Konstnärer - rena giftspridarna

Transkript

1 Konstnärer - rena giftspridarna 400 gånger mer kadmium i avloppet i konstnärskvarteren GÖTEBORG Konstnärer sprider gift. Reningsverket Ryaverket i Göteborg har tagit prover på avloppsvattnet i konstnärstäta områden. De fann upp till 400 gånger högre halter av kadmium än normalt, skriver Göteborgs-Posten. Den giftiga tungmetallen är förbjuden sedan drygt 20, men för konstnärsfärger gjordes undantag. Man uppskattar att tio procent av det kadmium som n reningsverket kommer från konstnärsfärger. [1]

2 ABSORPTION Av peroralt kadmium (Cd) absorberas en ganska liten fraktion (1,5-5%). Detta sker genom DMT-1 (divalent metall transporter), vars huvudsakliga funktion är att absorbera järn. Detta leder till ett högre kadmiumupptag under graviditet eller järnbrist. Absorptionen via lungorna är fraktionellt större, rökare absorberar mellan 10 och 40 % av allt Cd som inhaleras. [2] DISTRIBUTION I blodet transporteras Cd bundet till röda blodkroppar eller albumin. Det distribueras till levern, där det binds upp av metallothionin (MT). MT är ett protein med låg molekylär vikt, där en tredjedel av aminosyrorna utgörs av cystein, och som har hög affinitet för Cd och zink. Uttrycket av MT påverkas av förekomsten av bl a Cd, och MT skyddar mot toxicitet inducerad av Cd genom att hindra Cd från att interagera med andra makromolekyler. [2] Även i placenta inducerar kadmium MT, vilket leder till att endast mycket låga doser Cd förs över till fostret (däremot kan höga halter MT leda till försämrad överföring av koppar). [3] Från levern sker en långsam omdistribution till njuren. Efter distribution återfinns ca: 50% av totalt Cd i levern och njurarna.[2] UTSÖNDRING Kadmiums halveringstid i kroppen är 10 till 30, vilket leder till ackumulation även med ett lågt intag. Utsöndring sker via gallan (Cd-GSH) och via urin (Cd-MT). Signifikant utsöndring sker dock endast vid så höga koncentrationer att allvarlig njurskada redan har skett. En 50 gammal amerikansk man har i genomsnitt 30mg Cd i kroppen. [2] FÖREKOMST Kadmium förekommer inte i någon hög utsträckning som mineral. Däremot förekommer mindre mängder kadmium ofta i sulfidmineral med zink och bly, och även tillsammans med koppar. Gruvarbetare som arbetar med utvinning av zink, koppar och bly utsätts därför för kadmium. Kadmium används bland annat som rostskydd, pigment i färg och plaster, och i svetsfogar. Dessutom är Cd ena elektroden i Ni-Cd-batterier. [4] Den främsta källan till kadmiumintag hos icke-rökare är mat, och beror på kadmiumhalten i jorden. Cd i jordmånen påverkas huvudsakligen av utsläpp i luften, och av mängden kadmium i gödsel. I Sverige används numera gödsel med låg Cd-halt, och koncentrationen Cd i jordmånen beräknas förändras inom intervallet -75% till +11%. Växter ackumulerar ofta Cd till hundratals gånger högre koncentration, och vissa ändå upp till tusenfalt. Rökare kan få lika mycket kadmium från rökning som från maten, eftersom även tobaksplantan ackumulerar kadmium. [5] Personer som arbetar inom koppar, bly och zinkindustri riskerar att utsättas för högre doser, liksom personer som målar med kadmiumpigment eller arbetar med återvinning av produkter som innehåller kadmium. [6]

