Arbets- och miljömedicin Lund

Transkript

1 Rapport nr 19/2012 Arbets- och miljömedicin Lund Ftalater och perfluorosulfonsyra (PFOS) i fostervatten från danska kvinnor: tidstrender och relation till fostervecka för provtagningen. BAG Jönsson MS Jensen B Nørgaard-Pedersen JP Bonde DM Hougaard A Cohen CH Lindh AM Thulstrup G Toft Arbets- och miljömedicin, Lund Danish Ramazzini Center, Aarhus Perinatal Research Unit, Aarhus Section of Neonatal Screening and Hormones, Copenhagen Department of Occupational and Environmental Medicine, Copenhagen

2 Sammanfattning Det är viktigt att veta hur människors exponering för miljögifter varierar över tiden bland annat för att kunna göra bra riskvärderingar, ge bra konsumentupplysning och kostrekommendationer. I denna studie använde vi fostervatten som matris och vi studerade hur halterna av metaboliter till ftalaterna dietylhexylftalat (DEHP) och diisononylftalat (DiNP) samt den perfluorerade kemikalien PFOS varierade över tiden 1980 och 1996 samt om det fanns någon relation mellan halterna och graviditetsveckan för provtagningen samt moderns ålder vid provtagningen. Vi fann att halterna av DEHP metabolit minskade medan den för DiNP ökade. Det sågs ingen skillnad för PFOS. Halterna av miljöförorening ökade med graviditetsvecka. Att DEHP minskar medan DiNP ökar stämmer med det faktum att man håller på att byta ut DEHP mot DiNP. Den ökade halten av kemikalier med graviditetsvecka kan dels tyda på en ansamling av dessa under graviditeten hos fostret men även på en minskad fostervattenvolym. Bakgrund Det är viktigt att veta hur människors exponering för miljögifter varierar över tiden bland annat för att kunna göra bra riskvärderingar, ge bra konsumentupplysning och kostrekommendationer. Speciellt viktigt är detta under graviditeten då fostren är extra känsliga för gifter och då i synnerhet för kemikalier med hormonstörande effekter. Två sådana miljögifter är ftalater och perfluorerade kemikalier (PFCs). Ftalater används i enorma kvantiteter som mjukgörare och som lösningsmedel t.ex. i kosmetika. Ftalaternas halveringstider är kort men den höga exponeringen gör att vi hela tiden har mätbara halter av ftalater i blod och urin. Ftalaterna har klassats som hormonstörande på grund av en rad djurstudier som har visat att exponering under fosterstadiet, under amningsperioden och under puberteten ger effekter som är förenliga med en antiandrogen mekanism, t.ex. hypospadi och minska spermieproduktion(toppari et al. 1996, Lyche et al. 2009). Doserna vid djurförsöken är dock relativt höga jämfört med dem som finns för normalbefolkningen och bevisen för effekter hos människa är också mindre klara. En serie av humana studier visar dock på associationer med allvarliga kroniska effekter som missbildningar/förändringar av pojkbebisars könsorgan och negativa reproduktiva effekter i vuxna män som t.ex. sämre spermiekvalitet (Hauser et al. 2008), ADHD (Kim et al. 2009), autism (Larson et al. 2009, Testa et al. 2012), intelligens (Cho et al. 2010), övervikt (Stahlhut et al. 2007, Hatch et al. 2008) och allergi och astma (Bornehag och Nånberg 2010). PFCs har använts sedan 1950-talet eftersom de har vatten-, smuts-, och fettavvisande egenskaper och hög temperaturtålighet. De är mycket svårnedbrytbara ämnen och kan transporteras långväga och vissa av dem är bioackumulerande och toxiska. Människor exponeras via livsmedel, bl. a fisk kan vara en källa för exponering i den svenska befolkningen, livsmedelsförpackningar samt inomhusluft och damm (Faladysz et al. 2006, Begley et al. 2005, Shoeib et al. 2005, Berger et al. 2009, Lindh et al. 2010). I djurstudier har PFCs vistats vara associerade med en rad negativa effekter så som kancer, utvecklingsneurologiska och reproduktiva hälsoproblem (Luebker et al., 2005, Jensen and Leffers 2008, Lau et al., 2007, Chang et al., 2008, Johansson et al., 2008, DeWitt et al., 2009, Sonne 2010). Precis som för ftalaterna är de använda doserna högre än de som människor utsätts för. Trots detta har man i flera studier sett associationer mellan PFCs och minskad fördelsevikt (Apelberg et al., 2007; Fei et al., 2007; Stein et al., 2009; Washino et al., 2009) 2

