Toxicokinetische studie van Lambda-cyhalothrin biomarkers van blootstelling

Lambda-cyhalothrin is een synthetisch pyrethroïde pesticide dat veel wordt gebruikt in Quebec om ongedierte in groentegewassen te bestrijden. De laatste jaren is deze pyrethroïde uitgegroeid tot een van de meest gebruikte insecticiden in deze gewassen. Er is echter een gebrek aan gegevens over het biologische gedrag van dit molecuul bij mensen. Gezien het uitgebreide gebruik van dit pyrethroïde, wordt het essentieel om hulpmiddelen te ontwikkelen om de blootstelling goed te beoordelen van werknemers die grotendeels in contact komen met pesticiden tijdens het spuiten of werken in behandelde gebieden. Biologische monitoring, die bestaat uit het meten van metabolieten in de urine, wordt beschouwd als een geprefereerde aanpak om de geabsorbeerde doses van dit type product op de werkplek te evalueren, gezien de mogelijk gecombineerde blootstelling via de luchtwegen, dermale en orale routes. Interpretatie van biologische monitoringgegevens vereist echter een goede kennis van het kinetische gedrag van de betreffende stof in het menselijk lichaam, om biomarkerniveaus bij werknemers te koppelen aan werkelijk geabsorbeerde doses. De algemene doelstelling van dit project is het gebrek aan kennis over de toxicokinetiek van biomarkers van blootstelling aan lambda-cyhalothrin bij mensen aan te pakken voor een betere interpretatie van routinematige biomonitoringgegevens en dus gezondheidsrisico's bij blootgestelde werknemers. Eerst zal een gecontroleerde kinetische studie worden uitgevoerd bij vrijwilligers die acuut worden blootgesteld aan een lage orale dosis lambda-cyhalothrin (orale referentiedosis), gevolgd door een cutane dosis (van de formulering van lambda-cyhalothrin gebruikt door verstuivers). Het protocol zal vergelijkbaar zijn met een eerder protocol dat door ons team werd gebruikt voor de toxicokinetische beoordeling van andere pesticiden. Ten tweede zal een toxicokinetisch model worden ontwikkeld om de kinetiek van biomarkers van blootstelling aan lambda-cyhalothrin te simuleren, gebruikmakend van gegevens uit de gecontroleerde kinetische studie en gebaseerd op een eerder toxicokinetisch model voor verwante pyrethroïden.

Meer specifiek zullen vrijwilligers oraal worden blootgesteld aan 0,025 mg/kg lichaamsgewicht lambda-cyhalothrin (eenmalige orale dosering). Volgens een recente beoordeling van de gezondheidsrisico's door het Amerikaanse Environmental Protection Agency (US EPA) mogen vrijwilligers geen nadelige effecten ondervinden van een dergelijke dosering. Drie weken na orale toediening (om volledige eliminatie van de verbinding uit het lichaam mogelijk te maken), zullen dezelfde vrijwilligers dermaal worden blootgesteld aan een formulering op basis van lambda-cyhalothrin die op gewassen wordt gebruikt. De formulering wordt aangebracht op een oppervlak van 40 cm2 van de onderarm in een concentratie die overeenkomt met die op de werkplek (Matador 120EC). Het behandelde gebied wordt gedurende 6 uur niet gewassen. Dit type toepassing zal vergelijkbaar zijn met dat van blootgestelde werknemers. Urine- en bloedmetingen van specifieke biomarkers van blootstelling aan deze insecticiden zullen worden uitgevoerd. Deze biomarkers van blootstelling zijn al bekend uit andere onderzoeken en blijken goede bio-indicatoren te zijn voor blootstelling aan pyrethroïden. Het kinetische profiel zal dienen om geabsorbeerde doses te koppelen aan bloed- en urineconcentraties van metabolieten in de loop van de tijd. Persoonlijke informatie over gezondheidstoestand, voeding en levensstijl zal worden gedocumenteerd. In totaal zullen 7 vrijwilligers een volledige dag op de universiteit doorbrengen, waarbij ze worden blootgesteld aan een lage dosis pesticide. Er worden bloed- en urinemonsters afgenomen. Voor bloedafnames zijn vier korte bezoeken van een uur nodig. Elke urinelozing gedurende een periode van 84 uur wordt opgevangen in een ander flesje. Dit hele proces wordt twee keer herhaald om twee routes van blootstelling aan dit insecticide te testen, oraal (ingeslikt) en dermaal (aangebracht op de onderarm).

De studie bij vrijwilligers die onder gecontroleerde omstandigheden zijn blootgesteld aan lambda-cyhalothrin, zal het mogelijk maken om nieuwe urine- en bloedmetabolietprofielen te verwerven om hun kinetisch gedrag en essentiële biologische determinanten van de waargenomen profielen beter te begrijpen. Deze gegevens kunnen vervolgens worden gebruikt in een toxicokinetisch model om de belangrijkste blootstellingsroutes en de bijbehorende geabsorbeerde doses te voorspellen bij werknemers die worden blootgesteld aan formuleringen die lambda-cyhalothrin bevatten.