Occupational Paraquat and Glyphosate Exposure May Decline Renal Functions among Rural Farming Communities in Sri Lanka.
Int J Environ Res Public Health · 2021 · 18 · PMID 33810013 · 등급2 코호트·RCT 코호트연구 · 비발암 건강영향 > 신장 · 사람 · 직업
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스리랑카의 농촌 지역 농업 노동자들 사이에서 제초제 사용이 광범위하게 이루어지고 있다. 최근 연구들은 이러한 제초제가 원인 불명의 만성 신장병(CKDu) 발생에 관여할 수 있음을 시사하였다. 파라콰트와 글리포세이트는 사탕수수 농가(SF)에서 주로 사용되는 주요 제초제이므로, 직업적 노출은 불가피하다. 본 연구에서는 스리랑카 우바 주에 위치한 CKDu 발생 지역인 와루나가마(WA)와 라하탕가마(RH), 그리고 남부 주의 비발병 지역인 마타라(MA) 거주 SF를 대상으로 소변 중 파라콰트, 글리포세이트 및 생체표지자들의 발현을 조사하였다. 효소결합면역흡착분석법(ELISA)을 이용하여 소변 중 글리포세이트, 파라콰트, 신장 손상 분자-1(KIM-1), 호중구 엘라스타아제 연관 리포칼린(NGAL), 및 $\beta$2-미세글로불린(B2M)을 측정하였다. 또한 소변 크레아티닌, 미세알부민, 혈청 크레아티닌(SCr), 혈청 시스타틴 C, 추정 사구체 여과율(eGFR), 및 알부민/크레아티닌 비율(ACR)도 평가하였다. 전반적으로 제초제 잔류물과 신장 손상 생체표지자는 비발병 지역인 MA에 비해 SF에서 더 높은 경향을 보였다. 크레아티닌으로 보정한 소변 중 글리포세이트 및 파라콰트 수치는 WA가 MA보다 유의하게 높았다. ACR은 RH (중앙값 14.9; IQR 5.4-393.1 mg/g)와 WA (23.7; 11.5-64.6)에서 MA (4.3; 2.2-6.7)보다 유의하게 높았다. 본 연구는 스리랑카 SF 중 신장 기능 장애를 가진 39명의 사례를 최초로 보고하였다. 소변 NGAL 수치는 WA (중앙값 2.14; IQR 1.28-6.15 ng/mg Cr)와 RH (3.09; 1.15-9.09) 모두에서 MA (1.28; 0.56-2.81)보다 유의하게 높았다. 그러나 소변 KIM-1 수치는 RH (3.2; 1.29-106.1 ng/g Cr)와 WA (3.6; 1.94-115.1) 모두에서 MA (1.74; 0.76-116.9)보다 유의하게 높지 않았다. 소변 NGAL(r = 0.493), eGFR(r = -0.147), 및 ACR(r = 0.171)은 소변 글리포세이트와 유의한 상관관계를 보였으나, 소변 파라콰트 수치와는 그렇지 않았다. 소변 KIM-1 수치는 소변 글리포세이트 또는 파라콰트와 상관관계가 없었으며, 소변 B2M 및 혈청 시스타틴 C 수치는 소변 글리포세이트 수치와 유의한 상관관계를 보였다. 본 연구는 WA와 RH의 사탕수수 농가에서 더 높은 소변 제초제 수치를 보고하며, 이는 ACR, eGFR, NGAL로 나타난 신장 기능 저하와 잠재적으로 연관되어 있음을 시사한다. 우리는 이러한 지표들이 스리랑카 농촌 지역의 제초제 노출 SF에게서 신장 손상을 감지하는 표지자로 작용할 수 있다고 추정하였다.ORIGINAL ABSTRACT
Extensive use of herbicides is common among rural agricultural workers in Sri Lanka. Recent studies have postulated their role in the development of chronic kidney disease of unknown etiology (CKDu). Paraquat and glyphosate are leading herbicides used by sugarcane farmers (SF), hence occupational exposure is inevitable. This study examined the expression of urinary paraquat, glyphosate and biomarkers among residential SF in CKDu emerging regions, Warunagama (WA) and Rahathangama (RH), in the Uva Province with non-endemic Matara (MA) in the Southern Province of Sri Lanka. Urinary glyphosate, Paraquat, kidney injury molecule -1 (KIM-1), neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) and β2-microglobulin (B2M) were determined using enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). Urinary creatinine, microalbumin, serum creatinine (SCr), serum cystatin C, estimated glomerular filtration rate (eGFR), and albumin creatinine ratio (ACR) were also assessed. Generally, herbicide residues and kidney injury biomarkers were higher in SF compared to the non-endemic MA. Creatinine-adjusted urinary glyphosate and paraquat levels were significantly higher in WA compared to MA. ACR in RH (median 14.9; IQR 5.4-393.1 mg/g) and WA (23.7; 11.5-64.6) was significantly higher than MA (4.3; 2.2-6.7). This study reports 39 individuals with impaired kidney function among SF in Sri Lanka for the first time. Urinary NGAL levels were significantly higher in both WA (median 2.14; IQR 1.28-6.15 ng/mg Cr) and RH (3.09; 1.15-9.09) compared to MA (1.28; 0.56-2.81). However, urinary KIM-1 levels in RH (3.2; 1.29-106.1 ng/g Cr) and WA (3.6; 1.94-115.1) were not significantly higher in MA (1.74; 0.76-116.9). Urinary NGAL (r = 0.493), eGFR (r = -0.147) and ACR (r = 0.171) significantly correlated with urinary glyphosate, but not with urinary paraquat levels. Urinary KIM-1 levels did not correlate with either urinary glyphosate or paraquat, while urinary B2M and serum cystatin C levels showed significant correlation with urinary glyphosate levels. The current study reports higher urinary herbicide levels among sugarcane farmers in WA and RH, and that is potentially linked to the subsequent decline in kidney function, as indicated by ACR, eGFR, and NGAL. We posit that these indicators may serve as markers to detect renal injury among herbicide-exposed SF in Rural Sri Lanka.| 저자 | Abdul, K. S. M.; De Silva, P. M. C. S.; Ekanayake, E. M. D. V.; Thakshila, W. A. K. G.; Gunarathna, S. D.; Gunasekara, T. D. K. S. C.; Jayasinghe, S. S.; Asanthi, H. B.; Chandana, E. P. S.; Chaminda, G. G. T.; Siribaddana, S. H.; Jayasundara, N. |
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| 저널 | International journal of environmental research and public health |
| 권·호·쪽 | 18(6) |
| PMID | 33810013 |
| DOI | 10.1007/s10534-010-9288-2 |
| MeSH | Agriculture; Biomarkers; Creatinine; Glycine; Humans; Paraquat; Sri Lanka; Glyphosate |