kontrollgruppen. Kartläggningen visade också effekter hos barnbarnen på hjärnan, till exempel på gener involverade i hormonsinalering för tillväxt och i sköldkörtelhormon, och på testiklarna, bland annat på gener som är nödvändiga för könscellsutveckling och spermiebildning.

Intressant nog påverkades också DNA-metyleringen av gener som styr det epigenetiska landskapet, vilket kan vara centrala drivkrafter för hur effekter av exponering för kemikalier i miljön kan föras vidare från pappor till barnbarn.

- Resultaten bekräftar vår hypotes att linuronexponeringen kan orsaka transgenerationella förändringar i epigenomet, inklusive gener relaterade till hormonsystemet och könscellsutveckling, säger Cecilia Berg, docent i ekotoxikologi, som vid studien var verksam vid Institutionen för organismbiologi vid Uppsala universitet.

De transgenerationella effekterna kan överföras via spermierna under befruktningen av ägget. Vid befruktningen fungerar könscellerna inte bara som bärare av genetiskt material för att bilda ett embryo, utan de lagrar och överför också epigenetisk information som återspeglar båda föräldrarnas miljöexponering.

- En trolig förklaring är att bekämpningsmedlet stör testosteron- och sköldkörtelhormonfunktionen i kroppen och att dessa effekter överförs till efterkommande generationer via spermier och epigenetiska processer. Det resulterar sedan i ärftliga förändringar i avkommans genreglering, säger Oskar Karlsson.

Fynden in studien kan ha viktiga konsekvenser för skyddet av framtida biologisk mångfald och understryker vikten av att beakta transgenerationell toxicitet i kemisk riskbedömning, menar Oskar Karlsson.

Läs studien ”Male-transmitted transgenerational effects of the herbicide linuron on DNA methylation profiles in Xenopus tropicalis brain and testis” i Science of the Total Environment.