Gezondheidseffecten van blootstelling aan omgevingsconcentraties van mutagene of hormoonverstorende agentia

Gezondheidseffecten van blootstelling aan omgevingsconcentraties van mutagene of hormoonverstorende agentia

Prof. dr. N. van Larebeke Studiecentrum Carcinogenese en Primaire Preventie van Kanker Universiteit Gent

Studie uitgevoerd in opdracht van de Vlaamse Milieumaatschappij, MIRA MIRA/2004/03 september 2004

Dit rapport verschijnt in de reeks MIRA Ondersteunend Onderzoek van de Vlaamse Milieumaatschappij. Deze reeks bevat resultaten van onderzoek gericht op de wetenschappelijke onderbouwing van het Milieu- en natuurrapport Vlaanderen.

Dit rapport is ook beschikbaar via www.milieurapport.be

Contactadres: Vlaamse Milieumaatschappij – MIRA Van Benedenlaan 34 2800 Mechelen tel. 015 451 466 [email protected]

Wijze van citeren: van Larebeke N. (2004), Gezondheidseffecten van blootstelling aan omgevingsconcentraties van mutagene of hormoonverstorende agentia, studie uitgevoerd in opdracht van de Vlaamse Milieumaatschappij, MIRA, MIRA/2004/03, UGent.

INHOUDSTAFEL 1.

ENKELE GEGEVENS OVER DE IMPACT VAN KANKER OP DE VOLKSGEZONDHEID .............................................................7

2. 2.1.

DE ONSTAANSMECHANISMEN VAN KANKER ......................................................................................................................11 Overzicht....................................................................................................................................................................... 11 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3. 2.1.4. 2.1.5.

2.2.

Genotoxische, niet-genotoxische en epigenetische carcinogenen en tumorpromotors................................... 14 2.2.1. 2.2.2.

3. 3.1.

Een clonaal Darwiniaans proces berustend op accumulatie van mutaties .................................................................11 Genen betrokken bij de carcinogenese.......................................................................................................................11 Rol van het mutatorfenotype en van tumorsuppressorgenen......................................................................................12 Erfelijke vormen van kanker en het mutatorfenotype................................................................................................13 De temporele opeenvolging van mutaties ..................................................................................................................13 Genotoxische carcinogenen........................................................................................................................................14 Niet-genotoxische carcinogenen, epigenetische carcinogenen en tumorpromotors..................................................15

M ECHANISTISCHE INZICHTEN DIE WIJZEN OP HET BELANG VAN (ZEER) LAGE DOSISSEN ZOALS DIE IN HET MILIEU VOORKOMEN ...........................................................................................................................................................................15 De effecten van carcinogene agentia in lage en zeer lage dosis ........................................................................ 15 3.1.1. Genotoxische carcinogenen........................................................................................................................................16 3.1.1.1. Exponentieel verband tussen het aantal mutaties en de kankerincidentie. .......................................................16 3.1.1.2. Dosis-antwoord voor genetische effecten.........................................................................................................17 3.1.1.2.1. Dosis .................................................................................................................................................................17 3.1.1.3. Dosis-antwoord voor carcinogene effecten ......................................................................................................19 3.1.1.4. Na de initiatie neemt het belang van exogene mutagenen toe..........................................................................20 3.1.2. Epigenetische carcinogenen........................................................................................................................................21 3.1.3. Subpopulaties met een verhoogde gevoeligheid vertonen vooral bij lage dosis een verhoogd kankerrisico.............22

3.2. 3.3. 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5.

