Borun Üreme ve Gelişim Toksisitesi Üzerine Etkileri

Transkript

1 Uluslararası Katılımlı Ulusal Biyosidal Kongresi Mart 2014 Kremlin Palace, Kundu, ANTALYA Borun Üreme ve Gelişim Toksisitesi Üzerine Etkileri Prof. Dr. Yalçın Duydu, PhD, ERT Ankara Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Tandoğan, Ankara

2

3 Dangerous Substances Directive Classification Labeling and Packaging (CLP) Kimyasal maddelerin (CHemicals) kaydı (Registration), değerlendirilmesi (Evaluation), yetkilendirilmesi (Authorisation) ve kısıtlanması amacıyla oluşturulmuş olan bir Avrupa Birliği yasasıdır (EC No 1907/2006). Tehlikeli kimyasal maddeler direktifi (67/548/EEC). Bu direktifin yaptığı tanımlamalara göre borik asit ve sodyum boratlar üreme toksisitesi potansiyeli yönünden Category 2 altında R60-61 risk ibaresi ile sınıflandırılmıştır. Globally Harmonised System (GHS) altında CLP ye göre yapılan sınıflandırmaya göre ise borik asit ve sodyum boratlar Category 1B altında H360FD risk ibaresi ile sınıflandırılmıştır.

4 Category 1; Known or presumed reproductive toxicant Category 1A; Known reproductive toxicant Category 1B; Presumed human reproductive toxicant Category 2; Suspected human reproductive toxicant Classification Labeling and Packaging (CLP) Globally Harmonised System (GHS) altında CLP ye göre yapılan sınıflandırmaya göre ise borik asit ve sodyum boratlar Category 1B altında H360FD risk ibaresi ile sınıflandırılmıştır.

5 Category 1; Known or presumed reproductive toxicant Category 1A; Known reproductive toxicant Category 1B; Presumed human reproductive toxicant Category 2; Suspected human reproductive toxicant Authorization Substance of Very High Concern (SVHC)

6

7 Sıçanlarda yapılan çalışmalar borik asit/borat ların oral uygulanması Gelişim toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) Üreme toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) Fetüs vücut ağırlığında azalma 13. kaburga kemiğinde kısalma Sperm üretiminde azalma FSH ve LH seviyelerinde artma Testosteron seviyesinde azalma Testislerde atrofi Epidemiyolojik çalışmalar Bora maruz kalma İnsanlarda bora maruz kalma nedeni ile üreme ve gelişim toksisitesi?

8 Sıçanlarda yapılan çalışmalar borik asit/borat ların oral uygulanması Gelişim toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) Üreme toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) Fetüs vücut ağırlığında azalma 13. kaburga kemiğinde kısalma Sperm üretiminde azalma FSH ve LH seviyelerinde artma Testosteron seviyesinde azalma Testislerde atrofi Epidemiyolojik çalışmalar Bor projesi*; Proje Bandırma borik asit fabrikasında yapılmıştır. İdrar örnekleri İdrar Bor İdrar kreatinin Kan örnekleri Kan Bor FSH Sperm örnekleri Sperm Bor konsantrasyonu Motilite parametreleri Bu projeye 204 işçi gönüllü olarak katılmıştır. LH Testosteron Konsantrasyon parametreleri Morfoloji *Bor Projesi: Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü ve BOREN tarafından desteklenmiştir.

9 Sıçanlarda yapılan çalışmalar borik asit/borat ların oral uygulanması Gelişim toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) Üreme toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) Fetüs vücut ağırlığında azalma 13. kaburga kemiğinde kısalma Sperm üretiminde azalma FSH ve LH seviyelerinde artma Testosteron seviyesinde azalma Testislerde atrofi Epidemiyolojik çalışmalar Bor projesi*; Proje Bandırma borik asit fabrikasında yapılmıştır. Bu projeye 204 işçi gönüllü olarak katılmıştır. İdrar örnekleri İdrar Bor İdrar kreatinin Kan örnekleri Kan Bor FSH LH Testosteron Sperm örnekleri Sperm Bor konsantrasyonu Motilite parametreleri Konsantrasyon parametreleri Morfoloji Üreme toksisitesinin biyogöstergeleri *Bor Projesi: Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü ve BOREN tarafından desteklenmiştir. Sperm DNA hasarı

