Plantevernmiddel og skader i nervesystemet

1
Plantevernmiddel og skader i nervesystemet

• Kurs O-28619, arbeidsbetingede nevrologiske
  lidelser, 09-10.02.2015
• Sverre Langård, Dr Med, MSc Toxicol
• Yrkes- og miljømedisin, OUS
• E-post sverre.langard_at_ous-hf,no
  svlangaa_at_online.no

2
er dét sjelden et produkt av naturen alene,
men produktene er manipulert av mennesker.
Når vi kjøper slike perfekte produkter -
3
Definisjon pesticider - EPA

• a pesticide is any substance or mixture of
  substances intended for preventing, destroying,
  repelling, or mitigating any pest.
• US Environmental Protection Agency (EPA)

4
Historie

• 1690 - Nikotin - vann ekstrahert fra tobakksblad
  ble sprøytet på planter som insekticid.
• 1700s - stryknin - ekstrahert fra planter for
  å ta livet av gnagere.

• 1800s - arsenikk trioksid ugrasdreper.
• 1800s - rotenon - ekstrahert fra planter - som
  insekticid. Kan gi til Parkinsons sykdom?
• 1800s - pyretrum som insekticid ekstrahert
  fra chrysanthemum planten.
• 1900s - blyarsenat - hage insekticid.

5
Plantevernmiddel i Norge
6
Regelverk

• Plantevernmidler i Norge omfattes av følgende lov
  og forskrifter

• Lov om matproduksjon og mattrygghet
• Forskrift om plantevernmidler
• Forskrifter om spredning av plantevernmidler i
  skog
• Forskrift om krav til godkjenning for importører
  av plantevernmidler m.v.
• Forskrift om rester av plantevernmidler i
  næringsmidler

Kilde Handtering og bruk av plantevernmidler,
Grunnbok
7
Norge Omsetning, plantevernmiddel, vekt
Årlig omsetningsstatistikk Mattilsynets
internettsider
8
Sprøytekvalitet
De store volumene går til ugressforebygging

• Avsetning er avhengig av
• Arbeidstrykk
• Dråper og dråpestørrelse
• Dysehøyde
• Dysevalg
• Kjørehastighet

9
Ryggtåkesprøyte medovertrykks åndedrettsvern

• Lett å puste i
• Eneste alternativ for folk med skjegg
• Velg utstyr som er konstruert for vern mot både
  gass og støv

et par hansker hadde gjort seg
Utstyret oftest brukt for OP-midler og
karbamater
Foto Univern A/S
10
Eksponering ved bruk av sprøyteutstyr
NB Eksponering ved utblanding er ikke tatt med.
Data fra YMA, TSS, 1989-93
11
Generelt Eksponering i arbeid

• Under håndtering på gård / eplehager
• Applikasjon av pesticider, særlig i veksthus
• Produksjon av substanser
• Blanding / håndtering
• Skogbruk
• Ulike situasjoner

12
Andre mulige kilder til eksponering

• Gjennom kosten
• Rester i frukt / bær
• Fra omgivelsene
• Luftboren transport
• Utslipp/lekkasje til drikkevann
• Lekkasje fra jord til grunnvann

13
Opptaksveier

• Svelging
• Akutt eksponering f.eks. i USA har neste
  halvparten av husstandene med barn pesticider
  innen barns rekkevidde.
• Potensiell kronisk eksponering Rester i
  matvarer.
• Inhalering
• Ved spredning av pesticider aerosol, tåke,
  sprays eller gass.
• Dermal eksponering
• Mange substanser tas raskt opp gjennom hud.
• Faren relativ størst hos barn

14
Grupper plantevernmiddel

• Insekticider
• Organiske klorforbindelser
• Organiske fosforforbindelser
• Karbamater
• Syntetiske pyretroider
• Herbicider (plantedrepere)
• Rodenticider (- rodents)
• Fungicider (- fungi)
• Fumiganter (- hva som helst)

15
Organiske klorforbindelser

• Kun få tilgjengelig i Norge
• Endosulfan brukes av og til i frøproduksjon
• Lindan er fortsatt registrert billebekjempelse på
  tømmerlunner

16
DDT
H
Cl
C
Cl
CCl3

• Organisk klor insekticider
• 1945 for kontroll av mosquitoer
• Effektiv - men persistent
• Svært fettløselig
• Ødelegger fugleegg

17
Organiske klorforbindelser

• Primæreffekt i CNS kan være irritabilitet.
• Kan resulter i tremor, myokloni, uklar tale,
  opplevelse av slapphet, forandring i mental
  status, kramper, koma og respiratorisk depresjon.
• Ingen effektiv antidot.
• Symptomatisk og støttebehandling.

