Pesticiden bereiken niet noodzakelijkerwijs één voor één het lichaam. In het milieu en in de agrarische toeleveringsketen kunnen we tegelijkertijd worden blootgesteld aan meerdere stoffen die voor verschillende doeleinden worden gebruikt: herbiciden, fungiciden en insecticiden. Het is precies deze gecombineerde blootstelling, bekend als het ‘cocktaileffect’, een van de meest complexe aspecten om te evalueren bij het begrijpen van de mogelijke risico’s van chemische stoffen.
In een nieuwe studie van het Europese SPRINT-project, geleid door onderzoekers van het Cesare Maltoni Cancer Research Center van het Ramazzini Instituut, de Universiteit van Bologna en de Radboud Universiteit in Nederland, werd gekeken naar wat er gebeurt als glyfosaat, tebuconazol en acetamiprid afzonderlijk en samen worden toegediend.
Waarom het cocktaileffect van pesticiden bestuderen?
De veiligheidsbeoordeling van chemische stoffen is grotendeels gebaseerd op de studie van individuele verbindingen. In werkelijkheid kan de belichting echter veel complexer zijn.
Het SPRINT-project probeerde precies dit probleem op een progressieve manier aan te pakken: van de pesticiden die als het meest relevant werden beschouwd, werden er enkele geselecteerd voor verdere analyse en na de eerste tests werden glyfosaat, tebuconazool en acetamiprid gekozen voor het onderzoek op dieren. De drie behoren ook tot verschillende categorieën: glyfosaat is een herbicide, tebuconazol een fungicide en acetamiprid een insecticide.
Het doel was daarom niet eenvoudigweg vast te stellen of een enkele stof giftig was, maar om te begrijpen of gelijktijdige blootstelling aan meerdere pesticiden andere effecten kon veroorzaken dan die waargenomen bij individuele stoffen.
Hoe het onderzoek is uitgevoerd
De onderzoekers gebruikten mannelijke en vrouwelijke Sprague-Dawley-ratten en dienden de drie stoffen toe via het drinkwater. Van bijzonder belang is dat de blootstelling begon tijdens de zwangerschap, vanaf de zesde dag van de zwangerschap, en voortduurde tijdens de borstvoeding en na het spenen tot een leeftijd van ongeveer 16 weken. In totaal werden 312 ratten gebruikt, verdeeld in 13 groepen.
De onderzoekers creëerden groepen die afzonderlijk werden blootgesteld aan glyfosaat, tebuconazol en acetamiprid en andere groepen die werden blootgesteld aan hun mengsel. Voor elke stof en het mengsel werden drie doses gebruikt: de dosis die overeenkomt met de ADI, d.w.z. de aanvaardbare dagelijkse inname, tien keer de ADI en honderd keer de ADI, waarbij de laatste overeenkomt met de NOAEL, het niveau waarop op basis van de beschikbare toxicologische gegevens bij dieren geen nadelige effecten mogen worden waargenomen.
Daarom werden talrijke parameters geanalyseerd: gewicht en ontwikkeling van de dieren, sterfte van de pups, seksuele rijping, hematologische en biochemische parameters, schildklierhormonen en microscopische veranderingen van organen en weefsels.
De resultaten
Een van de aspecten die meer aandacht verdienen, is dat sommige veranderingen zelfs optraden bij doses binnen het bereik dat als veilig wordt beschouwd volgens de ADI- en NOAEL-waarden die in het onderzoek zijn gebruikt. Daarom werden in het gebruikte diermodel enkele biologische veranderingen gedetecteerd die volgens de auteurs verder onderzoek verdienen.
Een van de belangrijkste resultaten is de toename van AST, aspartaataminotransferase, een enzym dat voornamelijk aanwezig is in de lever, het hart en de spieren en dat wordt gebruikt als indicator voor weefselveranderingen.
AST nam toe in vergelijking met de controlegroep bij beide geslachten en bij alle behandelde groepen. Bij mannen werd een statistisch significante stijgende trend waargenomen in de groepen die waren blootgesteld aan tebuconazol, acetamiprid en het mengsel; bij vrouwen werd de significante trend waargenomen voor glyfosaat en mengsels. De verschillen ten opzichte van de controles werden ook bij talrijke groepen bevestigd met verdere statistische analyse.
De auteurs onderstrepen daarom een mogelijk signaal van levertoxiciteit, zelfs als AST geen specifieke indicator is die uitsluitend betrekking heeft op de lever en het resultaat alleen al de vaststelling van leverschade bij mensen niet mogelijk maakt.
De histopathologische analyse bracht ook enkele veranderingen in verschillende organen en weefsels aan het licht. Er werd een hogere incidentie van laesies in het hart, het pericardium en de aorta waargenomen bij mannen die werden blootgesteld aan glyfosaat en acetamiprid, met een toenemende trend geassocieerd met de behandeling. Bovendien werden in de groep blootgesteld aan de hoogste dosis acetamiprid aorta-laesies gedetecteerd bij 3 van de 8 onderzochte volwassen vrouwtjes.
