Arbets- och miljömedicin Lund

AMM Rapport nr 20/2011 Arbets- och miljömedicin Lund Exponering för toxiska metaller hos Skånes befolkning Staffan Skerfving Thomas Lundh

Bakgrund Alla människor är exponerade för toxiska metaller genom luft, föda, dricksvatten och hudkontakt. Kunskap om exponeringen är viktig för bedömning av risker samt för preventiva åtgärder. Informationen är i många delar ofullständig. Därför har Arbets- och miljömedicin vid Labmedicin Skåne i Lund gjort undersökningar av exponeringen i populationen i Södra sjukvårdsregionen. Barn och kvinnor är ofta de delar av den allmänna befolkningen som löper risk för hälsoeffekter. Under årens lopp har uppmärksammats att toxiska effekter av bly (Skerfving 2005; Skerfving och Bergdahl 2007), kadmium och kvicksilver kan uppkomma vid låga exponeringar. Därför har undersökningarna av exponering kompletterats med studier av effekter. Metoder Barn I samband med uppmärksamhet mot utsläpp av bly från ett smältverk i Landskrona togs 1978 blodprover från barn (fr a 7-8 år gamla) boende i och omkring staden. Resultaten var av så stort intresse att provtagningen upprepades året därpå i Trelleborg, en stad av samma storlek, men utan industriellt blyutsläpp. Därefter har prover tagit vartannat år i de två städerna. Under de senaste åren har dock provtagning skett bara i Landskrona, och bara vartannat år, eftersom beräkningar av statistisk styrka visat att det är tillräckligt. 1978-2011 undersöktes totalt 4.050 barn med avseende på blodbly (B-Pb). Sedan 1986 har blodet vid några tillfällen analyserats för kadmium (B-Cd) och sedan 1990 för kvicksilver (B-Hg). För de 3,60 barn som undersöktes 1978-2007 hämtades ur Statistiska Centralbyråns (SCB) register uppgifter om skolbetyg i årskurs 9 (vid 16 års ålder). För pojkarna inhämtades också från Pliktverket uppgifter om deras kognitiva förmåga (IQ), längd och vikt i samband med mönstringen (18-19 års ålder). Från SCB erhölls uppgifter om moderns och faderns utbildning samt familjens inkomst. Från Pliktverket och Krigsarkivet har inhämtats uppgifter om faderns IQ, längd och vikt då han mönstrade. Kvinnor Blodprover togs i november-december 2006 på 55 skånska kvinnor (55-59 år) i samband med mammografiundersökningar (Pawlas et al., insänt för publicering). Ett omfattande frågeformulär om levnadsförhållanden ifylldes. Analyser Analyser av B-Pb har skett 1978-94 med elektrotermisk atomabsorptionsspektrometri (AAS) eller 1995-2011 med induktivt kopplad plasma massektrometri (ICP-MS). B-Cd analyserades med AAS 1986-91och med ICP-MS 1998-2011. B-Hg analyserades med atomemissionsspektormetri 1990-2011. Platina, palladium och rhodium i blod analyserades med högupplösande ICP-MS. Resultat Barn Exponering Under perioden 1978-2011 har vi analyserat B-Pb hos totalt 4.050 barn in i Landskrona och Trelleborg (Figur 1; Strömberg et al. 2008; Stroh et al. 2009; Skerfving et al. 2010). Det har skett en dramatisk sänkning. Sänkningen var stark under perioden 1978-1994, då bly gradvis eliminerades ur bensin. Men sänkning har också skett från 1995 och senare.

