Blootstelling aan isocyanaten veroorzaakt respiratoire gezond

p r o e f s c h r i f t b e s p r e k i n g
B lootst e lli n g a a n i socya n at e n
v e r oo r z a a k t r es pi r ato i r e g e zo n d h e i ds e ffec t e n b i j v e r fs pu it e r s
Auteur
A. Pronk
Tr e f w o o r d e n astma, isocyanaten, oligomeren, sensibilisatie, verfspuiters
Samenvatting
Op 28 november 2007 promoveerde mw. ir.
A. Pronk aan de Universiteit Utrecht op het
proefschrift ‘Isocyanate exposure and respiratory health effects in the spray painting
industry’. Dit onderzoek werd uitgevoerd bij
de ‘Business Unit Food and Chemical Risk
Analysis, TNO Quality of Life’ en het ‘Institute for Risk Assessment Sciences’, Univer-
siteit Utrecht, onder begeleiding van de promotoren dhr. prof. dr. ir. D.J.J. Heederik en
dhr. prof. dr. J.W. Lammers, en copromotoren
mw. dr. ir. L. Preller en dhr. dr. G. Doekes.
In dit artikel worden de belangrijkste bevindingen van haar promotieonderzoek weergegeven.
Inleiding
Verfspuiters vormen een grote groep werknemers
met mogelijk hoge blootstelling aan isocyanaten,
doordat veel lakken hexamethyleendiisocyanaat
(HDI) bevatten.
Het doel van dit onderzoek was het onderzoeken
van het verband tussen isocyanaatblootstelling,
luchtwegeffecten en specifieke sensibilisatie bij verfspuiters in Nederland.
In geïndustrialiseerde landen is blootstelling aan
isocyanaten een van de meest voorkomende oorzaken van beroepsastma. Isocyanaten zijn een groep
verbindingen die worden gekenmerkt door reactieve
NCO-groepen. Di-isocyanaten bevatten 2 NCOgroepen en worden gebruikt als polymeriserende
verbindingen in polyurethaanproducten, zoals lakken, (isolatie)schuimen en kitten. Veel di-isocyanaatmonomeren in producten zijn vervangen door hun
grotere oligomeren (samengesteld uit verschillende
monomeren) die minder vluchtig zijn, om blootstelling via de lucht te verlagen. Naast beroepsastma,
dat gezien wordt als belangrijkste gezondheidseffect, kunnen isocyanaten ook andere luchtweg- en
huidaandoeningen veroorzaken.1
Veel aspecten van de relatie tussen isocyanaatblootstelling en gezondheidseffecten zijn onduidelijk. Dit
komt mede door de complexiteit van het meten van
isocyanaatblootstelling, de verschillende gezondheidseffecten met mogelijk overlappende symptomen, en het ontbreken van valide immunologische
markers voor specifieke allergische sensibilisatie.
VOL. 8 nr. 3 - 2008
(Ned Tijdschr Allergie 2008;8:105-7)
Blootstelling aan isocyanaten
Blootstelling via de luchtwegen is in kaart gebracht
in 30 autoschadeherstelbedrijven en industriële
spuiterijen. Hiervoor zijn meer dan 500 persoonlijke blootstellingsmetingen uitgevoerd tijdens taken zoals spuiten, aanmaken van lak, et cetera. Van
de 23 verschillende isocyanaten die zijn bepaald,
kwamen HDI-oligomeren het meest voor en waren
de niveaus hiervan het hoogst. De hoogste niveaus
kwamen voor tijdens het verfspuiten. Tijdens andere taken werden werknemers ook blootgesteld, maar
meestal aan een lager niveau.2
Naast blootstelling via de lucht kwam ook blootstelling via de huid voor.3 De relatieve bijdrage van
N e d e r l a n d s T i j d s c h r i f t voo r All e r g i e
105
p r o e f s c h r i f t b e s p r e k i n g
huidblootstelling aan totale blootstelling is mogelijk
groot door het wijdverspreide gebruik van beschermende maskers. De rol van blootstelling via de huid
is echter niet verder onderzocht.
Luchtwegklachten en bronchiale hyperreactiviteit (BHR)
Het verband tussen luchtwegblootstelling en klachten is bestudeerd bij 581 werknemers. Voor iedere
werknemer is de persoonlijke blootstelling geschat
op basis van de taakgerichte luchtblootstellingsmetingen en individuele tijdsbesteding. Astma-achtige klachten (piepen op de borst of benauwdheid),
COPD-achtige klachten (chronisch hoesten, slijm
ophoesten, of kortademigheid) en werkgerelateerde
benauwdheid kwamen significant vaker voor bij
werknemers met hogere blootstelling (prevalentieratio’s (PR’s) voor een toename in blootstelling van het
25ste tot 75ste percentiel (interkwartielrange; IQR:
1,2, 1,3 en 2,0; p<0,05).4
Bij 229 werknemers zijn ook de BHR en de longfunctie bepaald. BHR kwam vaker voor bij werknemers met een hogere blootstelling (PR IQR:
1,8; p≤0,05). Daarnaast waren het ‘forced expiratory volume’ (FEV)1, de FEV1/‘forced vital capacity’ (FVC)-ratio en volumestroomparameters geassocieerd met blootstelling, vooral bij niet-atopici.
Laatstgenoemde verbanden waren onafhankelijk
van BHR en suggereren naast astma meer chronische effecten op de luchtwegen ten gevolge van isocyanaatblootstelling.
