Undersøg først for at forbinde ukrudtsmiddel Roundup til kramper hos dyr

En nylig rapport fra United States Centers for Disease Control and Prevention fandt, at mere end 80 procent af urinprøver fra børn og voksne i USA indeholdt herbicidet glyphosat. En undersøgelse fra Florida Atlantic University og Nova Southeastern University tager denne forskning et skridt videre og er den første, der forbinder brugen af ​​ukrudtsmidlet Roundup, et meget brugt ukrudtsmiddel, til kramper hos dyr.

Glyphosat, ukrudtsmiddelkomponenten i Roundup, er verdens mest anvendte ukrudtsmiddel efter volumen og behandlet efter landareal. Glyphosat-resistente afgrøder tegner sig for næsten 80 procent af den transgene afgrødedyrkede jord, hvilket har resulteret i anslået 6,1 milliarder kilo glyphosat sprøjtet over hele verden fra 2005 til 2014. Roundup bruges på både industri- og forbrugerniveau, og dets brug forventes vil stige markant i de kommende år. Et stort spørgsmål, som endnu ikke er fuldt ud forstået, er den potentielle påvirkning af glyphosat på nervesystemet.

"Det handler om, hvor lidt vi forstår virkningen af ​​glyphosat på nervesystemet," sagde Akshay S. Naraine, MSc., projektleder og ph.d. studerende ved FAU og International Max Planck Research School for Synapses and Circuits. "Der er flere beviser for, hvor udbredt eksponering for glyphosat er, så dette arbejde skubber forhåbentlig andre forskere til at udvide disse resultater og fastlægge, hvor vores bekymringer burde være."

Resultater, offentliggjort i Scientific Reports, viste, at glyphosat og Roundup øgede anfaldslignende adfærd hos jordlevende rundorme og giver betydelig evidens for, at glyphosat er rettet mod GABA-A-receptorer. Disse kommunikationspunkter er afgørende for bevægelse og er stærkt involveret i at regulere søvn og humør hos mennesker. Det, der virkelig adskiller denne forskning, er, at den blev udført betydeligt mindre end anbefalet af EPA og dem, der blev brugt i tidligere undersøgelser.

"Koncentrationen angivet for de bedste resultater på Roundup Super Concentrate-mærket er 0,98 procent glyphosat, hvilket er omkring 5 spiseskefulde Roundup i 1 gallon vand," sagde Naraine. "Et væsentligt fund fra vores undersøgelse afslører, at kun 0,002 procent glyphosat, en forskel på omkring 300 gange mindre herbicid end den laveste koncentration, der anbefales til forbrugerbrug, havde med hensyn til virkninger på nervesystemet."

Ved hjælp af C. elegans, en jordboende rundorm, testede forskere først glyphosat alene og derefter både de amerikanske og britiske formuleringer af Roundup fra to forskellige tidsperioder – før og efter Storbritanniens 2016-forbud mod polyethoxyleret talgamin (POEA'er). Disse betingelser blev udvalgt for at udpege, hvilke virkninger der er specifikke for den aktive ingrediens glyphosat, Roundup-formuleringer generelt, POEAs overfladeaktive stoffer eller en hvilken som helst kombination af disse.

Undersøgelsen fandt, at den aktive ingrediens glyphosat forværrede kramper hos C. elegans og foreslår GABA-A-receptoren som et neurologisk mål for de observerede fysiologiske ændringer. Dataene indikerer også, at der er en vigtig sondring mellem eksponering for glyphosat og Roundup, hvor Roundup-eksponering øger procentdelen af ​​C. elegans, der ikke kom sig efter anfaldsaktivitet. Fænotypen uden restitution og langvarige kramper i C. elegans fra denne undersøgelse har været med til at danne grundlag for at forstå nuancerede fysiologiske virkninger af herbicid, der forekommer ved koncentrationer eksponentielt under neurotoksiske niveauer.

"I betragtning af hvor udbredt brugen af ​​disse produkter er, må vi lære så meget som muligt om de potentielle negative virkninger, der kan eksistere," sagde Ken Dawson-Scully, Ph.D., laboratoriechef, professor, senior vicepræsident og associeret provost, afdeling for forskning og økonomisk udvikling, Nova Southeastern University. "Der er tidligere lavet undersøgelser, der viste de potentielle farer, og vores undersøgelse tager det et skridt videre med nogle ret dramatiske resultater."

Resultater genererer også bekymring over, hvordan herbicidbrug kan påvirke jordlevende organismer som C. elegans.

"Disse rundorme gennemgår kramper under termisk stress, og vores data implicerer i høj grad eksponering for glyphosat og Roundup i at forværre krampevirkningerne. Dette kan vise sig at være afgørende, når vi oplever virkningerne af klimaændringer," sagde Naraine.

Denne undersøgelse giver bevis for yderligere at undersøge, hvordan kronisk eksponering og akkumulering kan føre til neurodegenerative sygdomme såsom Parkinsons sygdom. Det er vigtigt, at der også er en sub-neurodegenerativ tærskel, som kan have en dramatisk indvirkning på dysregulering af neurotransmission.

"På nuværende tidspunkt er der ingen information om, hvordan eksponering for glyphosat og Roundup kan påvirke mennesker diagnosticeret med epilepsi eller andre anfaldssygdomme," sagde Dawson-Scully. "Vores undersøgelse indikerer, at der er betydelige forstyrrelser i bevægelsen og burde foranledige yderligere undersøgelser af hvirveldyr."

Studiets medforfattere er Venkatesh Shanbhag, Ph.D., ledende kemiker og professor i kemi, Halmos College of Arts and Sciences, NSU; Rebecca Aker som var kandidatstuderende på FAU, mens hun bidrog til denne forskning; og Isis Sweeney, Meghan Kalvey og Alexis Surtel, bachelorstuderende, der bidrog på FAU. + Udforsk yderligere

Eksponering for Roundup forlænger anfaldslignende adfærd hos rundorme