I Landskrona är B-Pb högre hos barn som bor nära smältverket än hos de som bor i resten av staden, vilka i sin tur ligger högre än barn från landsbygden runt staden (Strömberg et al. 2008; Stroh et al. 2009). Halterna i barnens blod är relaterade till halterna i mossa i barnets omgivning (Nilsson et al., manuskript). B-Cd hos de skånska barnen barnen var låga (Figur 2). Det fanns ingen klar trend över den studerade perioden 1986.-2011. B-Hg var också låga, men i detta fall hade det skett en sänkning 1990-2011 (Figur 3), sannolikt p g a minskad användning av amalgam i barntandvården. B-Pb och B-Cd hos skånska barn är låga, men skiljer sig inte från dem vi noterat i studier av sammanlagt 1.363 barn från sex (inklusive Sverige) europeiska länder, men är mycket lägre än de vi funnit i tre utom-europeiska länder (Hruba et al., insänt för publicering). Skillnader i B-Pb mellan stad och land har också noterats i andra länder (Hruba et al., manuskript). Barn från särskilt förorenade områden kan ha betydligt högre av B-Pb, B-Cd och B-Hg. B-Hg påverkas starkt av intaget av fisk och tandsvårdspraxis. Toxiska effekter Under perioden 1978-2007 analyserades (i den ovan nämnds undersökningen) B-Pb hos totalt 3,680 barn (de flesta 7-8) i och omkring Landskrona och Trelleborg. Genomsnittlig halt var endast 37.1 (median 33, variationsområde 5.6-244) µg/l. Det fanns statistiskt signifikanta negative samband mellan skolbetyg i årskurs 9 (ålder 16 år) och barnens B-Pb (vid 7-8 år), 8-9 år efter blodprovstagningen (betyg t o m 1992/93: r S =- 0.209; P<0.0001; meritvärde 1992/93-2007: r S =-0.152; P<0.0001; Skerfving et al. 2010). Hos de mönstrande pojkarna (ålder 18-19 år) fanns det signifikanta negativa samband mellan kognitiv förmåga (IQ; staninepoäng; r S =-0.093; P=0.002), längd (r S =-0.107; P<0.0001) och vikt ( r S =-0.138; P<0.001), å ena sidan, och deras B-Pb vid 7-8 års ålder, å den andra (Skerfving et al. 2010). Dessa samband kvarstod även efter justering för föräldrarnas utbildning, familjens inkomst och faderns IQ, längd och vikt vid hans mönstring. Ytterligare statistisk modellering behövs dock. I studier av polska barn, med något högre B-Pb än de skånska, har vi funnit att det finns en genetisk modifiering av sambandet mellan IQ och B-Pb (Pawlas et al., under tryckning). Det betyder att vissa individer är mer sårbara än andra, och att vissa populationer i världen har ökad känslighet, vilket måste beaktas i bedömningar av risker. Kvinnor Bly, kadmium och kvicksilver Hos de skånska kvinnorna var B-Pb i genomsnitt 18 (variationsområde 5,6-49) µg/l, B-Cd 0,35 (0,11-2,6) µg/l och B-Hg 1.37 (0.21-9,8) µg/l (Pawlas et al., insänt för publicering). B- Cd var starkt beroende av rökvanorna, B-Hg av fiskintaget och amalgamfyllningar. Sammanlagt har undersökts 480 kvinnor från sex europeiska (inklusive Västerbotten) och tre utom-europeiska länder (Pawlas et al., insänt för publicering) De skånska ickre-rökande kvinnornas B-Pb och B-Cd var, näst västerbotten-kvinnornas, de lägsta uppmätta. För B-Hg

