Redaktörens anmärkning: Kalifornien, Den högsta amerikanska livsmedelsproducerande staten, slutar användningen av klorpyrifos, ett bekämpningsmedel som är förknippat med neuroutvecklingsproblem och nedsatt hjärnfunktion hos barn. Gina Solomon, en huvudutredare vid Folkhälsoinstitutet, klinisk professor vid University of California San Francisco och tidigare biträdande sekreterare vid California Environmental Protection Agency, förklarar de vetenskapliga bevisen som ledde Kalifornien att agera.

vad är klorpyrifos och hur används det?

klorpyrifos är ett billigt och effektivt bekämpningsmedel som har funnits på marknaden sedan 1965. Jordbrukare över hela USA använder miljontals pund av det varje år på ett brett utbud av grödor, inklusive många olika grönsaker, majs, sojabönor, bomull och frukt-och nötträd. liksom andra organofosfatinsekticider är klorpyrifos utformad för att döda insekter genom att blockera ett enzym som kallas acetylkolinesteras. Detta enzym bryter normalt ner acetylkolin, en kemikalie som kroppen använder för att överföra nervimpulser. Blockering av enzymet får insekter att få kramper och dö. Alla organofosfatinsekticider är också giftiga och potentiellt dödliga för människor.

fram till 2000 användes klorpyrifos också i hem för skadedjursbekämpning. Det förbjöds för inomhusbruk efter passage av 1996 års lag om skydd av livsmedelskvalitet, som krävde ytterligare skydd för barns hälsa. Rester kvar efter inomhusbruk var ganska höga, och småbarn som krypade på golvet och lade händerna i munnen befanns vara i riskzonen för förgiftning.trots förbudet mot hushållsbruk och det faktum att klorpyrifos inte dröjer kvar i kroppen, har över 75% av befolkningen i USA fortfarande spår av klorpyrifos i sina kroppar, främst på grund av rester på mat. Högre exponeringar har dokumenterats hos lantarbetare och personer som bor eller arbetar nära jordbruksfält.

vad är beviset på att klorpyrifos är skadligt?

forskare publicerade den första studien som kopplade klorpyrifos till potentiell utvecklingsskada hos barn 2003. De fann att högre nivåer av en klorpyrifos metabolit – ett ämne som produceras när kroppen bryter ner bekämpningsmedlet – i navelsträngsblod var signifikant associerade med mindre spädbarnsfödelsens vikt och längd.

efterföljande studier publicerade mellan 2006 och 2014 visade att samma spädbarn hade utvecklingsförseningar som kvarstod i barndomen, med lägre poäng på standardtester av utveckling och förändringar som forskare kunde se på MR-skanningar av barnens hjärnor. Forskare upptäckte också att en genetisk subtyp av ett vanligt metaboliskt enzym hos gravida kvinnor ökade sannolikheten för att deras barn skulle uppleva neuroutvecklingsförseningar.

dessa fynd berörde en kamp för att skydda barn från klorpyrifos. Vissa forskare var skeptiska till resultat från epidemiologiska studier som följde barn till gravida kvinnor med större eller mindre nivåer av klorpyrifos i urinen eller navelsträngsblodet och letade efter negativa effekter.

epidemiologiska studier kan ge kraftfulla bevis på att något är skadligt, men resultaten kan också röras av luckor i information om tidpunkten och nivån på exponeringar. De kan också kompliceras av exponeringar mot andra ämnen genom kost, personliga vanor, hem, samhällen och arbetsplatser.

