Projekt PCBEXPO: Expozícia ľudskej populácie PCB vo vybraných regiónoch východného Slovenska
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 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 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
Odpadový kanál CHEMKO, Strážske (PCB výroba 1959-1984)
Základné údaje 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. Prevažujúci smer vetra v regióne Michalovce, promile v intervale 0 m/s
Náš prístup k hodnoteniu expozície Stanovenie PCB v sére: 1563 dospelých 430 8-9-ročných detí 1065 matiek 357 6-ročných detí Σ 3415 subjektov Needham LL et al. EHP 113:1076 1082 (2005) 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 adults dospelých Sum of PCBs in ng/g serum lipids: Suma PCB v sére v ng/g lipidov: Mean: 1955 Priemer: Median: 1065 1955 Limits of the quartiles: Medián: 1065 Hranice kvartilov: 124, 675, 1065, 1978, 101411 124, 675, 1065, 1978, 101 411 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
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 3105 Zistili sme výrazné prekrytie v PCB koncentráciách v krvnom sére dobrovoľníkov medzi Michalovcami a Svidníkom/Stropkovom.
Génová expresia ako biomarker expozície PCB Toxikokinetika PCB Zdravotné následky expozície PCB Štítna žľaza Metabolické parametre Následky prenatálnej expozície PCB: vývoj dieťaťa imunitný systém neurobehaviorálny vývoj vývoj zubov poškodenie vnútorného ucha
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.
Metodika projektu 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
Analyzované zlúčeniny (N=595) 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
Charakteristika súboru Celkový počet subjektov: N=602 Ženy: 307 (51%) Muži: 295 (49%) Vek Humenné Michalovce Trebišov Vranov n.t. Spolu M Ž S M Ž S M Ž S M Ž S M Ž N 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 ženatý/vydatá bez partnera Vzdelanie ZŠ SŠ-maturita VŠ p<0,05 100% 80% 60% 17% 25% 21% 19% 20% 100% 80% 60% 13% 19% 26% 19% 19% 47% 50% 36% 46% 45% 40% 20% 83% 75% 79% 81% 80% 40% 20% 40% 31% 38% 34% 36% 0% 0% Fajčenie v minulosti nie áno p=0,024 Fajčenie v súčasnosti nie áno p=0,011 100% 80% 55% 47% 47% 37% 46% 100% 80% 29% 35% 27% 18% 27% 60% 40% 20% 45% 53% 53% 63% 54% 60% 40% 20% 71% 65% 73% 82% 73% 0% 0%
Charakteristika súboru 30 BMI 25 20 Humenné BMI 15 10 5 0 Diastolický tlak [mm/hg] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 muž žena muž Diastolický tlak p=0,015 žena Michalovce Trebišov Vranov nad Topľou Systolický tlak [mm/hg] 140 120 100 80 60 40 20 0 p=0,006 muž Systolický tlak p<0,001 žena
Koncentrácia PCB v sére Koncentrácia PCBs [ng/g tuku] 1400 1200 1000 800 600 400 200 p<0,001 Mediány koncentrácií sumy PCB v sére [ng/g tuku v sére] Humenné Michalovce Trebišov Vranov n.t. 0 muž žena muž žena Priemer SD Min Max Percentily 25 50 75 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 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
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) Ženy < 45 > 45 rokov rokov Muži < 45 > 45 rokov rokov 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
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
Histogram hodnôt Sumy PCB z projektov PCBrisk a PCBExpo u dospelých z okresu Michalovce PCBRisk 2001 PCBExpo 2015
Expozícia PCB (suma): projekt PCBRisk (2001) a PCBExpo (2015) u dospelých z okresu Michalovce Medián s 95% intervalom spoľahlivosti Suma PCB Adj. Vek a Pohlavie Skupina (ng/g tuku) PCBRisk PCBExpo Počet 716 149 Priemer 2786 2520 SD 5240 6068 Medián 1700 1099 Minimum 336 172 Maximum 101331 55286
Expozícia organochlórovaným pesticídom Koncentrácia DDE v krvi DDE [ng/g tuku] 800 700 600 500 400 300 200 p<0,001 p<0,001 Humenné Michalovce Trebišov Vranov n.t. 100 0 muži ženy 70 Koncentrácia HCB v krvi bhch [ng/g tuku] 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 Koncentrácia β-hch v krvi HCB [ng/g tuku] 60 50 40 30 20 10 0 muži ženy 0,0 muži ženy