10 Sıçanlarda yapılan çalışmalar borik asit/borat ların oral uygulanması Gelişim toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) Üreme toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) Fetüs vücut ağırlığında azalma 13. kaburga kemiğinde kısalma Sperm üretiminde azalma FSH ve LH seviyelerinde artma Testosteron seviyesinde azalma Testislerde atrofi Epidemiyolojik çalışmalar Bor projesi*; Proje Bandırma borik asit fabrikasında yapılmıştır. Bu projeye 204 işçi gönüllü olarak katılmıştır. İdrar örnekleri İdrar Bor İdrar kreatinin Kan örnekleri Kan Bor FSH LH Testosteron Sperm örnekleri Sperm Bor konsantrasyonu Motilite parametreleri Konsantrasyon parametreleri Morfoloji Bora maruz kalmanın biyogöstergeleri Üreme toksisitesinin biyogöstergeleri *Bor Projesi: Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü ve BOREN tarafından desteklenmiştir. Sperm DNA hasarı

11 Maruz kalma grupları n (204) ng Bor/g kan (ppb) Kontrol grubu 49 < LOQ (48.5) Düşük maruz kalma grubu 72 > LOQ 100 Orta maruz kalma grubu 44 > Yüksek maruz kalma grubu 39 > 150 LOQ: Limit of quantification, LOQ (kan örneklerindeki bor için): 48.5 ng/g Epidemiyolojik çalışmalar Bor projesi*; Proje Bandırma borik asit fabrikasında yapılmıştır. Bu projeye 204 işçi gönüllü olarak katılmıştır. İdrar örnekleri İdrar Bor İdrar kreatinin Kan örnekleri Kan Bor FSH LH Testosteron Sperm örnekleri Sperm Bor konsantrasyonu Motilite parametreleri Konsantrasyon parametreleri Morfoloji Bora maruz kalmanın biyogöstergeleri Üreme toksisitesinin biyogöstergeleri *Bor Projesi: Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü ve BOREN tarafından desteklenmiştir. Sperm DNA hasarı

12 Artan kan bor konsantrasyonlarına karşı işçilerdeki testosteron, FSH ve LH düzeyleri Kontrol Düşük Orta Yüksek Kontrol Düşük Orta Yüksek Kontrol Düşük Orta Yüksek Artan kan bor konsantrasyonlarına karşı işçilerdeki testosteron, FSH ve LH düzeyleri. Düşük, orta ve yüksek düzeyde bora maruz kalan işçiler ile kontrol grubu arasında her üç hormon düzeyinde de farklılık olmadığı görülmüştür ().

13 Sperm konsantrasyonu parametreleri Sperm parametreleri Sperm konsantr. M/ml, RV: 20 Motil sperm konsantr., M/ml PMSC (grade a), M/ml PMSC (grade b), M/ml Fonksiyonel sperm konsantr., M/ml Tüm sperm, M/ejeküla, RV: 40 Motil sperm, (a+b+c), M/ejeküla PMS (grades a+b), M/ejeküla, RV: 20 Fonksiyonal sperm, M/ejeküla Kontrol Düşük Orta Yüksek n=49 / An.=48 n=72 / An.=68 n=44 / An.=43 n=39 / An.= ± ( ) ± ( ) ± 14.3 ( ) ± (0 89.8) ± ( ) ± ( ) ± ( ) ± ( ) ± ( ) ± ( ) ± ( ) ± (0 52.8) ± (0 67.6) 18.7 ± ( ) ± ( ) ± ( ) 83 ± ( ) ± 52.6 ( ) ( ) ( ) ( ) (0 66.4) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (0 53.9) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) p-değeri An.: Analiz edilen numune sayısı, Konsantr.: konsantrasyon, PMSC: progressive motile sperm concentration, PMS: progressive motile sperm, M/ejeküla: milyon/ejeküla, RV: Referans değer.

14 Sperm hareketlilik (motilite) parametreleri Semen Parameters % Motilite, (grades a+b+c) Rapid prog. mot. %, (grade a), RV: 25 Slow prog. mot. %, (grade b) Non prog. mot. %, (grade c) Immotility %, (grade d) Sperm motilite indeksi, RV: 80 Velosite (APV), mic/sec, RV: 5 Morfoloji (N.F.%), WHO kriteri, RV: 30 Kontrol Düşük Orta Yüksek n=49 / An.=48 n=72 / An.=68 n=44 / An.=43 n=39 / An.= ± 15.1 ( ) 20 ± ( ) 18.8 ± 8.7 (0 54) ± 5.1 ( ) ± ( ) (1 663) 11 ± 3.3 (1 19) ± ( ) 54.1 ± 14.1 ( ) ± (0 63.3) 18.7 ± 7.92 (0 33.7) ± 5.66 ( ) 45.9 ± 14.1 ( ) ± (0 659) ± 3.6 (1 19) 37 ± ( ) ± ( ) ± (3 48.4) (0 37.5) ( ) ( ) (0 475) (1 17) ( ) ( ) ( ) (0 35.5) ( ) ( ) (0 776) (2 22) ( ) p-value An.: Analiz edilen numune sayısı. Prog.: progressive, Mot.: motilite, N.F.: normal form, APV: average path velocity, mic.: micron, sec.: second, RV: Referans değer.

