Apa Efek Pestisida Pada Kesehatan Neonatus?

Read Also

Penggunaan pestisida bersifat universal saat ini sebagai bagian dari revolusi pertanian yang mengantarkan era pertanian yang lebih besar dan lebih baik. Namun, beberapa generasi setelah praktik ini dimulai, para ilmuwan memperingatkan terhadap efek berbahaya senyawa ini pada tanah, air, dan udara.

Anak-anak secara alami adalah populasi yang paling berisiko tinggi untuk keracunan yang disebabkan oleh sebagian besar polutan lingkungan. Faktanya, penyakit tersebut membunuh tiga juta anak sebelum mereka berusia lima tahun, terhitung sepertiga dari kematian pediatrik global setiap tahun.

Sebuah studi baru mengeksplorasi dampak paparan pestisida pada neonatus, meninjau literatur saat ini sambil mengevaluasi metode penelitian yang digunakan di bidang ini.

Latar belakang

Efek teratogenik yang diinduksi lingkungan sangat umum selama perkembangan pesat, termasuk kehidupan di dalam rahim, masa bayi, dan remaja. Hal ini disebabkan oleh peningkatan paparan terhadap racun tersebut dan titik perkembangan kritis pada risiko potensial untuk perubahan oleh paparan tersebut, mengubah seluruh perjalanan pertumbuhan dan perkembangan lebih lanjut.

Selain itu, karena anak-anak berada di awal kehidupan mereka, kerusakan yang disebabkan oleh paparan semacam itu memiliki lebih banyak waktu untuk matang, yang berpuncak pada penyakit kronis dengan periode laten yang sangat lama seperti gangguan metabolisme dan endokrin, penyakit neurodegeneratif, atau kanker.

Dampak senyawa tersebut, yang disebut xenobiotik, pada bayi baru lahir, yang didefinisikan sebagai bayi dalam 28 hari kehidupan, adalah subjek makalah ini, yang diterbitkan dalam jurnal Science of the Total Environment. Ini termasuk logam berat dan senyawa organik seperti pestisida, plasticizer, obat-obatan, dan pewarna, antara lain.

Paparan xenobiotik pada neonatus terjadi melalui rute paparan yang berbeda dari orang dewasa atau anak-anak yang lebih tua, menurut World Health Organization (WHO). Ini termasuk transfer plasenta dan asupan ASI. Senyawa ini, oleh karena itu, berasal dari tubuh ibu, dan penumpukan xenobiotik di jaringan ibu dan janin merupakan faktor penting dalam menentukan dampak akhir.

Beberapa penelitian menunjukkan risiko kelahiran prematur yang lebih tinggi, kelainan kongenital, kelainan neurologis, kanker darah, kelainan pernapasan, dan endokrinopati pada bayi baru lahir yang terpajan xenobiotik. Risiko pajanan diukur dengan menggunakan biomarker.

Penanda tersebut harus diidentifikasi, dicirikan, dan diukur secara akurat untuk menghilangkan risiko paparan. Ini mencakup evaluasi mereka di berbagai jaringan dan sumber biologis, termasuk ASI, air liur, darah, dan urin, untuk memahami bagaimana dan kapan paparan prenatal terjadi dan sejauh mana.

Pestisida adalah kelas bahan kimia yang unik dengan sifat biosidal dan jalur metabolisme yang khas dalam tubuh manusia. Mereka termasuk dalam beberapa kelas struktural, yang menunjukkan bahwa mereka menjalani beberapa rute metabolisme yang berbeda. Beberapa pestisida organik tersebut termasuk peptisida organochlorine (OCs) and organophosphate (OPs), carbamates, pyrethrins, and pyrethoids.

OC termasuk endosulfan, aldrin, DDT, dan HCB. Pestisida yang lebih baru dan kurang beracun termasuk succinate dehydrogenase inhibitors (SDHI; fungisida), insektisida nikotinat dan diamida, atau pembunuh tanaman berbasis asetolaktat sintase. Dengan spektrum senyawa seperti itu, metode analisis yang sensitif dan andal terus diminati.

Apa yang ditunjukkan oleh ulasan tersebut?

OP telah disebut bahan kimia pengganggu endokrin, yang mempengaruhi hormon reproduksi. Beberapa bukti menunjukkan kadar estradiol dan testosteron yang lebih rendah setelah paparan OP awal. Senyawa ini juga dapat menginduksi resistensi insulin yang dimediasi oleh hiperglikemia setelah paparan dini.

Akumulasi kontrasepsi oral di plasenta dapat meningkatkan risiko berat badan lahir rendah, bersama dengan risiko kelebihan berat badan yang lebih tinggi pada usia dua tahun. Gangguan psikologis dan perkembangan telah disarankan juga, dimediasi oleh perubahan fungsi tiroid. Misalnya, tingkat thyroid-stimulating hormone (TSH) yang lebih tinggi dihubungkan oleh beberapa penelitian dengan tingkat OC darah yang lebih tinggi, serta tingkat tiroksin pada ibu dan anak.

Gangguan neurologis, termasuk disfungsi kognitif, juga telah dikaitkan dengan beberapa paparan OP dan OC. Hasilnya mungkin termasuk kurangnya perhatian, defisit perhatian dan attention deficit and hyperactivity disorder (ADHD), autism spectrum disorder (ASP), dan perilaku agresif atau depresi pada anak-anak.