Varför tog det så lång tid att nå en slutsats?

som bevis ackumulerade att låga nivåer av klorpyrifos troligen var giftiga inhumaner, granskade regleringsforskare vid U. S. EPA och i Kalifornien det – men de tog väldigt olika vägar.

först fokuserade båda grupperna på den etablerade toxicitetsmekanismen: acetylkolinesterasinhibering. De resonerade att förhindra betydande störningar av detta nyckelenzym skulle skydda människor från andra neurologiska effekter.forskare som arbetar under kontrakt för Dow Chemical, som tillverkade klorpyrifos, publicerade en komplex modell 2014 som kunde uppskatta hur mycket av bekämpningsmedlet en person skulle behöva konsumera eller andas in för att utlösa acetylkolinesterasinhibering. Men några av deras ekvationer baserades på data från så få som sex friska vuxnasom hade svalt kapslar klorpyrifos under experiment på 1970 – talet och början av 1980-talet-en metod som nu skulle betraktas som oetisk. Kalifornien forskare ifrågasatte huruvida riskbedömningar baserade på Dow-finansierade modellen på ett adekvat sätt stod för osäkerhet och mänsklig variation. De undrade också om acetylkolinesterashämning verkligen var den mest känsliga biologiska effekten.

i 2016 släppte amerikanska EPA en omvärdering av chlorpyrifos potentiella hälsoeffekter som tog ett annat tillvägagångssätt. Det fokuserade på epidemiologiska studier publicerade från 2003 till 2014 vid Columbia University som fann utvecklingseffekter hos barn utsatta för klorpyrifos. Columbia-forskarna analyserade klorpyrifosnivåer i mödrarnas navelsträngsblod vid födseln, och EPA försökte beräkna hur mycket klorpyrifos de kan ha utsatts för under graviditeten. på grundval av denna analys drog Obama-administrationen slutsatsen att klorpyrifos inte kunde användas säkert och borde förbjudas. Trump-administrationen vände emellertid Detta beslut 2017 och hävdade att vetenskapen inte löstes och mer studier behövdes.

för sin del kämpade Kaliforniens tillsynsmyndigheter för att förena dessa olika resultat. Som de såg det pekade de epidemiologiska studierna och acetylkolinesterasmodellen i olika riktningar, och båda hade betydande utmaningar.

vad övertygade Kalifornien att införa ett förbud?

tre nya papper om prenatala exponeringar mot klorpyrifos, publicerade 2017 och 2018, bröt logjam. Dessa var oberoende studier, utförda på råttor, som utvärderade subtila effekter på lärande och utveckling.

resultaten var konsekventa och tydliga: klorpyrifos orsakade minskad inlärning, hyperaktivitet och ångest hos råttvalpar vid doser lägre än de som påverkade acetylkolinesteras. Och dessa studier kvantifierade tydligt doser till råttorna, så det fanns ingen osäkerhet om deras exponeringsnivåer under graviditeten. Resultaten liknade kusligt effekter som ses i humana epidemiologiska studier, vilket bekräftade hälsoproblem om klorpyrifos.

Kalifornien omprövade klorpyrifos med hjälp av dessa nya studier. Tillsynsmyndigheterna drog slutsatsen att bekämpningsmedlet utgjorde betydande risker som inte kunde mildras – särskilt bland människor som bodde nära jordbruksfält där det användes. I oktober 2019 meddelade staten att enligt ett verkställbart avtal med tillverkare skulle all försäljning av klorpyrifos till Kaliforniens odlare upphöra senast Feb. 6, 2020, och odlare skulle inte tillåtas att inneha eller använda den efter Dec. 31, 2020. Hawaii har redan förbjudit klorpyrifos, och staten New York fasar ut det. Andra stater överväger också åtgärder.

vad är U. S. EPA: s uppfattning?

i ett uttalande från juli 2019 hävdade EPA att ”påståenden omneurodevelopmental toxicitet måste nekas eftersom de inte stöds av giltiga, fullständiga och tillförlitliga bevis.”Byrån angav att den skulle fortsätta att granska bevisen och planerade att fatta ett beslut senast 2021.

EPA nämnde inte de djurstudier som publicerades 2017 och 2018, men det måste lagligen inkludera dem i sin nya bedömning. När det gör det tror jag att EPA-ledare kommer att ha stora svårigheter att göra ett fall att klorpyrifos är säkert.

enligt min åsikt har vi konsekventa vetenskapliga bevis för att klorpyrifos hotar barns neurologiska utveckling. Vi vet vad detta bekämpningsmedel gör med människor, och det är dags att flytta till säkrare alternativ.