Arbets- och miljömedicin Lund

Transkript

1 AMM Rapport nr 21/2011 Arbets- och miljömedicin Lund Toxiska effekter av kadmium på njurar och skelett hos skånska kvinnor Staffan Skerfving Thomas Lundh

2 Bakgrund Det är sedan länge känt att höggradig exponering för kadmium, i industrin eller i samband med miljökatastrofer, kan orsaka skador på njurar och skelett. Det är emellertid inte känt huruvida exponering på den nivå som förekommer i den allmänna populationen kan ge skador. De viktigaste källorna till exponering för kadmium i den allmänna befolkningen är rökning och vegetabiliska födoämnen. Sverige är en del av världen med relativt sett låg exponering för kadmium (Skerfving och Lundh 2011). Upptaget av kadmium i mag-tarmkanalen är kopplat till det av järn. Eftersom kvinnor ofta har dåligt järnstatus har de ökad absorption av både järn och kadmium. Kvinnor ackumulerar därför dubbelt så mycket kadmium som män. Eliminationen av kadmium ur kroppen sker mycket långsamt; halveringstiden är decennier. Därför är äldre kvinnor riskgruppen för toxiska effekter av kadmium. Projektet avser att klarlägga risken för njur- och skeletteffekter av kadmium hos äldre kvinnor. Vidare studeras samverkan med nutrition och andra miljögifter. Av särskilt intresse är huruvida effekten av kadmium på skelettet samverkar med intaget av vitamin A, som också påverkar bentätheten. En hypotes är att orsaken till effekter på skelettet är en bristande aktivering (genom hydroxylering) av vitamin D i en av kadmium skadad njurbark. Persistenta klororganiska föreningar (persistent organochlorine pollutants; POPs), som DDT och PCB, anses också kunna skada skelettet; man kan därför misstänka en samverkan mellan kadmium och POP. Metoder och resultat Studien Kvinnors Hälsa i Lundbygden I samband med en omfattande hälsoundersökning (Kvinnors hälsa i Lundbygden; Womens s Health in the Lund Area; WHILA) togs blod och urinprover samt gjordes en mätning av bentäthet i handleden hos 820 kvinnor (54-64 år). Det förelåg en association mellan halten av kadmium i urin och effekter på njurfunktionen (halter av α 1 -mikroglobulin och N-acetyl-ß-D-glukosaminidas i urin samt kreatinin-clearance; Åkesson et al., 2005). Sådana effekter fanns också hos icke-rökare. Resultaten kunde användas för en beräkning av Bench Mark Dose, att användas i riskbedömningen av kadmium, varvid en ny beräkningsmetod användes (Suwasono et al., 2006). Det fanns också en relation mellan kadmium i urin och effekter på skelettet (bentähet samt halter av parathormon och deoxypyridinolin i serum; Åkesson et al., 2006). Effekter sågs även hos icke-rökande kvinnor. Data kunde användas för en beräkning av Bench Mark Dose (Suwasono et al., 2010). Bestämning av aktiverat vitamin D [1,25(OH) 2 D]i serum hos 85 kvinnor talade emot att effekten på skelettet berodde på en bristande aktivering i njurbarken (Engström et al., 2009). Vitamin A (retinol) i serum hos 606 kvinnor föreföll motverka den toxiska effekten av kadmium på bentätheten (Engström et al., in press).