15 Sperm morfolojisi parametreleri (Kruger kriterlerine göre) Parameters % Normal morfoloji RV>14% % Kafa bozukluklar % Boyun ve orta bölge bozuklukları % Kuyrık bozuklukları Cytoplasmic droplets (%) Kontrol Düşük Orta Yüksek n=49/an=47 n=72/an=65 n=44/an=42 n=39/an= ± 8.05 (0 30) ± (32 90) (2 36) 9.09 ± 8.30 (0 34) 0.45 ± 0.93 (0 4) ± 9.98 (1 36) ± (34 76) (0 34) 7.18 ± 5.96 (0 26) 1.09 ± 1.97 (0 10) RV: Referans değer (Kruger kriterlerine göre). An.: Analiz edilen numune sayısı ± 7.94 (2 34) ± (31 80) (2 29) 7.79 ± 6.07 (0 24) 0.79 ± 1.41 (0 6) ± 9.60 (2 40) ± 9.26 (33 80) (4 31) 7.68 ± 5.95 (0 26) 0.86 ± 1.51 (0 4) p-değeri

16 % Kuyruk yoğunluğu % Kuyruk yoğunluğu ANKARA ÜNİVERSİTESİ Sperm hücrelerindeki DNA hasarı Kontrol Düşük Orta Yüksek Kan Bor konsantrasyonu, ng/g Nötral Comet testinde artan kan bor konsantrasyonuna karşılık sperm DNA sında kuyruk yoğunluğu cinsinden DNA hasarı. Linear regresyon (95% individual prediction interval).

17 Borik asit ve sodyum boratların sınıflandırılması ile ilgili olarak EUROPEAN CHEMİCAL AGENCY (ECHA) ye yapılan itiraz Polonya, Varşova toplantısı Workshop on the New Toxicological Evidence of Borate Substances, Warsaw, Poland, October 09-10, Varşova toplantısının sonuç önerisi Borik asit ve sodyum boratların; Repr. Category 1B altında H360FD tehlike ifadesi ile yer almasının uygun olmadığı, bunun yerine Repr. Category 2 altında H361d tehlike ifadesi ile sınıflandırılmasının uygun olacağı vurgulanmıştır. Repr. Category 1B H360FD AUTHORIZATION Repr. Category 2 H360d AUTHORIZATION

18

19 İzin Başvurusunun Kabul Edilme Süreci İzin için başvurulur 1. Bölüm: Başvuru İlgili tarafların alternatiflerle ilgili sunduğu bilgiler İlgili komitelerin taslak görüşleri Başvuru sahibinin yorum ve açıklamaları İlgili komitelerin taslak görüşleri 2. Bölüm: Komitelerin görüşleri Risk Değerlendirmesi Komitesi nin görüşleri (Risk Assessment Committee, RAC ) Sosyo-Ekonomik Analizler Komitesi nin görüşleri (Committee for Socio-Economic Analysis, SEAC ) Komisyonun kararı İzin onaylanır / ret edilir 3. Bölüm: Karar

20 İzin Başvurusunun Kabul Edilme Süreci İzin için başvurulur 1. Bölüm: Başvuru İlgili tarafların alternatiflerle ilgili sunduğu bilgiler İlgili komitelerin taslak görüşleri Başvuru sahibinin yorum ve açıklamaları İlgili komitelerin taslak görüşleri 2. Bölüm: Komitelerin görüşleri Risk Değerlendirmesi Komitesi nin görüşleri (Risk Assessment Committee, RAC ) Sosyo-Ekonomik Analizler Komitesi nin görüşleri (Committee for Socio-Economic Analysis, SEAC ) Komisyonun kararı İzin onaylanır / ret edilir 3. Bölüm: Karar