Expozícia PCB a vek Koncentrácia PCB [ng/g tuku] Koncentrácia PCB [ng/g tuku] 300 250 200 150 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 100 ** 50 0 * ** ** ** * PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB105 PCB 114 PCB 123 PCB 157 ** ** ** ** ** ** 30-40 rokov 41-50 rokov 51-60 rokov *p 0,05 **p 0,001 Koncentrácia PCB [ng/g tuku] 20 18 16 14 ** 12 10 8 6 4 2 0 ** ** ** ** PCB 74 PCB 99 PCB 118 PCB 156 PCB 167 PCB 189 PCB 196203 ** **
Expozícia organochlórovaným pesticídom a vek Koncentrácia [ng/g tuku] 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 ** ** ** HCB ppdde ppddt 30-40 rokov 41-50 rokov 51-60 rokov **p 0,001 Koncentrácia [ng/g tuku] 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 ** ahch bhch ghch 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 R 2 =0,39
Vzťah medzi expozíciou PCB a výškou krvného tlaku jednoduchá regresia 2,40 Log krvný tlak [mm/hg] 2,20 2,00 1,80 TK systolický TK diastolický 1,60 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 Log SumPCB
Expozícia PCB a hodnoty krvného tlaku Systolický tlak: Parameter B SE p 95% konfidenčný interval Dolná Horná hranica 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 R 2 =0,225 Diastolický tlak: 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 Parameter B SE p 95% konfidenčný interval Dolná Horná hranica 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 R 2 =0,132 p=0,014
Expozícia PCB a prah počutia Pravé ucho Ľavé ucho 4000 Hz Regresný parameter β p hodnota Regresný parameter β p hodnota 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 Stanovenie PCB v sére: 1563 dospelých 430 8-9-ročných detí 1065 matiek 357 6-ročných detí Σ 3415 subjektov Needham LL et al. EHP 113:1076 1082 (2005) 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) Ženy < 45 > 45 rokov rokov Muži < 45 > 45 rokov rokov 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
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)
Dospelá populácia v regióne Michalovce (N=110714) a Svidník Stropkov (N=53741) 120000 100000 80000 60000 107446 (97,05%) 1800 50227 (93,46%) Expozícia vs. kritické koncentrácie PCB v sére podľa AFSSA Populácia žien v reprodukčnom veku v regióne Michalovce (N=13384) a Svidník Stropkov (N=10829) 12000 10000 8000 40000 20000 0 3268 (2,95%) 8095 (60,48%) 700 1800 10829 (100%) 3514 (6,54%) Michalovce Svidník, Stropkov 700,01-1800,00 1800,01-110024,28 Rozsah kritických koncentrácii PCB v sére ng/g tuku podľa AFSSA Populácia detí v regióne Michalovce (N=7932) a Svidnik Stropkov (N=5822) 7000 6000 5000 6101 (76,92%) 5573 (95,72%) 6000 4000 2000 0 4435 (33,14%) 700 700 1800 Michalovce 854 (6,38%) 700 0 0 Svidník, Stropkov 4000 3000 2000 1000 0 700 1432 (18,05%) 700 1800 Michalovce 399 (5,03%) 700 249 (4,28%) Svidník, Stropkov 0 167,59-700,00 700,01-1800,00 1800,01-12095,64 137,99-700,00 700,01-1800,00 1800,01-6494,72
Vranov nad Topľou Humenné Strážske Michalovce 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 Trebišov
Humenné Aktuálne dáta: Koncentrácia PCB52 v ng/g tuku Adjustované na vek a pohlavie Vranov nad Topľou Trebišov Strážske Michalovce 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
Vranov nad Topľou Trebišov Humenné Strážske Michalovce Aktuálne dáta: Koncentrácia HCB 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
Humenné Aktuálne dáta: DDE ng/g tuku Adjustované na vek a pohlavie Vranov nad Topľou Trebišov Strážske Michalovce 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
Vranov nad Topľou Humenné Strážske Michalovce 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 Trebišov
Svidník Z-skóre Adjustované na vek a pohlavie PCB všetky skupiny Stropkov Humenné Vranov Strážske nad Topľou Michalovce Trebišov
Závery 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)
Diskusia 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