3 samt vikt i den tidiga barndomen (Andersen et al., 2010). Dessutom har relationer setts med spermiekvalitet (Joensen et al., 2009), metabolt syndrom (Lin et al., 2009), ADHD (Hoffman el al. 2010) och sköldkörtelfunktion (Dallaire et al., 2009). Metod Vi studerade 300 slumpvis utvalda fostervatten från den andra trimestern från en dansk biobank för fosterscreening som täcker åren mellan 1980 och Biobanken innehåller prover från ett graviditetsscreeningregister med fostervatten- och serumprov emellan åren 1979 och 2004 från mer än graviditeter (fostervattenprover mellan 1980 och 1996).Vi använde bara prov där barnet var en pojke. Vi använde vätskekromatografi-tandem masspektrometri för att analysera ftalatmetaboliter och PFOS och utvärderade resultaten med en generell linjär regressionsmodell. Resultat Medianhalterna av dietylhexylftalat (DEHP) metaboliten mono2-etyl-5-karboxypentylftalat (5cx-MEPP) var 0.27 ng/ml och den för diisononylftalat (DiNP) metaboliten mono-4-metyl-7- karboxyheptylftalat (7cx-MMeHP) var 0.07 ng/ml. Medianhalterna för PFOS var 1.1 ng/ml. (Tabell 1) Tabell 1. Fostervattenkoncentrationer av ftalatmetaboliter, PFOS och kotinin i Danmark (n = 300). Miljögift LOD (ng/ml) n (%) LOD 10th 25th 50th 75th 90th Maximum 5cx-MEPP (99) cx-MMeHP (96) PFOS (98) Vi såg en minskning med 3.5% per år för 5cx-MEPP och en ökning med 7.1% per år för 7cx- MMeHP. Ingen förändring sågs för PFOS. (Tabell 2) För varje ökning i fostervecka för provtagningen ökande halten för 5cx-MEPP med 9.9%, för 7cx-MMeHP med 8.6% och för PFOS med 9.4% (Tabell 2). Vi såg ingen association med vare sig kvinnornas ålder (Tabell 2) eller pariteten (data visas ej). Tabell 2. Procentuell förändring (95% konfidensintervall (95% CI)) i koncentration av miljögifter i fostervatten med en enhets ökning per kalenderår ( ), fostervecka (12 22) och moderns ålder vid provtagningen (17 44 år) Procentuell förändring Miljögift Per kalenderår Per fostervecka Per moderns ålder Ojusterat Justerat (95% CI) Ojusterat Justerat (95% CI) Ojusterat Justerat (95% CI) 5cx-MEPP ( 4.8, 2.1) (4.8, 15.2) ( 1.9, 0.8) 7cx-MMeHP (5.3, 9.0) (2.7, 14.9) ( 1.0, 2.1) PFOS ( 0.3, 3.2) (3.3, 15.9) ( 1.2, 2.0) 3