3 Genomsnittligt dagligt intag från mat i de flesta områden som inte är kadmiumförgiftade ligger mellan µg. WHO har fastslagit en uppskattad tolerabel dos på 1 µg per kilo kroppsvikt. [5] AKUT KADMIUMFÖRGIFTNING Den akuta kadmiumförgiftningen har olika förlopp beroende på absorptionsvägen och de tidiga symptomen beror främst på den lokala irritation som kadmiumet ger på vävnaderna. [2] Vid oralt intag av kadmium är de första effekterna vanligen illamående, kramper i magen, kräkningar och diarréer. Kräkningarna och diarréerna är ofta blodiga som en direkt följd av toxiciteten. Vid inhalation uppträder luftvägsirritation, bröstsmärtor, illamående och diarréer. I det korta perspektivet kan förgiftning via inhalation vara allvarligare än förgiftning peroralt och förgiftningen kan snabbt utvecklas till allvarliga lungödem och/eller allvarlig pneumonit. Inhalation av kadmium kan ge bestående men i form av emfysem och fibrosbildning som ökar residualvolymen. Vid väldigt höga doser uppträder i djurförsök leverskador och akut njursvikt. [7] KRONISK KADMIUMFÖRGIFTNING Den kroniska kadmiumförgiftningen skiljer sig även den beroende på administrationsväg. Tydliga skador i lungorna syns främst vid inhalation. Residualvolymen ökar och lungans ventilatoriska kapacitet minskar till följd av lungskadorna. Exakt hur kadmium orsakar emfysem och fibros är inte klarlagt men en teori är att kadmium inhiberar syntesen av alfa1- antitrypsin. Brist på alfa1-antitrypsin är associerat med lungskador i form av emfysem och kan således vara en tänkbar orsak till lungskador vid kadmiumförgiftning. [2] Tack vare kadmiums komplexbildning med metallothionein eller albumin transporteras det till njuren där det konverteras till oorganiskt kadmium i främst proximala tubulis epitelceller. I lysosomerna tas metallothioneinresterna bort från kadmiummolekylerna vilket ger oorganiskt kadmium. Kadmiummolekylerna utövar därefter sin toxiska effekt på cellerna. Skadan på proximala tubuli försämrar återupptaget av flera olika ämnen, bland annat glukos, proteiner, kalcium och fosfat. Det försämrade upptaget ger utslag i urinen och ger allvarliga konsekvenser i kroppens homeostas vilket bland annat leder till osteoporos. [2] Kadmium är klassad som en carcinogen. I laboratorieförsök orsakar kadmium tumörer på försöksdjur och att det är likadant för människor styrks av epidemiologiska studier. [2] Kadmium kopplas även samman till hypertension även vid normala intag över lång tid. Detta tros bero på tubuliskador men även på förändringar i uttrycket av cytokrom P450 i njurarna, orsakade av kadmium. Proteiner i CYP4-familjen producerar eicosanoider som har effekter på den vaskulära tonen och på natrium-reabsorptionen. [8] Anemi är vanligt vid kronisk kadmiumförgiftning. Kadmium orsakar anemi på flera sätt. Intravaskulär hemolys uppst tidigt i förgiftningen som en följd av kadmiums direkt toxiska effekt på erytrocyterna. Genom att kadmium tävlar med järn om upptaget i tarmen kan det orsaka järnbrist. I slutfasen av förgiftningen bidrar även njurskadorna till en minskad syntes av erytropoietin. [9]