Dengan pestisida lain, buktinya kurang, meskipun beberapa ilmuwan menyarankan efek perkembangan, gangguan sistem reproduksi, dan toksisitas hati melalui stres oksidatif setelah paparan neonicotinoid. Banyak xenobiotik juga dapat menyebabkan kerusakan DNA, meningkatkan masalah kanker masa kanak-kanak seperti neuroblastoma, kanker otak, dan limfoma non-Hodgkin setelah paparan pestisida dari orang tua.

Sekali lagi, tidak seperti orang dewasa, janin tidak dapat memetabolisme pestisida dengan organ mereka yang belum matang. Dengan demikian, tubuh ibu menangani senyawa-senyawa ini, terutama di hati tetapi juga di plasenta. Enzim sitokrom seperti YP1A2, CYP2C19, CYP2C9, dan CYP3A4 terdapat pada konsentrasi yang sangat rendah di hati janin; sama halnya, transporter dan transferase terlibat dalam detoksifikasi dan menghilangkan senyawa beracun ini dari tubuh.

Biomarker dapat mengukur paparan, efek, atau kerentanan terhadap toksin potensial. Beberapa jenis sampel telah dipelajari, termasuk darah, tinja, urin, rambut, dan kuku. Sementara sampel darah memberikan gambaran paparan, rambut dan kuku digunakan untuk mendapatkan gambaran paparan jangka panjang.

Sekali lagi, pengambilan darah bersifat invasif, sedangkan guntingan rambut dan kuku dapat dilakukan secara non-invasif. Namun, yang pertama paling dapat diandalkan untuk mengukur konsentrasi senyawa asli. Darah utuh atau bercak darah kering dapat digunakan, yang terakhir jauh lebih mudah diperoleh dan ditangani.

Transportasi, penyimpanan, dan pengawetan harus dipantau dengan hati-hati untuk pengujian yang andal. Pembekuan lebih disukai kecuali untuk sampel kuku, rambut, dan bercak darah kering.

Persiapan sampel yang hati-hati juga merupakan keharusan mengingat sifat heterogen sampel biologis. Ini termasuk ekstraksi, pembersihan, dan konsentrasi sampel sebelum mengidentifikasi dan mengukur pestisida dan/atau metabolit.

Berbagai metode telah digunakan, dan beberapa di antaranya baru dirancang. Selain analisis yang ditargetkan mencari satu atau lebih senyawa atau kelas senyawa tertentu, studi toksisitas mungkin memerlukan sapuan yang lebih luas, seperti pendekatan metabolomik. Ini melibatkan evaluasi jumlah dan konsentrasi semua metabolit yang berbeda dalam sampel, yang kemudian dianalisis menggunakan bioinformatika.

Teknik pengukuran yang canggih digunakan, termasuk nuclear magnetic resonance (NMR) dan spektroskopi massa, yang terakhir sering digabungkan dengan metode lain seperti kromatografi gas atau cair.

Data yang dihasilkan ada sebagai ribuan variabel yang dianalisis oleh berbagai jenis algoritma pemrosesan: principal component analysis (PCA), hierarchical analysis (CA), heatmaps, molecular networks, partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) atau artificial neural networks (ANN) adalah beberapa di antaranya. Pemrosesan melibatkan banyak langkah teknis lainnya untuk memperbaiki data, menghilangkan noise, mengoreksi outlier dan variabilitas baseline, dan seterusnya.

Hasil akhir diinterogasi menggunakan database biologis seperti KEGG, SMPDB, atau HMDB. Studi tersebut telah menunjukkan hubungan antara paparan pestisida dan gangguan metabolisme karena stres oksidatif, lipid abnormal, dan metabolisme asam lemak, metabolisme mitokondria terganggu, molekul yang berfungsi sebagai prekursor neurotransmitter, dan molekul pro-inflamasi.

Metabolomik juga menunjukkan perubahan dalam kehamilan setelah paparan pestisida, mungkin menyebabkan berat badan lahir rendah yang dimediasi oleh konsentrasi hormon tiroid yang rendah. Akhirnya, ini menunjukkan efek menguntungkan dari diet organik dibandingkan dengan makanan kaya pestisida pada anak usia 3-11 tahun.

Apa kesimpulannya?

Para peneliti berpendapat untuk pemahaman yang lebih baik tentang efek pestisida pada kesehatan manusia setelah terpapar pada kehidupan janin dan bayi baru lahir. Perbedaan ini dibuat berdasarkan perbedaan rute paparan saat ini, dengan pergerakan transplasenta pestisida dan metabolitnya memainkan peran penting, bersama dengan sekresi senyawa tersebut dalam ASI.

Ini menunjukkan bahwa paparan pestisida pada ibu "dapat memiliki konsekuensi terkait kesehatan bagi janin selama periode perinatal serta neonatus yang disusui." Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami bagaimana senyawa tersebut masuk ke dalam sirkulasi janin dan bagaimana mereka mempengaruhi fisiologi pediatrik.

Journal reference:

Treviño, M. et al. (2022) "How pesticides affect neonates? - Exposure, health implications and determination of metabolites", Science of The Total Environment, p. 158859. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.158859. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969722059587