Projekt PCBEXPO:
Expozícia ľudskej populácie PCB vo vybraných regiónoch východného Slovenska
Vranov nad Topľou RNDr. Ľudmila Rosiarová
MUDr. Valentín Dulina MUDr. Mária Havírová MUDr. Jozef Savka MUDr. Stanislav Semjan MUDr. Helena Uhlíková MUDr. Ladislav Zausin ORL: MUDr. Jánošíková Katarína
Humenné Mgr. Ing. Miroslav Veliký, MPH, MHA
MUDr. Jaroslav Šudík MUDr. Milan Ivanco MUDr. František Šarišský ml. MUDr. Peter Jusko MUDr. Dušan Roháč MUDr. Henrieta Tulejová ORL: prim. MUDr. Igor Hriseňko
Michalovce MUDr. Janka Stašková, MPH
MUDr. Dana Jurečková, PhD. MUDr. Ján Jozef
ORL: prim. MUDr. Imrich Sopko
Mgr. Anna Čurilová
Trebišov MUDr. Terézia Konevičová, MPH RNDr. Mgr. Lucia Demesová
MUDr. Mária Šalamonová MUDr. Viera Gasperová MUDr. Anna Repovská MUDr. Mária Švagrovská MUDr. Vladimír Dančák MUDr. Andrea Kovácsová MUDr. Ladislav Palágyi MUDr. Adriana Burdová ORL: prim. MUDr. Ľudmila Vasilková
Bratislava Prof. MUDr. Tomáš Trnovec, DrSc.; MUDr. Ľubica Murínová, PhD.; Mgr. Denisa Richterová, PhD.; MUDr. Henrieta Patayová, PhD.; Mgr. Katarína Rausová, PhD.; Ing. Kamil Čonka, PhD.; Ing. Beata Drobná, PhD.; Ing. Jana Chovancová, PhD.
Štruktúra prezentácie
Úvod do problematiky Čo sú polychlórované bifenyly (PCB) Východiskový stav projektu – údaje z regiónov
Michalovce a Svidník/Stropkov
Popis projektu PCBExpo Expozícia medzi regiónmi Porovnanie aktuálnej expozície PCB s navrhovanými
kritickými hodnotami expozície Vzťah expozícia PCB vs. krvný tlak
Izokoncentračné mapy – odhad koľko ľudí je exponovaných PCB a výška tejto expozície
Diskusia
Polychlórované Bifenyly (PCBs)
Perzistentné lipofilné organochlórované zlúčeniny Bioakumulácia v potravinovom reťazci Celková produkcia PCBs vo svete: > 1 milión ton Použitie: hydraulické a dielektrické kvapaliny,
transformátory, kondenzátory, spomaľovače horenia, plasty, laky, farby...
Všadeprítomné v životnom prostredí Hlavný zdroj PCB expozície človeka – potraviny
živočíšneho pôvodu Endokrinné rozrušovače („endocrine disruptors“) Toxické zlúčeniny – endokrinný, imunitný,
nervový a reprodukčný systém
CHEMKO, Strážske (PCB výroba 1959-1984)
Odpadový kanál
• Počas výroby PCB, fabrika Chemko Strážske vypúšťala PCB odpad priamo do prostredia.
• Medzi rokmi 1997 a 1998, viac ako 10 rokov od ukončenia produkcie PCB v uvedenej fabrike, boli zistené extrémne vysoké koncentrácie PCBs – až do 5g/kg – v odpadovom vodnom kanáli.
Základné údaje
Prevažujúci smer vetra v regióne Michalovce, promile v intervale ≥0 m/s
Náš prístup k hodnoteniu expozície
Needham LL et al. EHP 113:1076–1082 (2005)
Stanovenie PCB v sére: 1563 dospelých 430 8-9-ročných detí 1065 matiek 357 6-ročných detí Σ 3415 subjektov
Ľudský biomonitoring = meranie expozície človeka chemickým látkam prostredníctvom stanovenia chemických látok priamo v ľudskom organizme. Výhoda - informácie o vnútornej kontaminácii organizmu,
zohľadňuje expozíciu z rôznych zdrojov a rôzne spôsoby absorpcie (cez respiračný trakt, tráviaci systém alebo cez pokožku), zohľadňuje špecifické charakteristiky jedinca (absorpcia, metabolizmus a vylučovanie danej látky).