hade de svenska kvinnorna de högsta halterna av alla europeer, men lägre än de utomeuropeiska. Det fanns en korrelation mellan halterna av B-Cd hos icke-rökande kvinnor och de hos barn i samma land, men kvinnorna hade tre gånger högre halter, eftersom de ackumulerat kadmium i kroppen under lång tid (Pawlas et al., insänt för publicering). Det fanns motsvarande relation för B-Hg, eftersom kvinnorna åt mer fisk och hade fler amalgamfyllningar än barnen. Platina, palladium och rhodium Hos 26 kvinnor bestämdes halter av platina, palladium och rhodium i blod. Halterna var mestadels mycket låga, i området ng/l (Renstchler et al., manuskript). Emellertid hade två kvinnor halter av platina som låg åtskilligt högre än övriga. Det visade sig, att de hade behandlats med cis-platina, ett cytostaticum, för cancer något decennium tidigare. Palladium och rhodium varierade också, av oklar anledning, mellan individer, men inte alls lika mycket. Halterna kunde jämföras med dem hos sammanlagt 248 kvinnor från fem andra europeiska och tre utom-europeiska länder. Halterna varierade starkt mellan olika geografiska områden, utan att orsaken till skillnaderna kunde klart identifieras. Konklusioner Den helt unika tidsserien av analyser av metaller i blod hos skånska barn visar att det, under och efter utfasningen av bly ur bensinen, har det skett en dramatisk sänkning av B-Pb. De halter som förelegat har emellertid varit tillräckligt höga för att orsaka toxiska effekter på centrala nervsystemet, vilka kvarstår efter ett decennium. Detta är nya och anmärkningsvärda observationer. Effekterna saknar betydelse för den enskilda individen, men är förstås av stor betydelse på befolkningsnivå. De skånska barnen hade låga halter av kadmium i blod. Men med tanke på den livslånga ackumulation de har framför sig, är exponeringen ändå oroväckande hög, och kommer hos flickorna att leda till risk för osteoporotiska frakturer när de uppnår övre medelåldern (Åkesson et al., 2006; Suwasono et al., 2010). De skånska barnen hade låga och sjunkande halter av kvicksilver, sannolikt p g a minskande användning av amalgam i barntandvården; det finns inte skäl misstänka hälsoeffekter, ens på sikt. De skånska kvinnornas B-Pb och B-Cd var låga (om än högre än barnens). För B-Cd gäller ändå, att exponeringen är så hög att de riskerar skador på skelettet (Åkesson et al., 2006; Suwasono et al., 2010; Skerfving och Lundh 2011). B-Hg var relativt högt, i anledning av relativt högt fiskintag. Halterna av "katalysator-elementen" platina, palladmium och rhodium i skånska kvinnor är mycket lägre än vad man tidigare trott, eftersom de analytiska metoderna inte varit tillräckligt känsliga. Halterna varierar starkt mellan individer och geografiskt. Orsaken är mestadels oklar; det finns inget klart samband med trafik. Det visar sig att platina kvarstannar i kroppen mycket länge efter behandling med cis-platina, vilket man inte tidigare vetat. Det finns anledning överväga om detta kan vara ett problem ur njurskade-synvinkel. Halter av platina hos övriga element, och av palladium och rhodium är så låga att toxiska effekter förefaller osannolika.

Spridning av resultat Resultaten har, förutom sedvanlig vetenskaplig publicering (se nedan), förmedlats till på många olika sätt. Resultat har förmedlats i samband med kontakter med hälso- och sjukvården i Södra sjukvårdsregionen. 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 metallförorening av miljön. Publikationer Hruba F, Strömberg U, Cerna M, Chunying C, Harari F, Harari R, Horvat M, Josko O, Koppova K, Kos A, Lundh T, Lundström N-G, Löfmark L, Lyoussi B, Laamech J, Mladen K, Pawlas K, Pawlas N, Rentschler G, Spevackova V, Spiric Z, Yu-Feng L, Skerfving S, Bergdahl I A. Blood cadmium, mercury, and lead in city children from Croatie, Czech Republic, Poland, Slovakia, Slovenia, Sweden, China, Ecuador, and Morocco. Insänt för publicering. Hrubá F, Strömberg U, Černá M, Chen C, Harari F, Harari R, Horvat M, Koppová K, Kos A, Krsková A, Krsnik M, Laamech J, Yu-Feng L, Löfmark L, Lundh T, Lundström N-G, Lyossi B, Mazej D, Osredkar J, Pawlas K, Pawlas N, Prokopowicz A, Rentschler G, Spĕváčková V, Špiri c Z, Tratnik J, Skerfving S, Bergdahl IA. Blood cadmium, mercury, and lead in children: A regional comparison of rural, urban and industrial areas of six European countries, and China, Ecuador, and Morocco. Manuskript. Nilsson JP; Skerfving S, Stroh E, Strömberg U. Pollution by lead as reflected in moss and children s blood. Manuskript. Pawlas N, Pawlas K, Prokopowicz A, Skerfving S, Broberg K. Genetic modification by ALAD and VDR genes of lead-induced impairment of hearing in children. Neurotoxicology. Under tryckning. Pawlas N, Strömberg U, Carlberg B, Cerna M, Chen C, Harari F, Harari R, Horvat M, Hruba F, Koppova K, Krskova A, Krsnik M, Li Y-F, Löfmark L, Lundh T, Lundström N-G, Lyoussi B, Mazej D, Osredkar J, Pawlas K, Rentschler G, Snoj Tratnik J, Spevackova V, Spiric Z, Sundkvist A, Vadla D, Zizi S, Skerfving S, Bergdahl IA.. Cadmium, Mercury and Lead in blood of urban women in Croatia, Czech Republic, Poland, Slovakia, Slovenia, Sweden, China, Ecuador and Morocco. Insänt för publicering. Rentschler G, Rodushkin I, Cerna M, Chunying C, Harari F, Harari R, Horvat M, Hruba F, Koppova K, Kos A, Krskova A, Krsnik M, Laamech J, Löfmark L, Lundh T, Lundström N-G, Lyossi B, Mazej D, Osredkar J, Pawlas K, Pawlas N, Prokopowicz A, Skerfving S, Spevackova V, Spiric Z, Sundkvist A, Strömberg U, Tratnik J, Yu-Feng L, Bergdahl IA. Platinum, palladium, rhodium, molybdenum and strontium in blood of women in nine countries. Manuskript. Skerfving S. Inorganic lead an update 1991-2004. Criteria Document for Swedish Occupational Standards. Arbete och Hälsa 2005:3, 119 pp. Skerfving S, Bergdahl IA. Chapter 31. Lead. In: Nordberg GF, Fowler BA, Nordberg M, Friberg LT. Handbook on the Toxicology of Metals, Academic Press, Elsevier, 2007, p.599-643. ISBN 978-0- 369413-3. Skerfving S, Lundh T. Toxiska effekter av kadmium på njurar och skelett hos skånska kvinnor. Rapport nr 21/2011 från Arbets- och miljömedicin - Lund.