4 Diskussion Studien är den i särklass största studien hittills av analyser av ftalater i fostervatten. När studien publicerades fanns det inga rapporter om perfluorerade ämnen i fostervatten. Resultaten visar att ftalater eller dess metaboliter samt PFOS passerar placentan in till fostret under de tidiga fosterveckorna då många organ utvecklas. Det finns därför en möjlighet att dessa påverkar fostret negativet på en rad sätt. Det finns hypoteser om att exponering under tidig fosterstadiet kan ge upphov till en rad sjukdomar senare i livet så som kancer, reproduktionsstörningar, astma och allergi, ADHD och autism, övervikt och diabetes. Halterna av 5-cx-MEPP och 7-cx-MMeHP i fostervattnet följer de trender av användningen av ftalaterna som finns i samhället där DEHP alltmer bytts ut till DiNP. En liknande trend har setts i en tysk studie (Wittassek et al. 2007). Situationen visar på en vanlig tendens inom kemikalieanvändningen. När en kemikalie har visats ha negativa effekter på naturen eller människa byts den ut mot en liknande kemikalie som är betydligt mindre studerad. DiNP har endast en kolatom mer i alkoholens kolkedja än DEHP men är i övrigt identisk. Djurförsök har förvisso visat att DiNP är mindre hormonstörande än DEHP men hur detta ser ut hos människa är helt okänt. Vi såg ingen trend för PFOS under tiden Detta är inte helt i överensstämmelse med en annan studie som visade på en ökning fram till 1990 och sedan en relativt stabil nivå fram till 2000 talet då den börjat minska efter att 3M fasat ut produktionen (Haug et al. 2009). Resultaten visar även att halterna av miljögifterna verkar öka i fostervattnet under graviditetsveckorna Detta kan dels tyda på en ansamling av dessa under graviditeten hos fostret men även på en minskad fostervattenvolym. I vilket fall kan man räkna med att fostrets exponering ökar under dessa veckor under graviditeten. Referenser Apelberg, B.J., Witter, F.R., Herbstman, J.B., et al., Cord serum concentrations of perfluorooctane sulfonate (PFOS) and perfluorooctanoate (PFOA) in relation to weight and size at birth. Environ. Health Perspect , Begley TH, White K, Honigfort P, et al. A.Perfluorochemicals: potential sources of and migration from food packaging. Food Addit Contam : Berger U, Glynn A, Holmström KE, et al. Fish consumption as a source of human exposure to perfluorinated alkyl substances in Sweden - analysis of edible fish from Lake Vättern and the Baltic Sea. Chemosphere : Bornehag CG, Nånberg E. Phthalate exposure and asthma in children. Int J Androl : Chang, S.C., Thibodeaux, J.R., Eastvold, M.L., et al. Thyroid hormone status and pituitary function in adult rats given oral doses of perfluorooctanesulfonate (PFOS). Toxicology ,

5 Dallaire, R., Dewailly, E., Pereg, D., et al. Thyroid function and plasma concentrations of polyhalogenated compounds in Inuit adults. Environ. Health Perspect , DeWitt, J.C., Shnyra, A., Badr, M.Z., et al. Immunotoxicity of perfluorooctanoic acid and perfluorooctane sulfonate and the role of peroxisome proliferator-activated receptor alpha. Crit Rev Toxicol , Falandysz J, Taniyasu S, Gulkowska A, et al. Is fish a major source of fluorinated surfactants and repellents in humans living on the Baltic Coast? Environ Sci Technol : Fei, C., McLaughlin, J.K., Tarone, R.E., et al. Perfluorinated chemicals and fetal growth: a study within the Danish National Birth Cohort. Environ. Health Perspect , Hatch EE, Nelson JW, Stahlhut RW, et al. Association of urinary phthalate metabolite concentrations with body mass index and waist circumference: a cross-sectional study of NHANES data, Environ Health; :27. Haug LS, Thomsen C, Becher G. Time trends and the influence of age and gender on serum concentrations of perfluorinated compounds in archived human samples. Environ Sci Technol : Hoffman, K., Webster, T.F., Weisskopf, M.G., et al. Exposure to polyfluoroalkyl chemicals and attention deficit/hyperactivity disorder in U.S. children years of age. Environ. Health Perspect , Hauser R.Urinary phthalate metabolites and semen quality: a review of a potential biomarker of susceptibility. Int J Androl : Jensen, A.A., Leffers, H., Emerging endocrine disrupters: perfluoroalkylated substances. Int. J. Androl , Joensen, U.N., Bossi, R., Leffers, H., et al. Do perfluoroalkyl compounds impair human semen quality? Environ. Health Perspect , Johansson, N., Fredriksson, A., Eriksson, P.. Neonatal exposure to perfluorooctane sulfonate (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA) causes neurobehavioural defects in adult mice. Neurotoxicology , Kim BN, Cho SC, Kim Y, Shin MS, et al. Phthalates exposure and attentiondeficit/hyperactivity disorder in school-age children. Biol Psychiatry. 2009;66 : Larsson, Weiss B, Janson S, et al. Association between indoor environmental factors and parental- reported autistic spectrum disorder in children 6-8 years of age. Neurotoxicology : Lau, C., Anitole, K., Hodes, C., et al. Perfluoroalkyl acids: A review of monitoring and toxicological findings. Toxicol. Sci., ,