2047 adults2047 adults
Sum of PCBs in ng/g serum lipids:
Mean: 1955
Median: 1065
Limits of the quartiles:
124, 675, 1065, 1978, 101411
Tieto hodnoty sú pravdepodobne
reprezentatívne pre populáciu Michaloviec
a Svidníka, vzdialených navzájom
niekoľko desiatok kilometrov
Obyvatelia Michaloviec: priemer 3105 ng/g tuku; medián 1892 ng/g tuku
2047 dospelých
Suma PCB v sére v ng/g lipidov: Priemer: 1955 Medián: 1065 Hranice kvartilov: 124, 675, 1065, 1978, 101 411
1094 matiek
Suma PCBs v sére v ng/g lipidov:
Priemer: 620 Medián: 430 Hranice kvartilov: 50, 276, 430, 701, 12095
Dospelá populácia Frekvenčný diagram koncentrácie PCB v sére
Zistili sme výrazné prekrytie v PCB koncentráciách v krvnom sére dobrovoľníkov medzi Michalovcami a Svidníkom/Stropkovom.
3105
Zdravotné následky expozície PCB – Štítna žľaza – Metabolické parametre – Následky prenatálnej expozície PCB:
• vývoj dieťaťa • imunitný systém • neurobehaviorálny vývoj • vývoj zubov • poškodenie vnútorného ucha
• Génová expresia ako biomarker expozície PCB • Toxikokinetika PCB
Projekt PCBEXPO
• Projekt Ministerstva zdravotníctva SR – č. 2012/41-SZU-05
• Doba riešenia: 2013-2016 • Prierezová epidemiologická štúdia
• Hlavný cieľ: – doplniť údaje o PCB expozícii obyvateľstva 3
okresov susediacich s regiónom Michalovce a získať informácie o aktuálnej expozícii dospelej populácie okresu Michalovce ...... ...komplexné zhodnotenie zdravotného rizika z PCB expozície populácie celého východného Slovenska.
Hypotézy projektu
Overiť, či existuje rozdiel v environmentálnej PCB expozícii dospelej populácie medzi okresmi Michalovce a okolitými okresmi;
Overiť, či vyššia expozícia PCB má za následok nárast krvného tlaku dospelej populácie.
Overiť, či vyššia expozícia PCB má za následok poškodenie sluchu u dospelej populácie.
Nábor subjektov v každom okrese: 150 dospelých subjektov (vek: 30-40; 41-50 a 51-60 rokov; 25 mužov a 25 žien/skupina) Základné kritérium: Trvalý pobyt v okrese aspoň 20 rokov
Kritériách pre vylúčenie subjektu zo štúdie: Žiadne tehotné ženy, akútne úrazy, onkologickí pacienti Žiadne ochorenia ovplyvňujúce tlak krvi, Žiadna diagnostikovaná hypertenzia 2-ého a 3-eho stupňa
Klinické vyšetrenie + odber vzorky venóznej krvi + Vyplnenie všeobecného dotazníka + Audiometrické vyšetrenie
Geografické kódy bydliska subjektov Stanovenie koncentrácií vybraných pesticídov a PCB vo
vzorkách krvného séra metódou HRGC/HRMS (vysokorozlišovacia plynová chromatografia v spojení s vysokorozlišovacím hmotnostným spektrometrom) + stanovenie hladiny lipidov v sére
Metodika projektu
Dioxínom nepodobné PCB: 28, 52, 74, 99, 101, 138, 153, 170, 180,
187+182, 194, 196+203, 199 Dioxínom podobné PCB: 105, 114, 118, 123, 156, 157, 167, 189 Organochlórované pesticídy: HCB, α-HCH, β-HCH, γ-HCH, DDE, DDT