Skerfving S, Löfmark L, Lundh T, Mikoczy Z, Strömberg U. Assessment of relationships between blood-lead concentrations in children and toxic effects. Report 2010-12-28 from Occupational and Environmental Medicine, University Hospital in Lund. Stroh E, Lundh T, Oudin A, Skerfving, Strömberg U. Geographical patterns in blood lead in relation to industrial emissions and traffic in Swedish children, 1978-2007. BMC Public Health 2009;9:225, sid 1-14. doi:10.1186/1471-2458-9-225. Strömberg U, Lundh T, Skerfving S. Yearly measurements of blood lead in Swedish children since 1978: The declining trend continues in the petrol-lead-free period 1995-2007. Environ Res 2008;107:332-335. DOI:10.1016/j.envres.2008-03-007. Suwazono Y, Salomon S, Vahter M, Skerfving S, Lidfeldt J, Åkesson A. Benchmark dose for cadmium-induced osteoporosis in Women. Toxicology Letters 2010;197:123-127. 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;6:830-834.

Blyhalter i blod (B-Pb, geometriska medelvärden) hos sammanlagt 4050 barn i Landskrona (ofyllda kvadrater) och Trelleborg (fyllda kvadrater) undersökta under perioden 1978 2011. 70 60 50 B-Pb (µg/l) 40 30 20 10 0 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 År Figur 1. Blykoncentrationer i blod (B-Pb, geometriska medelvärden) hos 4,050 barn (mestadel år gamla 7-8) i Landskrona (ofyllda symboler) och Trelleborg (fyllda)] undersökta 1978-2011.

B-Cd (µg/l) 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Provtagningsår Figur 2. Kadmiumkoncentrationer i blod (B-Cd, geometriska medelvärden och individuella värden) hos 1.521 barn (mestadels 7-8 år) i Landskrona (svarta symboler) och Trelleborg (röda) undersökta 1986-2011.

9,00 8,00 7,00 6,00 B-Hg (µg/l) 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 1990 2007 2009 2011 Sampling Provtagningsår year Figur 3. Kvicksilverkoncentrationer i blod (B-Hg, geometriska medelvärden och individuella värden) hos 1.169 barn (mestadels 7-8 år) i Landskrona och Trelleborg undersökta 1990-2011. Ett enstaka starkt avvikande värde (kontrollerat) markeras med en pil.

Alla människor är exponerade för toxiska metaller från föda, dricksvatten och luft. För bedömning av risken fordras information om graden av exponering. Vi har undersökt skånska barn och kvinnor. Hos barn följda 1978-2011 sjönk exponeringen för bly sex-faldigt, men kan ändå ge lätta effekter på centrala nervsystemet. Kvicksilver har också sjunkit, medan kadmiumintaget är oförändrat, vilket är mycket allvarligt, eftersom det på sikt ger risk för osteoporos med frakturer, särskilt hos äldre kvinnor. Arbets- och miljömedicin 221 85 LUND Tel 046-17 31 85 Fax 046-17 31 80 E-post amm@med.lu.se Internet: www.ammlund.se