6 Lin, C.Y., Chen, P.C., Lin, Y.C., et al. Association among serum perfluoroalkyl chemicals, glucose homeostasis, and metabolic syndrome in adolescents and adults. Diabetes Care , Lindh CH, Rylander L, Toft G, et al. Blood serum concentrations of perfluorinated compounds in men from Greenlandic Inuit and European populations. Chemosphere : Luebker, D.J., York, R.G., Hansen, K.J., et al. Neonatal mortality from in utero exposure to perfluorooctanesulfonate (PFOS) in Sprague-Dawley rats: dose-response, and biochemical and pharamacokinetic parameters. Toxicology , Lyche JL, Gutleb AC, Bergman Å, et al. Reproductive and developmental toxicity of phthalates. J Toxicol Environ Health B Crit Rev : Shoeib M, Harner T, Wilford BH, et al. Perfluorinated sulfonamides in indoor and outdoor air and indoor dust: occurrence, partitioning, and human exposure. Environ Sci Technol : Sonne, C., Health effects from long-range transported contaminants in Arctic top predators: An integrated review based on studies of polar bears and relevant model species. Environ Int , Stahlhut RW, van Wijngaarden E, Dye TD, et al. Concentrations of urinary phthalate metabolites are associated with increased waist circumference and insulin resistance in adult U.S. males. Environ Health Perspective; : Stein, C.R., Savitz, D.A., Dougan, M., Serum levels of perfluorooctanoic acid and perfluorooctane sulfonate and pregnancy outcome. Am. J. Epidemiol , Testa C, Nuti F, Hayek J, et al. Di-(2-ethylhexyl) phthalate and autism spectrum disorders. ASN Neuro :223-9 Toppari J, Larsen JC, Christiansen P, et al. Male reproductive health and environmental xenoestrogens. Environ Health Perspect Suppl : Washino, N., Saijo, Y., Sasaki, S., et al. Correlations between prenatal exposure to perfluorinated chemicals and reduced fetal growth. Environ. Health Perspect , Wittassek M, Wiesmuller GA, Koch HM, et al. Internal phthalate exposure over the last two decades - a retrospective human biomonitoring study. Int J Hyg Environ Health :

7 Det är viktigt att veta hur människors exponering för miljögifter varierar över tiden bland annat för att kunna göra bra riskvärderingar, ge bra konsumentupplysning och kostrekommendationer. I denna studie använde vi fostervatten som matris och vi studerade hur halterna av metaboliter till ftalaterna dietylhexylftalat (DEHP) och diisononylftalat (DiNP) samt den perfluorerade kemikalien PFOS varierade över tiden 1980 och 1996 samt om det fanns någon relation mellan halterna och graviditetsveckan för provtagningen samt moderns ålder vid provtagningen. Vi fann att halterna av DEHP metabolit minskade medan den för DiNP ökade. Det sågs ingen skillnad för PFOS. Halterna av miljöförorening ökade med graviditetsvecka. Att DEHP minskar medan DiNP ökar stämmer med det faktum att man håller på att byta ut DEHP mot DiNP. Den ökade halten av kemikalier med graviditetsvecka kan dels tyda på en ansamling av dessa under graviditeten hos fostret men även på en minskad fostervattenvolym. Arbets- och miljömedicin LUND Tel Fax E-post amm@skane.se Internet: 7