Analyzované zlúčeniny (N=595)
Celkový počet subjektov: N=602 Ženy: 307 (51%) Muži: 295 (49%)
Charakteristika súboru
Vek Humenné Michalovce Trebišov Vranov n.T. Spolu
N M Ž S M Ž S M Ž S M Ž S M Ž
do 40 24 25 49 25 22 47 30 26 56 26 24 50 105 97 202
41 - 50 23 26 49 22 30 52 22 25 47 28 26 54 95 107 202
nad 51 23 29 52 26 25 51 23 25 48 23 24 47 95 103 198
N 70 80 150 73 77 150 75 76 151 77 74 151 295 307 602
M = muži; Ž = ženy; S = spolu
Charakteristika súboru Rodinný stav Vzdelanie
Fajčenie v minulosti Fajčenie v súčasnosti
0%
20%
40%
60%
80%
100%
45% 53% 53% 63% 54%
55% 47% 47% 37% 46%
nie áno
0%
20%
40%
60%
80%
100%
71% 65% 73% 82% 73%
29% 35% 27% 18% 27%
nie áno p=0,024 p=0,011
p<0,05
0%
20%
40%
60%
80%
100%
40% 31% 38% 34% 36%
47% 50% 36% 46% 45%
13% 19% 26% 19% 19%
ZŠ SŠ-maturita VŠ
0%
20%
40%
60%
80%
100%
83% 75% 79% 81% 80%
17% 25% 21% 19% 20%
ženatý/vydatá bez partnera
Charakteristika súboru
0
5
10
15
20
25
30
muž žena
BM
I
BMI
Humenné Michalovce Trebišov Vranov nad Topľou
0
20
40
60
80
100
120
140
muž žena Sy
stol
ický
tlak
[mm
/Hg]
Systolický tlak
p<0,001 p=0,006
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
muž žena
Dia
stol
ický
tlak
[mm
/Hg]
Diastolický tlak p=0,015
Koncentrácia PCB v sére
p<0,001
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
muž žena
Kon
cent
ráci
a PC
Bs
[ng/
g tu
ku]
Humenné Michalovce Trebišov Vranov n.T.
Priemer SD Min Max Percentily 25 50 75
muž
Humenné 820,4 568,4 148,2 2582,3 371,3 679,0 1144,0 Michalovce 3429,4 8456,3 151,2 69963,7 893,1 1363,9 2950,4
Trebišov 820,1 754,9 158,8 5641,8 403,1 616,1 918,9 Vranov n.T. 811,9 755,3 98,8 4459,4 371,1 598,3 974,8
žena
Humenné 739,7 823,0 169,2 6476,9 343,9 531,2 826,6 Michalovce 2335,1 5459,3 156,2 47170,5 591,2 1218,7 2366,8
Trebišov 637,7 333,8 145,1 1508,4 355,8 562,1 902,5 Vranov n.T. 637,6 755,7 91,2 5927,1 275,6 439,1 808,4
Mediány koncentrácií sumy PCB v sére [ng/g tuku v sére]
Kritické koncentrácie PCB v krvi Nemecko • Hodnoty pre dojčatá, deti, ženy v reprodukčnom veku: ˂500 ng/g sérových lipidov = žiadne riziko; ˃1000 ng/g sérových lipidov – riziko pre zdravie (Bundesgesundheitsbl 2012 · 55:1069–1070, DOI 10.1007/s00103-012-1522-3)
Francúzsko, AFSSA (Agentúra pre bezpečnosť potravín) • Návrh pre informačné účely: 1800 ng PCB /g sérových lipidov = kritická koncentrácia (chlapci nad 3 roky, dospelí muži, ženy nad 45 rokov (AFSSA – Request no. 2008-SA-0053)
EFSA (European Food Safety Agency) • Vyjadrenie z 8/11/2005 – návrh BMDL cca. 1000 ng PCB/g sérových lipidov (Po=0.05 and BMR=0.05) celkovo pre všeobecnú populáciu. (EFSA Journal 2005; 284:1-137)
Quebec, Canada • 900 ng/g sérových lipidov
Ženy < 45 > 45 rokov rokov
Muži < 45 > 45 rokov rokov
Expozícia vs. kritické koncentrácie PCB
Región
ženy do 45 rokov
