พิษวิทยาของสารกำจัดศัตรูพืช

พิษวิทยาของสารกำจัดศัตรูพืชเป็นการศึกษาผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์จากสารเคมีที่ใช้ในการฆ่าหรือควบคุมศัตรูพืช ได้แก่ ยาฆ่าแมลง สารกำจัดวัชพืช สารฆ่าเชื้อรา และสารกำจัดสัตว์ฟันแทะ เนื่องจากสารกำจัดศัตรูพืชมีฤทธิ์ทางชีวภาพโดยเจตนา การสัมผัสจึงอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้คนผ่านกลไกเดียวกันหรือกลไกที่เกี่ยวข้องกับที่ทำให้สารเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการต่อต้านสิ่งมีชีวิตเป้าหมาย ตั้งแต่การเป็นพิษเฉียบพลันไปจนถึงโรคเรื้อรัง

Definition

พิษวิทยาของสารกำจัดศัตรูพืชคือการศึกษาผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์ของสารกำจัดศัตรูพืช ซึ่งเป็นสารที่ใช้ในการป้องกัน ทำลาย หรือควบคุมศัตรูพืช รวมถึงกลไกการออกฤทธิ์ในมนุษย์ ความเป็นพิษเฉียบพลันและเรื้อรัง และภาระของโรคที่เกิดขึ้น

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมประเภททางเคมีหลักของสารกำจัดศัตรูพืช ช่องทางและสภาพแวดล้อมของการสัมผัสในมนุษย์ กลไกความเป็นพิษเฉียบพลันและเรื้อรัง และรูปแบบทั่วโลกของการเป็นพิษจากสารกำจัดศัตรูพืช หัวข้อนี้ถูกกำหนดให้เป็นหัวข้ออ้างอิงภายในพิษวิทยาทางสิ่งแวดล้อมและอาชีวอนามัย โดยจะอธิบายว่าสารเคมีเหล่านี้ทำอันตรายต่อสุขภาพได้อย่างไร และไม่ได้ให้การจัดการทางคลินิกหรือการให้ยาแก้พิษ

Core questions

• สารกำจัดศัตรูพืชประเภทหลักมีอะไรบ้างและออกฤทธิ์อย่างไร?
• ผู้คนสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืชได้อย่างไร ทั้งในอาชีพและในประชากรทั่วไป?
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างการเป็นพิษเฉียบพลันจากสารกำจัดศัตรูพืชกับผลกระทบเรื้อรังในระดับต่ำ?
• เหตุใดการเป็นพิษเฉียบพลันจากสารกำจัดศัตรูพืชจึงเป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิตในบางภูมิภาค?

Key concepts

• ยาฆ่าแมลงกลุ่มออร์กาโนฟอสเฟตและคาร์บาเมต
• การยับยั้งอะเซทิลโคลีนเอสเทอเรส
• ภาวะวิกฤตโคลีนเนอร์จิก
• สารกำจัดวัชพืช สารฆ่าเชื้อรา และสารกำจัดสัตว์ฟันแทะ
• การสัมผัสในอาชีพเทียบกับการสัมผัสในประชากรทั่วไป
• การเป็นพิษเฉียบพลันเทียบกับความเชื่อมโยงกับโรคเรื้อรัง
• การทำร้ายตัวเองด้วยสารพิษและการควบคุมสารกำจัดศัตรูพืช

Mechanisms

สารกำจัดศัตรูพืชแต่ละประเภทออกฤทธิ์ผ่านกลไกที่แตกต่างกัน ยาฆ่าแมลงกลุ่มออร์กาโนฟอสเฟตและคาร์บาเมตจะยับยั้งเอนไซม์อะเซทิลโคลีนเอสเทอเรส ทำให้สารอะเซทิลโคลีนสะสมที่ไซแนปส์และก่อให้เกิดอาการโคลีนเนอร์จิก ซึ่งในการเป็นพิษรุนแรงอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ (Eddleston et al., 2008) สารประเภทอื่น ๆ มีเป้าหมายที่แตกต่างกัน และสารกำจัดศัตรูพืชหลายชนิดยังส่งเสริมภาวะเครียดออกซิเดชัน และมีความเชื่อมโยงกับการสัมผัสเรื้อรังในระดับต่ำกับโรคไม่ติดต่อหลายชนิดผ่านกลไกการอักเสบ ระบบต่อมไร้ท่อ และระบบประสาทเสื่อม (Mostafalou & Abdollahi, 2013) ระบบประสาทที่กำลังพัฒนาดูเหมือนจะมีความอ่อนไหวเป็นพิเศษต่อสารกำจัดศัตรูพืชบางชนิด (Grandjean & Landrigan, 2006)