4 UTREDNING OCH BEHANDLING Diagnosen kadmiumförgiftning görs efter en anamnes av exponering, samtidigt som symptom föreligger. Symptomen som redan nämnts ovan är olika vid förtäring och inhalation. Förutom att se till symtom kan man mäta B-Cd, då den endast är förhöjd vid en akut exponering (efter en tid distribueras Cd till lever och njurar). För att övervaka njurfunktion mäts mikroproteinuri (beta-mikroglobulin, retinol-binding protein, albumin och metallothionein). [4] Behandlingen best av att övervaka patienten för att hålla luftvägar öppna och undvika stor vätskeförlust. Kelatbehandling har ingen bevisad effekt, men behandling med EDTA tros kunna hjälpa. Av vikt är då att behandlingen sätts in så snart som möjligt. [2,4] OSTEOPOROS Enligt WHO är osteoporos ett tillstånd med mindre mängd normalt sammansatt ben med strukturella förändringar vilket leder till nedsatt hållfasthet och större risk för skelettskador. [10] Osteoporosen beror på en obalans i benremodelleringen. Bentätheten är som störst i s åldern och är sedan relativt konstant i två decennier för att i takt med åldrandet minska. Hos kvinnor ses ofta en snabbare minskning i bentäthet efter menopaus då östrogenet minskar osteoklast aktiviteten via osteoprotegrin. [10] Bendensiteten kan mätas med dual energy X-ray absorptiometry (DEXA). Enligt denna undersökning föreligger osteoporos när bentätheten understiger 2,5 standardavvikelser från en ung frisk individ. Osteopeni föreligger när bentätheten understiger 1,5-2,5 standardavvikelser. [10] Osteoporosen leder till ökad risk för frakturer. I sverige har man uppskattat att osteoporosen orsakar cirka frakturer till en sjukvdskostnad av 4 miljarder kronor per. [10] KADMIUM OCH OSTEOPOROS Flera epidemiologiska studier har visat på sambandet mellan kadmiumexponering och osteoporos. I en svensk tvärsnittsstudie undersöktes en population som bodde i närheten av en nickel-kadmium-batteri fabrik. Studien visade att ju högre exponeringen för kadmium varit desto lägre var personernas bendensitet [11]. I en kinesisk studie undersökte en grupp forskare befolkningen i ett område runt ett smältverk som orsakat kadmiumutsläpp. Man fann att osteoporos som kom efter kadmiumexponering var relaterad till de njurtubuliskador som kadmium orsakar [12]. Den kanske mest kända händelsen som länkar kadmiumexponering till osteomalaci och osteoporos är utbrottet av itai-itai-sjukan i Japan. Det var i slutet av 1940-talet då mängden frakturer och andra symtom från rörelseapparaten ökade kraftigt, främst hos äldre och medelålders kvinnor. Forskarna fann att de drabbade hade njurskador tillsammans med minskad bendensitet. Sjukdomsutbrottet kunde härledas till ett kadmiumutsläpp från en zinkgruva till Jinzu-floden. Utsläppet ledde till att kadmiumnivåerna i ris steg från 0,066 mg/kg till 0,68 mg/kg [13].

5 Orsakerna till osteoporos efter kadmiumexponering relateras främst till kadmiumets effekter på kalciumomsättningen i kroppen. Parathyroideahormon (PTH) koncentrationen ökar i plasma som svar på lågt kalcium. PTH har en direkt inverkan på proximala och distala tubuli där det ökar återresorptionen av kalcium. Vid kadmiumrelaterade skador på tubuli minskar njurens förmåga till återresorbtion. Man tror även att kadmium inhiberar det enzymsystem som hydroxylerar 25-hydroxyvitaminD till dihydroxyvitamind som är den aktiva formen av vitamind. Minskad mängd 1-25-dihydroxyvitaminD minskar upptaget av kalcium i tarmen. Man tror även att kadmium kan ha en direkt effekt på benvävnaden. In vitro studier på odlade osteogena celler visade att cellernas förmåga att mineralisera minskade då kadmiumjoner tillsattes [14].