Suma PCB > 700 ng/g
tuku
Muži celkovo a ženy nad 45
rokov
Suma PCB >1800 ng/g
tuku
N % N %
Humenné 37 13,5 113 9,7
Michalovce 35 51,4 115 40,9
Trebišov 46 23,9 105 5,7
Vranov nad Topľou 40 15 111 8,1
Spolu 158 25,3 444 16,4
PCBRisk 2001 PCBExpo 2015
Histogram hodnôt Sumy PCB z projektov PCBrisk a PCBExpo u dospelých z okresu Michalovce
Suma PCB Adj. Vek a Pohlavie (ng/g tuku)
Skupina
PCBRisk PCBExpo Počet 716 149 Priemer 2786 2520 SD 5240 6068 Medián 1700 1099 Minimum 336 172 Maximum 101331 55286
Medián s 95% intervalom spoľahlivosti
Expozícia PCB (suma): projekt PCBRisk (2001) a PCBExpo (2015)
u dospelých z okresu Michalovce
Expozícia organochlórovaným pesticídom
0
100
200
300
400
500
600
700
800
muži ženy
DD
E [n
g/g
tu
ku]
Koncentrácia DDE v krvi
Humenné
Michalovce
Trebišov
Vranov n.T.
p<0,001
0
10
20
30
40
50
60
70
muži ženy
HC
B [
ng
/g t
uku
]
Koncentrácia HCB v krvi
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
muži ženy
bH
CH
[n
g/g
tu
ku]
Koncentrácia β-HCH v krvi
p<0,001
Expozícia PCB a vek
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8
PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB105 PCB 114 PCB 123 PCB 157
Konc
entr
ácia
PCB
[ng/
g tu
ku]
30-40 rokov
41-50 rokov
51-60 rokov
* **
*p˂0,05 **p˂0,001
*
**
**
0 2 4 6 8
10 12 14 16 18 20
PCB 74 PCB 99 PCB 118 PCB 156 PCB 167 PCB 189 PCB 196203
Konc
entr
ácia
PCB
[ng/
g tu
ku]
**
** **
**
**
**
**
0
50
100
150
200
250
300
Konc
entr
ácia
PCB
[ng/
g tu
ku]
**
** ** **
**
**
**
Expozícia organochlórovaným pesticídom a vek
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
HCB ppDDE ppDDT
Konc
entr
ácia
[ng/
g tu
ku]
30-40 rokov
41-50 rokov
51-60 rokov
**p˂0,001 **
**
**
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
aHCH bHCH gHCH
Konc
entr
ácia
[ng/
g tu
ku]
30-40 rokov
41-50 rokov
51-60 rokov
**
**p˂0,001
Faktory ovplyvňujúce expozíciu PCB
Parameter B SE p
95% konfidenčný interval
Dolná hranica
Horná hranica
Intercept 2,443 ,096 ,000 2,254 2,632
Región (3 reg. vs. Michalovce) -,395 ,029 ,000 -,452 -,339
Pohlavie ,124 ,025 ,000 ,074 ,173
Vek (roky) ,020 ,001 ,000 ,017 ,023 BMI -,010 ,003 ,001 -,015 -,004
R2=0,39
Vzťah medzi expozíciou PCB a výškou krvného tlaku – jednoduchá regresia
1,60
1,80
2,00
2,20
2,40
1,5 2,5 3,5 4,5 5,5
Log
krv
ný
tlak
[m
m/
Hg
]
Log SumPCB
TK systolický
TK diastolický
Expozícia PCB a hodnoty krvného tlaku
Parameter B SE p
95% konfidenčný interval
Dolná hranica
Horná hranica
Intercept 1,970 ,017 0,000 1,936 2,003 Suma PCB ,011 ,005 ,018 ,002 ,021 Vek (roky) ,001 ,000 ,000 ,000 ,001
Pohlavie ,018 ,003 ,000 ,011 ,024 BMI ,002 ,000 ,000 ,002 ,003
Dg hypertenzia -0,019 0,005 ,000 -0,029 -0,009
Systolický tlak:
R2=0,225
Diastolický tlak:
Parameter B SE p
95% konfidenčný interval
Dolná hranica
Horná hranica