18
Pyretriner og pyretroider

• Pyretroider på huden kan gi parestesier,dvs. en
  prikkende, brennende følelse i huden (spesielt
  ansiktet) som kan gå over i nummenhet. Symptomene
  oppstår raskt og forsvinner vanligvis innen 24
  timer
• Det er viktig å ikke forveksle forgiftning med
  pyretroider med forgiftning av fosforforbindelser
  eller karbamater

19
Pyretriner og pyretroider

• Skadedyrmidler
• Nervegift som virker inn på ione-kanaler i
  nervecellene
• Symptomer på forgiftning
• muskelskjelvinger
• dårlig koordinasjon av bevegelser
• kramper og lammelser
• økt spyttutskillelse, oppkast og hodepine

20
Pyrethrum og syntetiske pyretroider

• Absorberes via GI trctus og luftveiene. Har lav
  giftighet dels som følge av rask metabolisering.
• Sterk dermal eksponering kan resultere i
  svimmelhet, svekket koordinasjon, hodepine,
  kvalme og diare.
• Vehiklene i formuleringen ofte mer toksisk
  (xylene, organfosfater og karbamater).
• Symptomatisk behandling tilrådes selv om
  egengiftigheten er lav.

21
Noen syntetiske pyretroider, som erstatter
OP-middel
? Permethrin (Pounce, Ambush, Dragnet) ?
Cypermethrin (Ammo) ? Fenvalerat (Asana) ? Lamda
cyhalothrin (Karate)
22
Organiske fosformiddel (OP-) / karbamater

• OP-midler Langvarig eksponering kan føre til
  forsinket neuropati (eks. U-land).
• Karbamater ligner OP-midler, men har kortere
  halveringstid.
• Behandling ved forgiftninger
• Atropin til klare muskarin effekter.
• Pralidoxim bryter bindingen mellom AChE - fosfor
  kompleks. Skal ikke anvendes ved forgiftning med
  karbamater.

23
Organiske fosformiddel

• Malthion (Malathion and Cythion)
• Acephate (Orthene)
• Methyl parathion
• Diazinon (Diazinon and Spectracide)
• Chlorpyrifos (Dursban and Lorsban)
• Azinphos methyl (Guthion)

24
Organiske fosformiddel/karbamater

• Inhiberer acetylcholinesterase (AChE) ved å binde
  seg til enzym som resulterer i akkumulering av
  acetylcholin.
• Første symptomer Hodepine, svimmelhet, uvelhet,
  abdominalsmerter, angst og uro.
• Senere forverring av symptomene - muskel
  ryk-ninger, følelse av svakhet, bradykardi og
  hypersek-resjon.
• CNS virkinger Hodepine, uklart syn, angst,
  forvirring, emosjonell labilitet, ataksi, toksisk
  psykose, vertigo, konvulsjoner, paralyse and koma.

25
Hvordan nerve/muskel forbindelsen fungerer
Acetylcholin (ACh) Hydrolysert AC AC
reseptor AC esterase

• Acetylcholin frigjøres av fra nervecellen
• Binder seg til proteinreseptor i
  muskelcellemembranen til triggerkontraksjon

26
Mechanism of OPs
27
Cholinergic Effects

• D iarrhoea
• U rination
• M iosis
• B radycardia, Bronchorrhoea,
• Bronchospasm
• E mesis
• L acrimation
• S alivation

28
CNS effects

• Malaise
• Memory loss
• Confusion
• Disorientation
• Delirium
• Seizures
• Respiratory centre
• depression or dysfunction
• Coma

29
Neurological manifestations

• Neuromuscular weakness/paralysis
• Type I, Type II and Type III paralysis (OPIDP)
• Neuropsychiatric manifestations COPIND (chronic
  organophosphate-induced neuropsychiatric
  disorder)
• Extrapyramidal manifestations
• Dystonia, resting tremor, rigidity, chorea
• Neuro-ophthalmic manifestations
• Optic neuropathy, retinal degeneration
• Rarer manifestations
• Ototoxicity, Sphincter involvement

30
Intermediate Syndrome

• Delayed Respiratory Failure
• Proximal muscle weakness and cranial nerve
  lesions
• Typically 1-4 days after cholinergic crisis has
  resolved
• Prolonged Effects on Nicotinic receptors
• Primary motor end plate degeneration
• Clinical importance
• Delayed respiratory failure leads to death if not
  aware of it or prepared for it
• Wadia et. al 1974 Type II Paralysis, Senanayake
  and Karalliedde 1987

31
Chronic Effects

• Organophosphate induced delayed neuropathy
  (OPIDN)
• 1-3weeks
• Peripheral neuropathy
• Axonopathy due to Neuropathy Target Esterases
  (NTE)
• Chronic organophosphate-induced neuropsychiatric
  disorder (COPIND)

32
Type I paralysis

• Occurs with the cholinergic symptoms - usually in
  the first 24 hours
• Due to persistent depolarization of the
  neuromuscular junction due to blockade of AChE
• Features include - fasciculations, twitching,
  cramps, weakness
• Some response to atropine claimed