21 Risk Değerlendirmesi Komitesi (Risk Assessment Committee, RAC ) Borik asit veya sodyum boratların kullanımından doğabilecek insan sağlığı risklerinin değerlendirilmesi. Başvuru dosyasında tanımlanmış olan risk idaresi tedbirlerinin uygunluğu ve etkinliğinin değerlendirilmesi. Risk İdaresi (Risk Management) Risk Değerlendirmesi (Risk Assessment) Risk Karakterizasyonu (Risk Characterization) Tehlike Değerlendirmesi (Hazard Assessment) Tehlikenin Belirlenmesi (Hazard Identification) Doz-cevap Değerlendirmesi (Dose-response Assessment) Maruz Kalmanın Değerlendirmesi (Exposure Assessment)

22 Gelişim toksisitesine yönelik epidemiyolojik çalışmalar NEDEN ÖNEMLİ? Borik asitin toksik etki mekanizmasının araştırılması Borik asitin insanlarda esansiyel olduğunun araştırılması

23 Gelişim toksisitesine yönelik epidemiyolojik çalışmalar NEDEN ÖNEMLİ? Dünyada gelişim toksisitesi odaklı bir epidemiyolojik çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle Varşova toplantısının sonuç önerisinde üreme toksisitesi ile ilgili yeniden değerlendirme istendiği halde gelişim toksisitesi ile ilgili olarak yeniden değerlendirme istenememiştir. Repr. Category 1B H360FD Repr. Category 2 H361d

24 Gelişim toksisitesine yönelik epidemiyolojik çalışmalar NEDEN ÖNEMLİ? Dünyada gelişim toksisitesi odaklı bir epidemiyolojik çalışma bulunmamaktadır. AUTHORIZATION un gerçekleşmesi durumunda borik asit ve sodyum boratların kullanımı izne tabi olacaktır. Gelişim Toksisitesi Günlük Bor Alımı Kan Bor Konsantrasyonu Bu durumda borik asit ve sodyum boratların her üründeki kullanımı için risk değerlendirmesi ve risk idaresi bilgileri istenecektir. Özellikle epidemiyolojik çalışmalardan elde edilecek kadınlardaki günlük bora maruz kalma ve bu maruz kalma düzeyine karşılık gelecek kan bor konsantrasyonları önem kazanacaktır. Epidemiyolojik çalışmalarda gözlenen kan bor konsantrasyonlarında gelişim toksisitesinin görülüp görülmediği konusu önem kazanacaktır.

25 Gelişim toksisitesine yönelik epidemiyolojik çalışmalar NEDEN ÖNEMLİ? Dünyada gelişim toksisitesi odaklı bir epidemiyolojik çalışma bulunmamaktadır. AUTHORIZATION un gerçekleşmesi durumunda borik asit ve sodyum boratların kullanımı izne tabi olacaktır. Özellikle Bigadiç ve çevresinde yaşayan insanlar içme suyu ile yüksek miktarda borik aside maruz kalmaktadır. İçme sularındaki bor konsantrasyonları yörede zaman zaman 20 mg/l düzeyine ulaşmakta hatta geçebilmektedir. Bor yatakları üzerinde yada çevresinde yaşayan yöre halkının sağlık riski altında olup olmadığını göstermek. WHO nun içme sularında müsaade ettiği en yüksek bor konsantrasyonu 2.4 mg/l AB nin içme sularında müsaade ettiği en yüksek bor konsantrasyonu 1 mg/l Yöre halkı; AB nin üreme ve gelişim üzerine toksik olarak sınıflamış olduğu bir kimyasal maddenin, içme suyu ile WHO standartlarına göre yaklaşık 8.5 katına, AB standartlarına göre de yaklaşık 20 katına maruz kalmaktadır.

26 Gelişim toksisitesine yönelik epidemiyolojik çalışmalar NEDEN ÖNEMLİ? Dünyada gelişim toksisitesi odaklı bir epidemiyolojik çalışma bulunmamaktadır. AUTHORIZATION un gerçekleşmesi durumunda borik asit ve sodyum boratların kullanımı izne tabi olacaktır. Bor yatakları üzerinde yada çevresinde yaşayan yöre halkının sağlık riski altında olup olmadığını göstermek.