Intercept 1,811 ,017 0,000 1,777 1,845 Suma PCB ,002 ,005 ,625 -,007 ,012 Vek (roky) ,001 ,000 ,057 ,000 ,001
Pohlavie ,015 ,003 ,000 ,008 ,022 BMI ,002 ,000 ,000 ,001 ,003
Dg hypertenzia -0,011 ,005 ,028 -,021 -,001 R2=0,132
Suma PCB (ng/g lipidov v sére)
Dg hypertenzie Priemer SD Min Max Percentily 25 50 75
Nie 1072,6 1533,4 91,2 16854,4 387,5 637,6 1117,8
Áno 2548,0 9101,7 148,2 69963,7 472,0 907,3 1420,8
p=0,014
Expozícia PCB a prah počutia
Pravé ucho Ľavé ucho
Regresný parameter β p hodnota
Regresný parameter β p hodnota
4000 Hz Muži 8,484 0,001 10,534 <0,001 Ženy 4,613 0,002 3,585 0,042 Spolu 6,535 <0,001 7,018 <0,001
8000 Hz Muži 8,112 0,005 9,554 0,002 Ženy 3,044 0,134 2,369 0,295 Spolu 5,541 0,002 5,878 0,002
Výsledky adjustované na vek
Vyššia expozícia PCB ...... Vyšší prah počutia
Náš prístup k hodnoteniu expozície
Needham LL et al. EHP 113:1076–1082 (2005)
Stanovenie PCB v sére: 1563 dospelých 430 8-9-ročných detí 1065 matiek 357 6-ročných detí Σ 3415 subjektov
Náš cieľ: zhodnotiť koľko ľudí je exponovaných PCB a aká vysoká je táto expozícia. ........... Transformácia koncentrácií PCB v sére na tzv. izokoncentračné mapy pomocou krígingu.
Kvantifikácia environmentálnej expozície PCB obyvateľov východného Slovenska
Podmienka pre tvorbu izokoncentračných máp: Koncentrácie PCB v sére ľudí, ktorí žijú okolo zdroja PCB znečistenia musia klesať so vzdialenosťou od zdroja.
Dospelí Deti
Matky
Kritické koncentrácie PCB v krvi Nemecko • Hodnoty pre dojčatá, deti, ženy v reprodukčnom veku: ˂500 ng/g sérových lipidov = žiadne riziko; ˃1000 ng/g sérových lipidov – riziko pre zdravie (Bundesgesundheitsbl 2012 · 55:1069–1070, DOI 10.1007/s00103-012-1522-3)
Francúzsko, AFSSA • Návrh pre informačné účely: 1800 ng PCB /g sérových lipidov = kritická koncentrácia (chlapci nad 3 roky, dospelí muži, ženy nad 45 rokov (AFSSA – Request no. 2008-SA-0053)
EFSA (European Food Safety Agency) • Vyjadrenie z 8/11/2005 – návrh BMDL cca. 1000 ng PCB/g sérových lipidov (Po=0.05 and BMR=0.05) celkovo pre všeobecnú populáciu. (EFSA Journal 2005; 284:1-137)
Quebec, Canada • 900 ng/g sérových lipidov
Ženy < 45 > 45 rokov rokov
Muži < 45 > 45 rokov rokov
Región Michalovce, dospelá populácia, individuálne komunity v zónach odhadnutých pomocou krígíngu (geopozícia a koncentrácia PCB) pre 1563 dospelých (predikčné mapy)
Región Michalovce, individuálne komunity v zónach odhadnutých pomocou krígíngu (geopozícia a koncentrácia PCB) pre 1065 matiek (predikčná mapa vľavo dole) a ich 357 detí vo veku 6 rokov (predikčná mapa dole vpravo)
0 0
4435 (33,14%)
10829 (100%)
8095 (60,48%)
854 (6,38%)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Michalovce Svidník, Stropkov
167,59-700,00 700,01-1800,00 1800,01-12095,64
