Sköldkörtelhormonsystem

betydelsen av sköldkörtelhormoner för normal utveckling och mognad är väl etablerad och flera andra långlivade organiska föroreningar påverkar sköldkörtelhormonsystemet, därför kom det inte som någon överraskning när det först visades att reproduktions-och utvecklingstoxiciteten hos PFOS och PFOA kan vara ett resultat av denna typ av verkningsmekanism. Sköldkörtelhormonsystemet i fostret utvecklas sent och fostret är beroende av moderns sköldkörtelhormonsystem fram till strax före födseln, vilket innebär att moderns sköldkörtelhormonsystem är av största intresse prenatalt och runt födseln och postnatalt skiftar intresset till avkommans, när också hypotalamus–hypofys–sköldkörtelaxeln utvecklas och får normal funktion (Dussault och Labrie, 1975).

i zebrafisk (en ny modellorganisme för att studera Reproduktionstoxicitet) utsatt för låga PFOS–koncentrationer (0-400 mikrogram/L) påverkades uttrycket av flera gener i hypotalamus–hypofys-sköldkörtelsystemet 15 dagar efter befruktning. Gener som motsvarar syntesen, regleringen och verkan av sköldkörtelhormoner förändrades, såsom kortikotropinfrisättande faktor, sköldkörtelstimulerande hormon (TSH), sköldkörtelperoxidas, transtyretin och sköldkörtelreceptor alfa och beta. Triiodotyronin (T3) ökade signifikant vilket indikerar en störd sköldkörtelhormonstatus efter PFOS-exponering vid utveckling av fisk (Shi et al., 2009).upprepad långvarig PFOS-exponering har studerats hos flera arter, till exempel råtta, mus och apa. Hos de vuxna aporna ökade TSH (ungefär dubbelt så mycket som kontrollen) och total T3 minskade, åtföljd av lägre koncentrationer av fri T3 (Seacat et al., 2002). Honråttor som exponerades för olika doser av PFOS under dräktigheten hade minskat serumtyroxin (T4) och T3 så tidigt som 1 vecka efter kemisk exponering, även om inget återkopplingssvar från TSH observerades. Denna minskning av T4 ses också hos gravida möss (Chang et al., 2008; Thibodeaux et al., 2003). Dessa effekter hos vuxna djur jämfördes med effekter hos valpar efter moderns exponering. Hos råttvalpar upptäcktes hypotyroxinemi redan på postnatal dag (PND) 2. Både totala T4-och fria T4-koncentrationer i serum reducerades, och denna minskning av fri T4 kvarstod i tonåren, medan nivåerna av total T4 tycktes återvinnas vid avvänjningens ålder. T3 och TSH hos valparna påverkades inte av moderns PFOS-exponering under dräktigheten. Hos möss sänktes serumtyroxinnivåerna. Detta visar att graviditetsexponering för PFOS kan förändra sköldkörtelhormonsystemet hos både råttor och möss under utvecklingen, vilket i sin tur kan vara en av verkningsmekanismerna bakom PFOS reproduktions-och utvecklingstoxicitet (Chang et al., 2009; Lau et al., 2003). Dessa effekter har bekräftats i andra studier där PFOS-exponerade dammar hade signifikanta minskningar av totalt T3 och totalt T4, medan TSH-koncentrationerna var oförändrade. Hos valpar från PFOS-behandlade dammar observerades signifikanta minskningar av fri T4 och total T4, ner till omätbara nivåer, vilket också bekräftar tidigare studier (Luebker et al., 2005). På grund av bristen på effekter på TSH dras slutsatsen att PFOS inte inducerar ett hypotyroidtillstånd, eftersom diagnosen primär hypothyroidism är baserad på minskad serumfri T4 och därmed kompensatorisk höjning av TSH. Den inneboende egenskapen hos PFOS att inducera förändringar i sköldkörtelhormonsystemet, sekundärt ger upphov till reproduktions-och utvecklingstoxicitet, är uppenbarligen dosrelaterad, vilket innebär att effekterna är större eller sämre ju högre dosen. Dessutom har studier rapporterat att PFOS kan fungera som en sköldkörtelhormonreceptorantagonist, som också kastar lite nytt ljus på verkningsmekanismen för denna kemikalie (Du et al., 2013).

det finns liten kunskap om PFOA och dess effekter på sköldkörtelhormonsystemet, men det har setts hos manliga arbetare från produktionsanläggningar att PFOA-serumkoncentrationer har en negativ koppling till fri T4 och positiv koppling till T3 (Olsen och Zobel, 2007). I djurstudier hade PFOA-exponerade råttor störningar i gener relaterade till sköldkörtelhormonmetabolism och dessa störningar matchades av serum sköldkörtelhormonutarmning in vivo (Martin et al., 2007). Dessutom har det setts i cDNA-mikroarrayer hos fisk (sällsynta minnows, Gobiocypris rarus) att subkronisk exponering för PFOA hämmar gener som är ansvariga för biosyntes av sköldkörtelhormon (Wei et al., 2008), men data om reproduktions-och utvecklingstoxicitet hos PFOA är i grunden obefintliga.