27 ECZACILIK FAKÜLTESİ, Tandoğan, Ankara Prof. Dr. Yalçın Duydu, PhD, ERT Teşekkür ederim

28 İşçilerin biyolojik sıvılarındaki bor konsantrasyonları ve maruz kaldıkları günlük bor miktarları Parametreler Kontrol Düşük Orta Yüksek p-değeri Yaş (26 52) (23 50) (32 50) (28 53) Çalışma süresi, yıl ( ) ( ) ( ) ( ) İdrar bor, mg/g kreatinin ( ) ( ) ( ) ( ) p<0.05 Kan bor, ng/g < 48.5 (LOQ) ( ) ( ) ( ) - Sperm bor, ng/g (<LOQ 8597) (<LOQ 8615) (<LOQ 4897) (<LOQ 9522) p<0.05 İnhale edilen bor, mg/8 saat (<LOQ 4.09) (<LOQ 22.16) (<LOQ 11.34) (<LOQ 26.9) p<0.05 Günlük bora maruz kalma, mg B/gün ( ) ( ) ( ) ( ) p<0.05

29 İşçilerin biyolojik sıvılarındaki bor konsantrasyonları ve maruz kaldıkları günlük bor miktarları Parametreler Kontrol Düşük Orta Yüksek p-değeri Yaş (26 52) (23 50) (32 50) (28 53) Çalışma süresi, yıl ( ) ( ) ( ) ( ) İdrar bor, mg/g kreatinin ( ) ( ) ( ) ( ) p<0.05 Kan bor, ng/g < 48.5 (LOQ) ( ) ( ) ( ) - Sperm bor, ng/g (<LOQ 8597) (<LOQ 8615) (<LOQ 4897) (<LOQ 9522) p<0.05 İnhale edilen bor, mg/8 saat (<LOQ 4.09) (<LOQ 22.16) (<LOQ 11.34) (<LOQ 26.9) p<0.05 Günlük bora maruz kalma, mg B/gün ( ) ( ) ( ) ( ) p<0.05

30 Üreme toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) 17.5 RfD > Maruz kalınan miktar GÜVENLİ NOAEL 17.5 RfD = = =? UF? mg B/gün / 70 = mg B/kg/gün (70 kg, yetişkin erkek) Yüksek seviyede bora maruz kalan işçi grubunun günlük ortalama bora maruz kalma seviyesi RfD = NOAEL UF = = mg B/kg/gün 0.27 mg B/kg/gün > 0.21 mg/kg/gün RfD > Maruz kalınan miktar GÜVENLİ Borik asit için belirsizlik faktörü (UF) Uluslar arası bilimsel organizasyonlar USEPA 2004 EFSA 2006 EVM 2003 ECETOC 1995 FNB 2000 IPCS 1998

31

32 Kimyasal maddelerin (CHemicals) kaydı (Registration), değerlendirilmesi (Evaluation), yetkilendirilmesi (Authorisation) ve kısıtlanması amacıyla oluşturulmuş olan bir Avrupa Birliği yasasıdır (EC No 1907/2006). Avrupa Birliği Regülasyonları; tehlikeli kimyasal maddeleri o kimyasal maddenin risk değerlendirmesi (risk assessment) değil, tehlike değerlendirmesi (hazard assessment) sonuçlarına göre sınıflandırmaktadır. Bu nedenle kimyasal maddelerin sınıflandırılmalarında hayvan testlerinden elde edilen sonuçlar büyük önem kazanmaktadır.

33 Kimyasal maddelerin (CHemicals) kaydı (Registration), değerlendirilmesi (Evaluation), yetkilendirilmesi (Authorisation) ve kısıtlanması amacıyla oluşturulmuş olan bir Avrupa Birliği yasasıdır (EC No 1907/2006). Sıçanlarda yapılan çalışmalar borik asit/borat ların oral uygulanması Gelişim toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) Üreme toksisitesi için NOAEL (mg B/kg/gün) Fetüs vücut ağırlığında azalma 13. kaburga kemiğinde kısalma Sperm üretiminde azalma FSH ve LH seviyelerinde artma Testosteron seviyesinde azalma Testislerde atrofi

34 Category 1; Known or presumed reproductive toxicant Category 1A; Known reproductive toxicant Category 1B; Presumed human reproductive toxicant Category 2; Suspected human reproductive toxicant Kimyasal madde Molekül formülü Spesifik konsantrasyon limitleri Bor oksit B 2 O 3 % 3.1 Borik asit H 3 BO 3 % 5.5 Disodyum tetraborat (Susuz Borax) Na 2 B 4 O 7 % 4.5 Authorization Substance of Very High Concern (SVHC) Disodyum pentahidrat Na 2 B 4 O 7. 5H 2 0 % 6.5 Disodyum dekahidrat (Borax) Na 2 B 4 O 7. 10H 2 0 % 8.5