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