Clinical relevance

สารกำจัดศัตรูพืชเป็นสาเหตุสำคัญของการเป็นพิษที่สามารถป้องกันได้ และเป็นการสัมผัสที่ควรพิจารณาในชุมชนเกษตรกรรมและชนบท การเป็นพิษเฉียบพลันจากออร์กาโนฟอสเฟตเป็นภาวะฉุกเฉินทางการแพทย์ที่ได้รับการยอมรับ ในขณะที่การสัมผัสเรื้อรังในระดับต่ำมีความเชื่อมโยงกับโรคไม่ติดต่อหลายชนิด (Eddleston et al., 2008; Mostafalou & Abdollahi, 2013) บทความนี้อธิบายว่าสารกำจัดศัตรูพืชก่อให้เกิดอันตรายได้อย่างไร และให้ข้อมูลสำหรับการป้องกันและกฎระเบียบ; ไม่ใช่แนวทางในการวินิจฉัยหรือรักษาการเป็นพิษในบุคคลใดบุคคลหนึ่ง

Epidemiology

การเป็นพิษเฉียบพลันจากสารกำจัดศัตรูพืช ซึ่งส่วนใหญ่มาจากการจงใจทำร้ายตัวเอง เป็นปัญหาสุขภาพระดับโลกที่สำคัญและเป็นวิธีการฆ่าตัวตายชั้นนำในบางส่วนของชนบทในเอเชียและที่อื่น ๆ ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนที่มากของการเสียชีวิตจากการเป็นพิษทั่วโลก (Eddleston et al., 2008) การสัมผัสในอาชีพส่งผลกระทบต่อเกษตรกรและผู้ใช้สารกำจัดศัตรูพืช และสารตกค้างในอาหารมีส่วนทำให้เกิดการสัมผัสในระดับต่ำในประชากรทั่วไป (Mostafalou & Abdollahi, 2013)

Evidence & guidelines

หลักฐานความเป็นพิษเฉียบพลันได้มาจากพิษวิทยาทางคลินิกและการศึกษาเชิงสังเกตในผู้ป่วยที่ได้รับพิษ ในขณะที่หลักฐานผลกระทบเรื้อรังมาจากระบาดวิทยาอาชีวอนามัยและสิ่งแวดล้อม และการศึกษากลไก (Eddleston et al., 2008; Mostafalou & Abdollahi, 2013) การควบคุมสารกำจัดศัตรูพืชที่เป็นอันตรายที่สุด รวมถึงข้อจำกัดเกี่ยวกับสารประกอบที่มีพิษสูง เป็นกลยุทธ์การป้องกันที่ได้รับการยอมรับและได้รับการสนับสนุนจากหน่วยงานระหว่างประเทศ

History

สารกำจัดศัตรูพืชสังเคราะห์เริ่มมีการใช้อย่างแพร่หลายในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรอย่างมาก แต่ก็เพิ่มการสัมผัสในมนุษย์ด้วย การตระหนักถึงการเป็นพิษเฉียบพลัน การคงอยู่ของออร์กาโนคลอรีนในสิ่งแวดล้อม และต่อมาความเชื่อมโยงระหว่างการสัมผัสเรื้อรังกับโรค ได้ผลักดันให้เกิดการควบคุมอย่างต่อเนื่องและการทดแทนหรือการห้ามใช้สารประกอบที่เป็นอันตรายที่สุด (Mostafalou & Abdollahi, 2013)

Debates

หลักฐานที่เชื่อมโยงการสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืชในระดับต่ำเรื้อรังกับโรคไม่ติดต่อมีความแข็งแกร่งเพียงใด?

การทบทวนรายงานความเชื่อมโยงระหว่างการสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืชเรื้อรังกับภาวะต่างๆ เช่น โรคทางระบบประสาทเสื่อมและโรคเมตาบอลิซึม แต่การตีความผลการสังเกตเหล่านี้มีความซับซ้อนเนื่องจากข้อจำกัดในการวัดการสัมผัสและปัจจัยรบกวน ดังนั้นข้อกล่าวอ้างเชิงสาเหตุจึงยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน

Key figures

• Michael Eddleston
• Mohammad Abdollahi
• Philippe Grandjean

Seminal works

• eddleston-2008
• mostafalou-2013

Frequently asked questions

เหตุใดสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มออร์กาโนฟอสเฟตจึงเป็นอันตรายมากในการเป็นพิษเฉียบพลัน?

สารเหล่านี้ยับยั้งเอนไซม์อะเซทิลโคลีนเอสเทอเรส ทำให้สารอะเซทิลโคลีนสะสมและกระตุ้นระบบประสาทมากเกินไป การเป็นพิษรุนแรงจะทำให้เกิดภาวะวิกฤตโคลีนเนอร์จิกที่อาจทำให้การหายใจบกพร่องและเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ (Eddleston et al., 2008)

สารตกค้างจากสารกำจัดศัตรูพืชในอาหารเป็นแหล่งหลักของการสัมผัสในมนุษย์หรือไม่?

สำหรับประชากรทั่วไป สารตกค้างในอาหารในระดับต่ำเป็นแหล่งสัมผัสที่พบบ่อย แต่ผลกระทบต่อสุขภาพที่ร้ายแรงที่สุดเกิดจากการเป็นพิษเฉียบพลันและการสัมผัสในอาชีพที่สูงขึ้นในหมู่เกษตรกร (Mostafalou & Abdollahi, 2013)