6 STUDIEDESIGN EPIDEMIOLOGISK STUDIE KADMIUM OCH KONSTNÄRER 1982 kom ett förbud mot användande av kadmium i ytbehandlingsprodukter, stabiliseringsmedel och som pigment. Ett undantag gjordes dock för konstnärsfärger [15]. Vissa konstnärsfärger som innehåller kadmium i kulörnamnet t.ex. kadmiumrött eller kadmiumgult kan till 45 procent bestå av kadmium [16]. I en rapport från september 2007 föresl kemikalieinspektionen att man bör se över undantaget med kadmium i konstnärsfärger, man bedömer att det inte längre är motiverat att ha det kvar [17]. V uppfattning är att aktiva konstnärer som använder sig av kadmiumfärger utgör en riskgrupp för exponering och därigenom också för de skador som kan följa. Vt mål med studien skulle alltså vara att identifiera en riskgrupp och undersöka om de drabbats av nedsatt bendensitet som är en av de skador som kadmium är relaterat till. TIDIGARE FORSKNING Flera av de studier vi har gått igenom undersöker förhållandet mellan kadmiumexponering och osteoporos hos olika befolkningspopulationer eller hos populationer som arbetar inom metallindustrin [12,13,14]. Vi har inte hittat några arbeten som berör konstnärers exponering för kadmium. HYPOTES / FRÅGESTÄLLNING Har konstnärer som varit exponerade för kadmium i målarfärg en ökad risk för att utveckla Osteoporos? Osteoporos är idag en kostsam sjukdom för vden [11], och då konstnärsfärger länge har varit ett undantag ifrån kadmiumförbudet [15] utgör konstnärer inom måleri och glas/keramik branschen en särskilt utsatt grupp.vi vill undersöka om särskild hänsyn bör tas till denna grupp som då eventuellt skulle kunna bli föremål för särskilda preventiva insatser. STUDIETYP Då ett kliniskt randomiserat försök skulle vara både omständigt, ta tid, kosta pengar och dessutom vara oetiskt, så kommer vi att utföra en observationsstudie för att försöka svara på v frågeställning. Att göra en fall- kontrollstudie skulle erbjuda följande problem: En fallkontroll studie ger i regel mer begränsad information än vad man kan få ut av en kohortstudie, då v frågeställning utg ifrån exponering/riskfaktor snarare än diagnostiserad sjukdom väljs en retrospektiv kohortstudie som modell. Dessutom hade en prospektiv studie tagit tid att utföra, då utvecklandet av benskörhet tar tid. En prospektiv studie hade dessutom varit sv att genomföra då kadmiumanvändandet i färger fasas ut. För att kunna definiera en exponerad kohort väljer vi att studera personer som studerat på svenska konsthögskolor och tagit examen ifrån dessa. Se mer under nästa avsnitt.

7 STUDIEBAS Vi har valt att studera alla som tog en examen i konst o design/motsvarande minst 160 poäng ifrån kungliga konsthögskolan (Stockholm), konstfack (Stockholm) och Göteborgs Universitet i åldrarna till och med 30 med en tidsram på 10 från läset 1977/78 till och med 1986/87. Vi avser även att dela upp kohorterna i stratum med kvinnor och män, då kvinnligt kön är en riskfaktor för osteoporos [18], samt att personer med järnbrist har ett ökat upptag av kadmium. (För att se spridning av ålder se diagram ett och två i appendix) Som kontrollgrupp avser vi att slumpmässigt dra studenter med samma kriterier som för studiegruppen, fast med annan typ av examen. Vi avser att använda DeXA-teknik för att mäta bendensitet i helkropp hos så många i kohorterna och kontrollgruppen som möjligt. När individerna kommer för DEXA-undersökning f de fylla i ett frågeformulär som ger oss information om rökning, om de fortsatt måla med kadmiumfärger (exponering), eventuella kroniska sjukdomar och läkemedelsbehandling. Vi har också tänkt att mäta kadmiumvärdet i blodet. PRECISION Ett stort problem i studien är att vi inte känner till mängden kadmium de exponerade varit utsatta för. Dessutom är det problematiskt med vid vilken ålder som ska vara den maximala för att få delta i studien, då högre ålder också medför en minskad bendensitet, framför allt hos postmenopausala kvinnor. Induktionstiden för kadmium-osteoporos bör inte ge upphov till problem, då exponeringen ligger långt bak i tiden. FELKLASSIFICERING Vi använder DEXA för att mäta bendensitet, det är en metod som vi då vi gått igenom vt bakgrundsmaterial sett att flera forskargrupper använt och som det också refereras till i litteraturen.[10] CONFOUNDERS Rökning minskar bendensiteten, liksom ålder. Snedfördelning av dessa kan ställa till det. Kvinnligt kön är överrepresenterat hos va konststudenter, och kvinnor löper större risk att få osteoporos. BORTFALL Eftersom vi har ett slumpmässigt bortfall kan vi räkna med att det är lika stort i båda grupperna. Ett stort bortfall skulle kunna minska precisionen (slumpmässiga fel) i v studie, då större populationer ökar precisionen. Om vi genom att enbart välja att studera konstnärer med högskoleexamen inte kommer att kunna generalisera va resultat till andra konstnärer, så minskar validiteten. Det största problemet är att hitta tillräckligt många av va examinerade konstnärer, och få dem att ställa upp. Som en morot använder vi biobiljetter, vilket borde öka deltagandet avsevärt. MÅTT PÅ SJUKDOMSFÖREKOMST Att vi väljer att mäta bendensitet istället för förekomsten av osteoporos, via ett diagnosregister, gör studien både dyrare och mer arbetskrävande, men eftersom prevalensen

