Większość z nas myśli, że chroni się przed szkodliwymi chemikaliami za pomocą na wpół przesądnych gestów: filtrując wodę, którą pijemy dzbanek po dzbanku, lub ograniczając się do organicznych alejek w supermarketach. Zapominamy jednak, że poza przerażającą gamą przypadkowych toksyn, które przyjmujemy każdego dnia, istnieje klasa celowo szkodliwych chemikaliów, na które jesteśmy stale narażeni: środki owadobójcze. Specyficzna grupa środków owadobójczych, pyretroidy i pyretryny, zyskały na popularności w ostatnich latach i obecnie stanowią ponad jedną czwartą światowego rynku.
Pyretroidy są chemicznymi symulacjami pyretryn, naturalnie występujących związków w suszonych kwiatach chryzantemy, które obezwładniają układy nerwowe owadów. Istnieją od końca XIX wieku, ale przez długi czas były pomijane na rzecz związków o szybszym działaniu – mianowicie chloroorganicznych, takich jak DDT i fosforoorganicznych. Ale od lat 60. trwa osobliwy wyścig sztafet, w którym te silne, szybko działające, bardziej szkodliwe chemikalia są zastępowane wolniejszymi, mniej trwałymi, uważanymi za mniej toksyczne dla ludzi.
Niezależnie od złowrogiej historii pochodzenia fosforoorganicznych – zostały opracowane wraz ze śmiertelnie niebezpiecznymi środkami nerwowymi, takimi jak sarin w czasach reżimu nazistowskiego – w latach 70. były uważane za bezpieczniejszy substytut DDT, ponieważ szybko rozkładały się w środowisku, a ludzki system był uważany za zdolny do ich detoksykacji. To domniemane bezpieczeństwo okazało się fałszywe dwie dekady później, kiedy okazało się, że zatrucia fosforoorganiczne spowodowały 200 000 zgonów na całym świecie w ciągu jednego roku. W 2001 r. EPA zakazała ich stosowania w gospodarstwach domowych ze względu na ryzyko, jakie stwarzają dla rozwijających się mózgów i układów nerwowych dzieci. Od tego czasu ich miejsce zajęły pyretroidy i pyretryny.
W miastach i na przedmieściach pyretroidy i pyretryny są rozsypywane na trawnikach, namydlane na zwierzętach domowych, rozpylane na szkodniki, a czasami stosowane na nasze własne osoby w postaci szamponów zabijających wszy lub środków odstraszających komary. Są one również stosowane w architekturze krajobrazu, w napędach do odymiania przeciwko komarom oraz w uprawach rolnych i szkółkach. W 2009 roku, Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) znalazła pyretroidy i pyretryny w ponad 3500 zarejestrowanych produktach komercyjnych. Ta liczba nie obejmowała setek nielegalnych produktów do zwalczania szkodników, które napływały z innych miejsc, takich jak szalenie popularna „cudowna kreda owadobójcza” z Chin.
W tym miesiącu badania przeprowadzone na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis wykazały, że stosowanie tych pestycydów gwałtownie wzrasta. Z próbek moczu pobranych od dorosłych i dzieci z 90 rodzin kalifornijskich, dwie trzecie miało produkty rozpadu pyretroidów. Pyretroidy i pyretryny są tak samo popularne na Wschodnim Wybrzeżu. W badaniu opublikowanym we wrześniu ubiegłego roku w Environmental Health Perspectives zbadano próbki moczu 1 452 mieszkańców Nowego Jorku pod kątem obecności produktów rozpadu pyretroidów i stwierdzono, że uczestnicy byli nieproporcjonalnie narażeni na działanie chemikaliów. Biorąc pod uwagę jeden z produktów rozpadu, trans-DCCA, nowojorczycy byli ponad dwukrotnie bardziej narażeni na działanie pyretroidów niż ludzie mieszkający w pozostałej części kraju.
Reklama z 1907 roku dotycząca sprayu pyrethrum, który został pierwotnie opracowany przez austriackiego wynalazcę Johanna Zacherla. (Wikimedia Commons)
Piretroidy i pyretryny są uważane za bezpieczne ze względu na ich botaniczne pochodzenie – nawet jeśli niektóre z nich są tylko chemicznymi symulacjami tych związków. Niemniej jednak, w listopadzie 2011 roku, EPA wzmocniła to przekonanie, stwierdzając, że pyretroidy „stwarzają ryzyko dla zdrowia poniżej poziomu niepokoju agencji”. Ocena ta została oparta na eksperymentach z dorosłymi szczurami, a nie na długoterminowych badaniach ludzi lub dzieci narażonych na pyretroidy, więc domniemanie ich względnego bezpieczeństwa w dużej mierze nie zostało do tej pory sprawdzone.
I są oznaki, że ta luka wymaga pilnego rozwiązania. W 2008 r. organizacja Center for Public Integrity przeanalizowała 90 000 raportów o niepożądanych reakcjach i stwierdziła, że problemy zdrowotne związane z pyretroidami wzrosły 300-krotnie w ciągu 10 lat. Problemy te obejmowały pieczenie i mrowienie skóry, problemy z oddychaniem, mimowolne drgawki, zawroty głowy, mdłości, omdlenia, konwulsje i drgawki. W Australii, związek reprezentujący pracowników transportu rozważa nawet pozew zbiorowy w imieniu stewardów lotniczych, którzy twierdzą, że cierpią na choroby neurodegeneracyjne w wyniku narażenia na insektycydy.
