Lambda-syhalotriinin altistumisen biomarkkereiden toksikokineettinen tutkimus

Lambda-syhalotriini on synteettinen pyretroiditorjunta-aine, jota käytetään laajasti Quebecissä vihanneskasvien tuholaisten torjuntaan. Viime vuosina tästä pyretroidista on tullut yksi eniten käytetyistä hyönteismyrkkyistä näissä viljelykasveissa. Tämän molekyylin biologisesta käyttäytymisestä ihmisillä on kuitenkin vähän tietoa. Tämän pyretroidin laajan käytön vuoksi on välttämätöntä kehittää työkaluja, joilla voidaan arvioida asianmukaisesti torjunta-aineille suuressa määrin kosketuksissa olevien työntekijöiden altistumista ruiskutuksen tai käsitellyillä alueilla työskentelyn aikana. Biologista seurantaa, joka koostuu virtsan aineenvaihduntatuotteiden mittaamisesta, pidetään parhaana tapana arvioida tämän tyyppisten tuotteiden imeytyneitä annoksia työpaikalla, kun otetaan huomioon mahdollinen yhdistetty altistuminen hengitysteiden, ihon ja suun kautta. Biologisten seurantatietojen tulkinta edellyttää kuitenkin hyvää tietoa kiinnostavan aineen kineettisestä käyttäytymisestä ihmiskehossa, jotta työntekijöiden biomarkkeritasot voidaan yhdistää todellisiin imeytyneisiin annoksiin. Tämän projektin yleisenä tavoitteena on puuttua ihmisten lambda-syhalotriinille altistumisen biomarkkereiden toksikokinetiikasta puuttuvaan tietämykseen rutiininomaisten biomonitorointitietojen ja siten altistuneiden työntekijöiden terveysriskejen tulkitsemiseksi. Ensin suoritetaan kontrolloitu kineettinen tutkimus vapaaehtoisilla, jotka altistetaan akuutisti pienelle suun kautta otettavalle lambda-syhalotriiniannokselle (suun kautta otettava viiteannos), jota seuraa ihon annos (sumuttimien käyttämä lambda-syhalotriiniformulaatio). Protokolla on samanlainen kuin edellinen, jota tiimimme käytti muiden torjunta-aineiden toksikokineettiseen arviointiin. Toiseksi kehitetään toksikokineettinen malli lambda-syhalotriinille altistumisen biomarkkereiden kinetiikkaa simuloimaan käyttämällä kontrolloidun kineettisen tutkimuksen tietoja ja perustuen aikaisempaan toksikokineettiseen malliin sukulaispyretroideille.

Tarkemmin sanottuna vapaaehtoiset altistetaan suun kautta 0,025 mg/kg:lle lambda-syhalotriiniä (kerta-annos suun kautta). Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston (US EPA) tuoreen terveysriskiarvioinnin mukaan vapaaehtoisille ei pitäisi aiheutua haitallisia vaikutuksia tällaiseen annostukseen. Kolme viikkoa suun kautta tapahtuvan annostelun jälkeen (jotta mahdollistaa yhdisteen täydellinen eliminoituminen elimistöstä) samat vapaaehtoiset altistetaan ihon kautta viljelykasveissa käytettävälle lambda-syhalotriinipohjaiselle formulaatiolle. Formulaatio levitetään 40 cm2:n kyynärvarren pinnalle konsentraatiolla, joka vastaa työpaikalla käytettyä pitoisuutta (Matador 120EC). Käsiteltyä aluetta ei pestä 6 tuntiin. Tämäntyyppinen sovellus on samanlainen kuin altistuville työntekijöille. Näille hyönteismyrkkyille altistumisen spesifisille biomarkkereille suoritetaan virtsan ja veren mittaukset. Nämä altistumisen biomarkkerit tunnetaan jo muista tutkimuksista, ja niiden on osoitettu olevan hyviä pyretroideille altistumisen bioindikaattoreita. Kineettinen profiili auttaa yhdistämään imeytyneet annokset veren ja virtsan metaboliittien pitoisuuksiin ajan myötä. Henkilötiedot terveydentilasta, ruokavaliosta ja elämäntavoista dokumentoidaan. Yhteensä 7 vapaaehtoista viettää yliopistolla koko päivän, jonka aikana he altistuvat pienelle annokselle torjunta-ainetta. Veri- ja virtsanäytteet otetaan. Verenottoa varten tarvitaan neljä lyhyttä tunnin mittaista käyntiä. Jokainen 84 tunnin ajan tyhjentynyt virtsa kerätään eri pulloon. Tämä koko prosessi toistetaan kahdesti, jotta testataan kaksi altistumisreittiä tälle hyönteismyrkkylle, suun kautta (nielty) ja ihon kautta (kyynärvarteen levitettynä).

Lambda-syhalotriinille kontrolloiduissa olosuhteissa altistuneilla vapaaehtoisilla suoritettu tutkimus mahdollistaa uusien virtsan ja veren metaboliittiprofiilien hankkimisen, jotta voidaan ymmärtää paremmin heidän kineettistä käyttäytymistään ja havaittujen profiilien olennaisia ​​biologisia tekijöitä. Näitä tietoja voidaan sitten käyttää toksikokineettisessä mallissa pääasiallisten altistusreittien ja niihin liittyvien imeytyneiden annosten ennustamiseen työntekijöillä, jotka altistuvat lambda-syhalotriinia sisältäville formulaatioille.