Een ander resultaat betreft het mannelijke geslachtsorgaan. Rekening houdend met de drie doses van elke behandeling in totaal, observeerden de onderzoekers laesies die niet aanwezig waren in de controlegroep. Dit waren onder meer ontstekingen, fibrose, degeneratie van de tubuli en mineralisatie van de testisweefsels.
In detail werden de laesies waargenomen bij 5 van de 36 mannen behandeld met glyfosaat, 2 van de 36 met tebuconazol, 4 van de 36 met acetamiprid en 3 van de 36 blootgesteld aan het mengsel, vergeleken met 0 van de 36 in de controlegroep.
Dit is een interessante bevinding, maar moet met voorzichtigheid worden geïnterpreteerd, omdat de groepen klein waren en in het onderzoek bijvoorbeeld niet het aantal zaadcellen in de bijbal werd gemeten. De onderzoekers geven zelf precies dit gebrek aan onder de aspecten die in de toekomst verder onderzocht zullen worden.
Een bijzonder duidelijk resultaat betrof toen tebuconazool. In de groepen die waren blootgesteld aan de laagste en middelmatige doses van het fungicide werd een statistisch significante vermindering van de worpgrootte en een verhoogde sterfte van de jongen tijdens het zogen waargenomen. In de groep die aan de laagste dosis werd blootgesteld, stierven 14 puppy’s tijdens de borstvoedingsperiode, terwijl er in de controlegroep geen enkele stierf. Bij de tussendosis werden ook sterfgevallen geregistreerd, zij het in lagere aantallen.
Het is echter belangrijk op te merken dat dit resultaat niet voor alle drie de pesticiden op dezelfde manier werd waargenomen en ook niet automatisch aan het mengsel kan worden toegeschreven. Het mengsel zelf liet inderdaad een ander beeld zien.
@Milieu Internationaal
Het cocktaileffect
Dit is waarschijnlijk het meest interessante punt van het onderzoek. Als we het hebben over het cocktaileffect, kunnen we in feite verschillende verschijnselen bedoelen. Een mengsel kan eenvoudigweg een additief effect teweegbrengen, dat wil zeggen dat het totaalresultaat verenigbaar is met de som van de effecten van de afzonderlijke stoffen. Of er kan synergie ontstaan, wanneer de combinatie een groter effect oplevert dan verwacht zou worden door de afzonderlijke effecten bij elkaar op te tellen. Omgekeerd kan een antagonistische interactie de effecten verzachten.
In het geval van de drie onderzochte pesticiden vonden de onderzoekers geen bewijs van synergie of antagonisme. De analyse van het mengsel gaf in plaats daarvan een gedrag aan dat verenigbaar was met additieve toxiciteit. Met andere woorden: de combinatie lijkt de effecten van de afzonderlijke stoffen niet verder te hebben versterkt dan verwacht, maar heeft deze ook niet tenietgedaan.
Dit is ook een belangrijk punt vanuit het oogpunt van risicobeoordeling: de afwezigheid van synergie betekent niet de afwezigheid van een cocktaileffect. Een mengsel kan namelijk een additief effect hebben en daardoor bijdragen aan de algehele toxiciteit door de som van de effecten van de componenten ervan.
De grenzen
Zoals elke experimentele dierstudie heeft ook deze belangrijke beperkingen. Allereerst is het uitgevoerd op ratten en het feit dat een effect wordt waargenomen in een diermodel betekent niet automatisch dat hetzelfde effect ook optreedt bij mensen.
Bovendien waren de experimentele groepen relatief klein: elke groep F1-ratten bestond uit 12 mannetjes en 12 vrouwtjes.
Dan zijn er enkele parameters die niet zijn geanalyseerd en die kunnen helpen om de waargenomen effecten beter te begrijpen, zoals het aantal zaadcellen en verdere hormonale en moleculaire analyses. De auteurs onderstrepen zelf de noodzaak om dieper in te gaan op de mogelijke mechanismen die ten grondslag liggen aan de gedetecteerde laesies.
Ten slotte volgde het onderzoek de dieren gedurende een beperkte periode dan nodig was om veel mogelijke chronische of langetermijneffecten te evalueren.
Ondanks deze beperkingen voegt het onderzoek een interessant stuk toe aan de discussie over de veiligheid van pesticiden. Het punt is niet om te bewijzen dat glyfosaat, acetamiprid en tebuconazol ziekten bij mensen veroorzaken, wat deze studie niet kan vaststellen. De waarde van het onderzoek ligt vooral in het feit dat in hetzelfde experiment de drie stoffen afzonderlijk en hun mengsels zijn vergeleken, waarbij zelfs lage doses zijn gebruikt en de blootstelling al tijdens het prenatale leven is begonnen.
De bevindingen suggereren dat bij het beoordelen van het risico van pesticiden het kijken naar één stof tegelijk mogelijk niet het hele verhaal vertelt. Zelfs als er geen krachtige synergie is, kunnen de effecten van verschillende verbindingen additief zijn.
Het is een resultaat dat de noodzaak versterkt om te blijven bestuderen hoe mengsels van pesticiden op het organisme inwerken, vooral tijdens de meest delicate ontwikkelingsfasen.