Indeed, dwa ostatnie badania powiązały stosowanie pyretroidów z niekorzystnymi zmianami w rozwijającym się mózgu. We wrześniu tego roku badanie kanadyjskich dzieci wykazało, że narażenie na insektycydy pyretroidowe było związane z problemami behawioralnymi zgłaszanymi przez rodziców, natomiast badanie przeprowadzone w 2011 r. wśród matek w Nowym Jorku wykazało silne powiązanie między prenatalnym narażeniem na butotlenek piperonylu – dodatek powszechnie stosowany w sprayach pyretroidowych – a opóźnionym rozwojem umysłowym maluchów.
Youssef Oulhote, główny autor pierwszego badania, przeanalizował stężenia organofosforanów i produktów rozpadu pyretroidów w próbkach moczu od 779 dzieci w całej Kanadzie, porównując je z trudnościami psychicznymi i behawioralnymi. Wyniki były zaskakujące. Oulhote odkrył, że dziesięciokrotny wzrost poziomu cis-DCCA w moczu, produktu rozpadu powszechnie stosowanych pyretroidów, był związany z podwojeniem prawdopodobieństwa wystąpienia problemów behawioralnych. „Jest to zgodne z wynikami badań eksperymentalnych na zwierzętach, które wykazały, że pyretroidy prowadziły do uszkodzenia mózgu i problemów behawioralnych” – mówi Oulhote. „Pyretroidy są uważane za mniej szkodliwe niż inne pestycydy – ale to nie znaczy, że są bezpieczne.”
Na podstawie swoich badań, Oulhote twierdzi, że pyretroidy prawdopodobnie zakłócają regularne funkcjonowanie centralnego układu nerwowego i wprowadzają zmiany w mikroanatomii mózgu. Robin Whyatt, ekspert ds. narażenia środowiskowego w Columbia Center for Children i współautor badania z 2011 roku, wskazuje, że „mózg jest najbardziej rozwiniętym organem w ciele, a rozwój mózgu płodu rozwija się w bardzo precyzyjny, bardzo kontrolowany sposób w czasie i przestrzeni. Każde przerwanie może mieć znacznie większy wpływ – w pełni rozwinięty mózg nie będzie miał takich samych skutków.”
Dlaczego więc tak mało badań? Megan Horton, epidemiolog z Mailman School of Public Health, która prowadziła badania w 2011 roku, ma kilka pomysłów. „Pyretroidy są uważane za trudniejsze do badania, ponieważ szybko metabolizują i są trudniejsze do zmierzenia w próbkach,” mówi. „Następnie, są one przedstawiane jako naturalne związki, podczas gdy w rzeczywistości są one chemicznie manipulowane, aby być bardziej trwałe, bardziej toksyczne”. I chociaż badania translacyjne na gryzoniach mogą wskazać pewne biologicznie prawdopodobne wskazówki dotyczące tego, jak trucizny wywierają swoją siłę, myszy nie są ludźmi ani dziećmi.
Największe wyzwanie leży w nieodłącznie restrykcyjnej naturze badań badających długoterminowe narażenia u ludzi, które są czasochłonne, kosztowne i ściśle obserwacyjne. „System regulacyjny, który wykorzystuje badania na zwierzętach, nie może symulować wpływu toksyn na dzieci” – mówi Melissa Perry, ekspert w dziedzinie zdrowia środowiskowego i zawodowego w GWU’s School of Public Health. „Nie możemy stosować metod eksperymentalnych z udziałem ludzi” – zauważa. „Więc polegamy na … migawce: jeden czas, jedna próbka moczu”. Oulhote zgadza się. „Naszym głównym ograniczeniem jest projekt badania”, mówi. „To rysuje związek, a nie związek przyczynowy”. Aby faktycznie zmienić politykę, badania obserwacyjne potrzebują wsparcia w postaci prac mechanistycznych – badań, które ujawniają biochemiczne sztuczki, jakie trucizny stosują na komórkach, tkankach i organach.
Whyatt, która niedawno otrzymała grant NIH na badanie wpływu prenatalnego narażenia na pyretroidy na rozwój umysłowy dzieci, planuje badanie, które ma nadzieję wypełnić tę lukę. W 2011 r. ona i Horton znaleźli znaczący związek między stężeniem butotlenku piperonylu a rozwojem umysłowym. Ale ponieważ nie było wcześniejszych badań nad butotlenkiem piperonylu, nie wiedzieli, czy efekt ten był spowodowany konkretnie butotlenkiem piperonylu, czy szerzej – narażeniem na pyretroidy. „Dzięki temu grantowi udało nam się oddzielić to odkrycie, ponieważ badamy zmetabolizowane pyretroidy w moczu matki” – mówi Whyatt. „Ale jak w każdym badaniu epidemiologicznym, minie dużo czasu zanim będziemy mieli jakiekolwiek odpowiedzi.