3 Malmö-studien Ur biobanken i Malmö drogs blodprover från 908 kvinnor (60-70 år) som undersökts med avseende på bentäthet i handleden, och som hade en stor kontrast i täthet (Rignell-Hydbom et al., 2009). Halten av POPs (PCB-153) och p,p -DDT) i blodserum visade inget samband med bentätheten. Däremot fanns ett samband mellan hög halt av kadmium i erytrocyter och låg bentäthet. Denna effekt försvann emellertid vid justering för rökning. Det går därför inte att säkert avgöra om effekten beror på kadmium i tobaksröken, eller på andra komponenter som påverkar skelettet. Konklusioner Hos kvinnor i övre medelåldern i Skåne, ett område med en ur internationell synvinkel låg exponering för kadmium, finns ett samband mellan halten av kadmium i urin, som är ett mått på kroppsbördan av kadmium, ackumulerad över lång tid, och markörer för lätta toxiska effekter på njurens tubuli och glomeruli samt skelett-täthet och markörer för bennedbrytning. Effekten på skelettet förefaller inte vara orsakad av njurskada. Fynden bör leda till kraftfulla åtgärder mot förorening av åkermark med kadmium, särskilt som markens halt av kadmium sjunker mycket långsamt. Ett adekvat intag av vitamin A motverkar beneffekten av kadmium. Exponering för persistenta klororganiska föreningar hade ingen effekt på skelettet. Spridning av resultat Resultaten har, förutom sedvanlig vetenskaplig publicering (se nedan), förmedlats till på många olika sätt. Notiser har skrivits i Bulletin från Arbets- och Miljömedicin Lund/Malmö. Utbildningar har hållits för hälsovårdsinspektörer, företagsläkare och företagssköterskor. Vidare har informationen spritts vid Medicinska Riksstämman., möten med Kemikalieninspektionens Toxikologiska råd och Naturvårdsverkets program Miljörelaterad hälsa (HÄMI) samt genom seminarier vid olika instanser inom Europeiska Unionen [Europeiska kommissionens DG Research; European Environment Agency (EEA); European Chemical Authority (ECHA); European Food and Safety Authority (EFSA)], liksom vid ett flertal internationella vetenskapliga konferenser. Det finns alltså goda skäl att tro, att informationen kommer att beaktas vid kommande riskbedömningar och preventiva åtgärder mot fortsatt kadmiumförorening av miljön. Publikationer Engström A, Skerfving S, Lidfeldt J, Burgaz A, Lundh T, Samsioe G, Vahter M, Åkesson A. Cadmium-induced bone effect is not mediated via low serum 1,25-dihydroxy vitamin D. Environ Res 2009;109: doi: /j.envres Engström A, Håkansson H, Skerfving S, Bjellerup P, Lidfeldt J, Lundh T, Samsioe G, Vahter M, Åkesson A. Retinol may counteract the negative effect of cadmium on bone. J Nutr. In press. Rignell-Hydbom A, Skerfving S, Lundh T, Lindh CH, Elmståhl S, Bjellerup P, Jönsson BAG, Strömberg U, Åkesson A. Exposure to cadmium and persistent organochlorine pollutants and its association with bone mineral density and markers of bone metabolism on postmenopausal women. Environmental Research 2009;109: doi: /j.envres Skerfving S, Lundh T. Exponering för toxiska metaller hos Skånes befolkning. Rapport nr 20/2011. Arbets- och miljömedicin - Lund. Suwasono Y, Sand S, Vahter M, Falk Filipsson A, Skerfving S, Lidfeldt J, Åkesson A. Benchmark dose for cadmium-induced renal effects in humans. Environ Health Perspect 2006;7:

4 Suwazono Y, Salomon S, Vahter M, Skerfving S, Lidfeldt J, Åkesson A. Benchmark dose for cadmium-induced osteoporosis in Women. Toxicology Letters 2010;197: Åkesson A, Lundh T, Vahter M, Bjellerup P, Lidfeldt J, Nerbrand C, Samsioe G, Strömberg U, Skerfving S. Tubular and glomerular kidney effects in Swedish women with low environmental cadmium exposure. Environ Health Perspect 2005;11: Åkesson A, Bjellerup P, Lundh T, Lidfeldt J, Nerbrand C, Samsioe G, Skerfving S, Vahter M. Cadmium-induced effects on bone in a population-based study of women. Environ Health Perspect 2006;6:

5 Alla människor exponeras för kadmium genom födan, eftersom växter tar upp metallen ur jorden. Rökning är också en viktig källa. Svenskar har en exponering som brukar betraktas som låg. Men man ackumulerar metallen i kroppen under livets gång. Studier av skånska kvinnor i övre medelåldern visar att deras exponering ändå är tillräckligt hög för att orsaka toxiska effekter på njurar och skelett, vilket är allvarligt, med risk för osteoporos och frakturer. Arbets- och miljömedicin LUND Tel Fax E-post amm@med.lu.se Internet: