Biomarkers of exposure to pesticides in humans

Abstract: Idag används årligen över 2 miljoner ton bekämpningsmedel (BM) i världen. Avdessa står Sverige för drygt 9000 ton, eller knappt en halv procent. Den häravhandlingen handlar om att ta fram metoder för att bestämma rester av vissabekämpningsmedel i kroppsvätskor (urin) hos människor och sedan användametoderna för att mäta exponering för bekämpningsmedlen i en befolkningsgrupp. Arbetet är en del av forskningen inom detta område på Avdelningen för Arbets- och miljömedicin vid Lunds universitet.I avhandlingen behandlas svampmedlena mankozeb, tiabendazol och pyrimetanil,insektsmedlen klorpyrifos och gruppen pyretroider samt ogräsmedlet 2,4-diklorfenoxi-ättiksyra. Alla används som växtskyddsmedel, pyretroiderna ocksåsom biocider för att skydda människor och byggnader mot t.ex. mygg eller löss.Även om BM är framtagna för att verka mer eller mindre specifikt motskadegörare är de oftast också giftiga (toxiska) för människor. Exponering för BMkan leda till akuta besvär och olika kroniska sjukdomar. Hanteringen av BM ärdärför reglerad med bland annat olika typer av gränsvärden. Ett exempel pågränsvärde är ADI (acceptable daily intake) ”den mängd en person kan få i sigvarje dag under en hel livstid utan att hälsan påverkas”.För att kunna koppla en exponering för BM till en hälsoeffekt måsteexponeringsdata vara tillförlitliga. I avhandlingen har metoder för bestämning avexponeringsbiomarkörer tagits fram. Dessa exponeringsbiomarkörer är metaboliter dvs. biologiska nedbrytningsprodukter av bekämpningsmedlen. För att mäta koncentrationen av en specifik biomarkör i urinen användes analystekniken vätskekromatografi med masspektrometrisk detektion (LC-MS/MS). Eftersom bra analysmetoder saknades har tre nya LC-MS/MS metoder utvecklats eller förfinats för att mäta exponering för mankozeb, tiabendazol och pyrimetanil. Metoderna validerades – dvs. kontrollerades med tester så att analysresultaten är pålitliga och genom att testa respektive exponeringsbiomarkörs pålitlighet. Genom att två försökspersoner fick en låg dos (25-100% av ADI-värdet) av bekämpningsmedelet på huden eller oralt kunde det fastställas att biomarkören i urinprovet verkligen härstammade från bekämpningsmedlet.Resultaten visade att BM togs upp både genom huden och magtarmkanalen för attsedan utsöndras bl a i urinen. Resultaten visade också att utsöndringen till urinentog olika lång tid för de tre nämnda ämnena (timmar till dag/ar/). Det är intressant eftersom kort utsöndringstid kräver upprepade mätningar för att en god uppfattning om exponeringen ska erhållas. 5-OH-TBZ och OH-PYR kunde också påvisas i hälften av hundratals urinprov från den sydsvenska allmänbefolkningen.Sättet att använda BM på påverkar hur det sprids i miljön och därmed hur vimänniskor exponeras. Vissa, exempelvis jordbruksarbetare, kan exponeras iarbetsmiljön. Allmänheten exponeras i sin hemmiljö via maten men också genomegen användning av ogräs- och insektsmedel. Människor som lever i områden därBM används, kan exponeras indirekt, t ex genom drift av BM med luften.Exponeringsförhållandena motiverar undersökning av halter av BM-rester i olikabefolkningsgrupper, särskilt i känsliga grupper som gravida kvinnor och derasfoster. Avhandlingen syftar till att bidra till ökad kunskap inom området.Inom avhandlingen mättes också totalt 8 exponeringsbiomarkörer av BM i 900urinprov från 445 gravida kvinnor boende nära bananplantager i Costa Rica. Iproverna detekterades ETU i 100%, 5-OH-TBZ i 64% och OH-PYR i 87%.Övriga exponeringsbiomarkörer hittades i stort sett i alla prov och värdena var inivå med vad som hittats hos gravida kvinnor i varierande miljöer världen över.ETU-halterna var nära halterna hos italienska jordbruksarbetare. 5-OH-TBZ ochOH-PYR har inte tidigare uppmätts i en befolkningsgrupp. Några gravida kvinnori studien arbetade på bananplantagerna med att packa bananer; de hade signifikant högre halter av biomarkören för tiabendazol jämfört med de som inte arbetade. De hade också högre halter av exponeringsbiomarkörerna för mankozeb och klorpyrifos. BM-exponeringen för de gravida kvinnorna är oroande och understryker vikten av att utföra tillförlitliga exponeringsmätningar – som också ska leda till lämpliga åtgärder att minska exponeringen.