Specifieke sensibilisatie
De mechanismen achter het ontstaan van isocyanaatastma zijn onduidelijk. Ondanks dat verschillende kenmerken van isocyanaatastma wijzen op
immunologische mechanismen, worden IgE-antilichamen over het algemeen maar bij een klein gedeelte van de astmagevallen gevonden.1 In deze studie
zijn meerdere tests gebruikt omdat veel controverse
bestaat over de validiteit van serologische tests. Specifieke IgE- en IgG-antilichamen tegen HDI in serum zijn bepaald met behulp van ImmunoCAP en
enzymimmunoassays (EIA) met verschillende HDIhumaanserumalbumine (HSA)-conjugaten. Deze
conjugaten zijn gemaakt met HDI in vloeistof- of in
gasfase, of met HDI-oligomeren.
Specifieke IgE-antilichamen kwamen zeer weinig
voor (tot 4,2%). Desondanks kwam IgE tegen een
HDI-oligomeer-HSA vaker voor bij werknemers met
hoge blootstelling en bij werknemers met werkgerelateerde benauwdheid. Specifieke IgG-antilichamen
106
VOL. 8 nr. 3 - 2008
kwamen vaker voor (2-50%) en waren duidelijk verhoogd bij werknemers met een hoge blootstelling.
Specifieke IgG-antilichamen kwamen niet vaker
voor bij werknemers met klachten en lijken daarom
vooral een marker van blootstelling te zijn.
De resultaten die zijn verkregen met de verschillende assays, waren vergelijkbaar. Inhibitie-experimenten lieten zien dat de verschillende HDI-conjugaten
kruisreacties vertoonden. Er waren echter ook verschillen in reactiviteit en associaties met blootstelling en gezondheidseffecten. EIA’s met HDI-oligomeerconjugaten resulteerden in deze populatie van
spuiters, die vooral was blootgesteld aan oligomeren
van HDI in de sterkste associaties met blootstelling
en klachten. Hoogblootgestelde werknemers waren
significant minder vaak atopisch (Phadiatop®) dan
laagblootgestelden.
Conclusie
In dit onderzoek is een duidelijk verband aangetoond
tussen luchtwegblootstelling aan isocyanaatoligomeren en luchtwegklachten, BHR en longfunctie
bij verfspuiters. De resultaten duiden erop dat bij
niveaus die in Nederland gewoonlijk worden gevonden, isocyanaten effecten op de luchtwegen kunnen
veroorzaken. Dit benadrukt het belang van regulatie en beheersing van blootstelling in bedrijven en
bekendheid van de effecten bij artsen. BHR, longfunctie en sensibilisatie hingen onderling zwak samen, maar waren elk met blootstelling geassocieerd.
Dit patroon is mogelijk het gevolg van verschillende
luchtwegaandoeningen en onderliggende verschillen in de pathogenese.
Bij het bepalen van specifieke sensibilisatie is het van
belang aan welke isocyanaten de populatie wordt
blootgesteld. Specifieke IgE-sensibilisatie speelt
waarschijnlijk op zijn hoogst een rol bij de ontwikkeling van gezondheidseffecten bij een klein deel
van de werknemers. Verschillende resultaten wijzen
er op dat atopici en werknemers met klachten hoge
blootstelling mijden. Hierdoor kan het belang van
beroepsmatige blootstelling aan isocyanaten bij klinisch manifeste aandoeningen worden onderschat.
Referenties
1. Wisnewski AV, Redlich C, Mapp C, Bernstein DI.
Polyisocyanates and their prepolymers. In: Bernstein IL,
Chan-Yeung M, Malo JL, Bernstein DI, editors. Asthma in
the workplace. New York: Taylor & Francis Group 2006. p.
481-504.
2. Pronk A, Tielemans E, Skarping G, Bobeldijk I,
Van Hemmen J, Heederik D, et al. Inhalation exposure to
N e d e r l a n d s T i j d s c h r i f t voo r All e r g i e
isocyanates of car body repair shop workers and industrial
Correspondentieadres
spray painters. Ann Occup Hyg 2006;50:1-14.
3. Pronk A, Yu F, Vlaanderen J, Tielemans E, Preller L,
Bobeldijk I, et al. Dermal, inhalation, and internal expo-
Mw. dr. ir. A. Pronk, postdoctoraal fellow
sure to 1,6-HDI and its oligomers in car body repair shop
workers and industrial spray painters. Occup Environ Med
Occupational and Environmental Epidemiology
2006;63:624-31.
Branch
4. Pronk A, Preller L, Raulf-Heimsoth M, Jonkers IC,
National Cancer Institute
Lammers JW, Wouters IM, et al. Respiratory symptoms,
6129 Executive Blvd, EPS 8111, MSC 7240
sensitization, and exposure response relationships in
Bethesda, MD 20892-7240
spray painters exposed to isocyanates. Am J Respir Crit
Verenigde Staten
Care Med 2007;176:1090-7.
Tel.: 00 1 30 14 35 47 05
E-mailadres: [email protected]
Ontvangen 11 maart 2008, geaccepteerd 13 maart 2008.
Belangenconflict: geen gemeld.
Financiële ondersteuning: dit onderzoek werd
ondersteund door het Ministerie van Sociale Zaken
en Werkgelegenheid en het ‘CEFIC Long-Range
Research Initiative’.
VOL. 8 nr. 3 - 2008
N e d e r l a n d s T i j d s c h r i f t voo r All e r g i e
107