Populácia žien v reprodukčnom veku v regióne Michalovce (N=13384) a Svidník Stropkov
(N=10829)
0
6101 (76,92%) 5573
(95,72%)
1432 (18,05%)
249 (4,28%)
399 (5,03%)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Michalovce Svidník, Stropkov
137,99-700,00 700,01-1800,00 1800,01-6494,72
Populácia detí v regióne Michalovce (N=7932) a Svidnik Stropkov (N=5822)
50227 (93,46%)
3268 (2,95%)
107446 (97,05%)
3514(6,54%)
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
Michalovce Svidník, Stropkov700,01-1800,00 1800,01-110024,28
Dospelá populácia v regióne Michalovce (N=110714) a Svidník Stropkov (N=53741)
Rozsah kritických koncentrácii PCB v sére ng/g tuku podľa AFSSA
Expozícia vs. kritické koncentrácie PCB v sére
podľa AFSSA ˃1800
˂700
˂700
˂700 ˂700
˃700 ˂1800
˃700 ˂1800
˃700 ˂1800
Aktuálne dáta: Suma PCB v ng/g tuku
Adjustované na vek a pohlavie
182 – 278 278 – 382 382 – 480 480 – 565
565 – 670 670 – 889 889 – 1450 1450 – 3798
Michalovce
Strážske
Humenné
Vranov nad Topľou
Trebišov
0,0179 – 0,0619 0,0619 – 0,1264 0,1264 – 0,1965 0,1965 – 0,2605 0,2605 – 0,3843 0,3843 – 0,6484 0,6484 – 1,2875
Michalovce
Strážske
Humenné
Vranov nad Topľou
Trebišov
Aktuálne dáta: Koncentrácia PCB52 v ng/g tuku Adjustované na vek a pohlavie
18,50 – 32,89 32,89 – 46,46 46,46 – 56,84 56,84 – 63,81 63,81 – 78,84 78,84 – 117,06 117,06 – 252,76
Michalovce
Strážske
Humenné
Vranov nad Topľou
Trebišov
Aktuálne dáta: Koncentrácia HCB v ng/g tuku Adjustované na vek a pohlavie
Michalovce
Strážske
Humenné
Vranov nad Topľou
Trebišov
Aktuálne dáta: DDE ng/g tuku
Adjustované na vek a pohlavie
214,09 – 324,81 324,81 – 427,90 427,90 – 513,89 513,89 – 673,63 673,63 – 1003,2 1003,2 – 1796,3 1796,3 – 4179,0
Aktuálne dáta Koncentrácie β-HCH v ng/g tuku Adjustované na vek a pohlavie
4,771 – 7,027 7,027 – 8,880 8,880 – 12,35 12,35 – 19,41 19,41 – 35,23 35,23 – 75,0
Michalovce
Strážske
Humenné
Vranov nad Topľou
Trebišov
Z-skóre Adjustované na vek a pohlavie
PCB všetky skupiny
Michalovce
Strážske
Humenné
Vranov nad Topľou
Trebišov
Stropkov
Svidník
Získali sme údaje o expozícii PCB dospelej populácie celého regiónu východného Slovenska ovplyvňovaného PCB
Pokles expozície PCB je nižší ako sa očakávalo podľa trendov globálneho poklesu PCB expozície vo svete Zdroj environmentálneho znečistenia PCB stále existuje a je
ťažko dostupný pre prirodzené cesty rozkladu PCB Veľká časť obyvateľstva je exponovaná PCB nad
odporúčané kritické hodnoty (národne akceptované limitné hodnoty – Francúzsko, Nemecko, Kanada, EFSA)
Závery
Praktický výstup pre pacientov – návrhy? Individuálne dosledovanie subjektov s vysokou
expozíciou PCB? Zdroj expozície PCB? Iba odpadový kanál z Chemka? Cesta expozície populácie?
Aktualizácia odhadu expozície populácie PCB v celej
oblasti vs. kritické koncentrácie v krvi
Diskusia