33
Type II paralysis

• Can it be predicted or prevented?
• Some suggest that aggressive therapy with oximes
  prevent Type II paralysis
• Case reports of it occurring even in those whose
  oxime levels were maintained

34
Type III paralysis - OPIDPN

• Two varieties - pure motor and mixed sensor-motor
  (sensory component mild)
• Occurs 2-3 weeks after poisoning, lasts 6-12
  months
• Involves predominantly distal groups - relative
  sparing of neck muscles, cranial nerves and
  proximal group

35
Spectrum of delayed manifestations
E
D
OP exposure
C
B
A
Initial cholinergic phase
0
24
48
96
120
240
Time of onset of manifestation (hours)
A - Delayed onset cholinergic phase (Davies et
al, 1975) - 40 to 48 hours B - Intermediate
Syndrome (Senanayake and Karalliedde, 1987) - 24
to 96 hours C - Late-onset intermediate syndrome
(Yardan et al, 2007) - 114 hours D - Delayed
onset encephalopathy or coma (Peter et al, 2008)
- 4 to 6 days E - Delayed onset extra-pyramidal
syndrome (Brahmi et al, 2004) - 5 to 15 days
36
CNS intermediate

• Some patients manifest altered conscious state a
  few days after poisoning
• CNS intermediate, Delayed organophosphate
  encephalopathy (DOPE)
• Prospective purely observational study- 1 year -
  characterize features course

37
The coma period

• Clinically brain dead - no occulocephalic,
  pupillary, light or corneal reflex
• No cough/gag, no respiratory effort
• No response to deep painful stimuli, deep tendon
  reflexes not elicited
• Tests blood, CT, CSF normal

38
Atropinisation - dose

• Extrapolate to treatment regimens 8 to 1340 min
• In a very sick patient who needs 75 mg take 25
  to 4440 min

Eddleston M. Speed of initial atropinisation in
significant organophosphorus pesticide poisoning
a systematic comparison of recommended
regimens. J Toxicol Clin Toxicol 2004 46 865-75
39
Anti-cholinergic dose

• 1 2 mg initial bolus dose
• Double dose every 5 min if targets not met
• In 20 min can achieve atropinisation for a dose
  of 25 mg

Eddleston M. Speed of initial atropinisation in
significant organophosphorus pesticide poisoning
a systematic comparison of recommended
regimens. J Toxicol Clin Toxicol 2004 46 865-75
40
Acute Organophosphate poisoning Symptoms occur
within 24 hours of exposure and include collapse,
breathing problems, sweating, diarrhoea,
vomiting, excessive salivation, heart
dysrythmias, extreme anxiety etc.. Treatment is
with atropine. You have to have a large dose of
OP to have this effect and so this syndrome is
rarely seen in The Western World.
In Thailand among 5.2 mill. rice farmers and
workers - 1.800 yearly reported cases of serious
poisonings or acute deaths due to OP-pesticides.
World wide about 80-100.000 yearly deaths due to
OP-pesticides the second largest work related
exposure factor - after asbestos - causing deaths
at work.
41
Dødsfall i Norge

• - I Norge vet vi om 6-7 akutte dødsfall i de
  siste 40 årene - alle knyttet til eksponering for
  OP-midler.
• - Med ett eller to unntak er alle dødsfallene
  inntrådt etter svelging av et OP-middel, og ikke
  ved regulær bruk av midlene.
• - En mann døde på vei til sykehuset kanskje
  fordi legen ikke hadde atropin tilgjengelig
  hadde drukket Cola fra en Colaflaske i
  kjøleskapet.

42
(No Transcript)
43
Aktuelle OP-forbindelser etter sammenbruddet av
Sovjet

• Lewisite (As)
• Sarin
• Soman
• VX-gass

44
Tokyo, March 20, 1995 5 bags of Sarin
punctured in five underground trains. 12
deaths 5.500 patients - not all sick St.
Lukes Hospital treated 550 patients the first
hour and 620 the first 24 hours
Pflanzenschutzmittel Gift-Anschlag auf
Bodensee-Wasserversorgung
Zwei Kanister mit Pflanzenschutzmitteln und ein
Bekennerschreiben Auf die Bodensee-Wasserversorgu
ng ist einem Zeitungsbericht zufolge ein Anschlag
verübt worden. Der See liefert Trinkwasser für
3,7 Millionen Menschen.

• Aufbereitungsanlagen der Bodensee-Wasserversorgung
  Unkrautvernichtungsmittel Atrazin im
  Trinkwasser Ulm - Die Kanister lagen im
  nordwestlichen Teil des Bodensees bei Sipplingen,
  berichtete die "Südwest Presse" unter Berufung
  auf Kreise der badenwürttem-bergischen
  Landesregierung. Die Kanister seien rund 300
  Meter vom Ufer entfernt in einer Tiefe von 70
  Metern im Überlinger See entdeckt worden, der
  Teil des Bodensees ist.
• ADR.de, 11. november, 2005