8 hos kvinnor under 50 s ålder är avsevärt lägre än den hos äldre, och osteoporos dessutom är en sjukdom som inte alltid diagnostiseras är bendensitetsmätning lämpligt. SLUTDISKUSSION Om en ökad sjukdomsrisk för osteoporos skulle uppdagas, bör konstnärer som har använt kadmiumfärg följas extra noga med avseende på osteoporosrisken. [1] (050506) [2] Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 11th Edition, Genom accessmedicine 14/11 [3] Cunningham G.F, Kenneth L. Leveno, Steven L. Bloom, John C. Hauth, Larry C. Gilstrap III, Katharine D. Wenstrom]. Williams Obstetrics, 22nd Edition, [4] Olson K.R, Poisoning & Drug Overdose, Fifth Edition, Genom accessmedicine 14/11 [5] Cadmium Review, Nordic Council of Ministers, January 2003,Report no. 1, Issue no. 04, Date of issue 28. January 2003 [6] International Labour Office. Encyclopedia of Occupational Health and Safety. Volumes I and II. New York: McGraw-Hill Book Co., (1971), p. 233] [7] Adachi K, Dote T, Dote E, Mitsui G, Kono K. Strong acute toxicity, severe hepatic damage, renal injury and abnormal serum electrolytes after intravenous administration of cadmium fluoride in rats., J Occup Health May;49(3): [8] Satarug S, Nishijo M, Lasker JM, Edwards RJ, Moore MR. Kidney dysfunction and hypertension: role for cadmium, p450 and heme oxygenases?, Tohoku J Exp Med Mar;208(3): Review. [9] Horiguchi H, Nippon, Eiseigaku, Zasshi. Anemia induced by cadmium intoxication May;62(3): Review. Japanese. [10] Werner S. Endokrinologi Liber. Falköping (2004) [11] Hagenfeldt K (ordf), Alton V, Eksell S, Johansson C, Johnell O, Ljunggren Ö, Marké LÅ, Möller M, Mørland B, Nilsson K, Ringertz H, Strender LE, Sääf M, Sønbø Kristiansen I, Zethraeus N, Osteoporos - prevention, diagnostik och behandling, (2003) [12] Alfvén T, Elinder CG, Carlsson MD, Grubb A, Hellström L, Persson B, Pettersson C, Spång G, Schütz A, Järup L. Low-level cadmium eposure and osteoprosis J Bone Miner Res Aug;15(8): [13] Taiyi Jin, Gunnar Nordberg, Tingting Ye, Meihua Bo, Hongfu Wang, Guoying Zhu, Qinghu Kong and Alfred Bernard. Osteoporosis and renal dysfunction in a general

9 population exposed to cadmium in China Environmental Research Volume 96 Issue 3, November 2004, Pages [14] Kazantzis G. Calcium, osteoporosis and calcium metabolism Biometals Volym 17 Issue 5, Oktober 2004, Pages [15] Miljöhälsorapport Tematiska översikter och analyser. Publicerings: 2005 Sidantal: 285. ISBN X [16] Information om kadmium till konstnärer (071114) [17] Giftfri miljö bedömningar, förslag och åtgärder sammanställning av underlag till den andra fördjupade utvärderingen Kemikalieinspektionen, o.pdf (070928) [18] Berglund G, Internmedicin 4e upplagan, Liber, (2006), s

10 Appendix 1 Diagram 1 Ålder och antal kvinnor examen 77/78-86/87. Antal Serie1 ålder Diagram 2 Ålder och antal män examen 77/78-86/ Antal Serie Ålder Statistik från Statistiska centralbyrån.