Synergistische interacties.......................................................................................................................................... 22 Problemen met de interpretatie van dierproeven:onderschatting van het kankerrisico ................................ 22 EPIDEMIOLOGIE LEERT DAT 75 TOT 80% VAN DE GEVALLEN VAN KANKER IN DE WESTERSE INDUSTRIËLE SAMENLEVINGEN TE WIJTEN ZIJN AAN EXTERNE OORZAKEN , WAARONDER MILIEUFACTOREN.................................23 Verschillen in functie van plaats en tijd .................................................................................................................. 23 Erfelijke voorbeschiktheid ......................................................................................................................................... 25 Hoe groot is het spontane risico op kanker in afwezigheid van blootstelling?................................................ 25 Geen consensus over het relatieve aandeel van verschillende risicofactoren ................................................. 28 Epidemiologische gegevens die wijzen op het belang van milieufactoren in het ontstaan van kanker ....... 28 4.5.1. In de Westerse industriestaten is de incidentie van kanker gestegen .........................................................................29 4.5.1.1. Sinds het begin van deze eeuw .........................................................................................................................29 4.5.1.2. Tijdens de laatste decennia ...............................................................................................................................30 4.5.1.3. Bij kinderen en jonge volwassenen...................................................................................................................33 4.5.1.4. Tabaksrook .......................................................................................................................................................34 4.5.1.5. Mortaliteit tengevolge van kanker ....................................................................................................................34 4.5.2. Activiteit van enzymen betrokken bij het metabolisme van lichaamsvreemde stoffen .............................................34 4.5.3. Luchtvervuiling,..........................................................................................................................................................35 4.5.4. Associatie van milieufactoren met kankerrisico.........................................................................................................35 4.5.5. Problemen van epidemiologische aard die leiden tot een onderschatting van het kankerrisico van milieufactoren. 37

5.

BIOMONITORING VOOR GENETISCHE EFFECTEN HEEFT EEN LAGE GEVOELIGHEID IN TERMEN VAN RISICO OP KANKER....................................................................................................................................................................................38

6.

EPIDEMIOLOGISCHE GEGEVENS DIE EROP WIJZEN DAT ZEER LAGE , OMGEVINGSBLOOTSTELLINGEN BIOLOGISCHE EN GEZONDHEIDSEFFECTEN HEBBEN ...................................................................................................................................41 Effecten van dioxineachtige stoffen op dieren en op mensen....................................................................................... 41 Studies aangaande effecten van dioxines en PCBs op de ontwikkeling van pasgeborenen en jonge kinderen.. 42 De Vlaamse Milieu en Gezondheidsstudie (M&G)........................................................................................................ 42

6.1. 6.2. 6.3.

6.3.1. Blootstelling: gebiedsverschillen................................................................................................................................45 Wat de interne blootstelling aan polluenten betreft bleken volgende verschillen statistisch significant bij adolescenten:.45 Wat de interne blootstelling aan polluenten betreft bleken volgende verschillen statistisch significant bij vrouwen:........46 6.3.2. Biologische effecten: gebiedsverschillen ...................................................................................................................48 Wat biologische en gezondheidsparameters betreft bleken volgende verschillen statistisch significant bij adolescenten:.51 Wat biologische en gezondheidsparameters betreft bleken volgende verschillen statistisch significant bij vrouwen ........51 Wat biologische en gezondheidsparameters betreft bleken volgende verschillen statistisch significant bij mannen:.........52 6.3.3. Blootstellings-effect relaties .......................................................................................................................................52 Volgende blootstellings-effectrelaties werden vastgesteld bij adolescenten: ......................................................................52 Volgende blootstellings-effectrelaties werden vastgesteld bij vrouwen..............................................................................52 Ook m.b.t. het immuunsysteem werden blootstelling-effectrelaties waargenomen:...........................................................53 6.3.4. Conclusies uit de M&G studie ...................................................................................................................................55

7.

HOEVEEL KANKERVERWEKKENDE STOFFEN ZIJN AANWEZIG IN HET LEEFMILIEU? .....................................................56

8.

W ELKE ZIJN DE BELANGRIJKSTE IN HET LEEFMILIEU AANWEZIGE KANKERVERWEKKENDE STOFFEN? ....................57

9.

BESLUIT ...................................................................................................................................................................................61

A DDENDA...............................................................................................................................................................................................63 LITERATUUR ..........................................................................................................................................................................................72 BEGRIPPEN .............................................................................................................................................................................................79

Woord vooraf Sedert vele tientallen jaren zijn, in ontwikkelde landen, infectieziekten en ziekten voortvloeiend uit tekort aan voedsel niet langer de belangrijkste oorzaken van sterfte en menselijk lijden. Daarentegen is de impact van “beschavingsziekten” toegenomen. De meeste belangrijke ziekten en gezondheidsproblemen (zoals kanker, astma en andere chronische aandoeningen van het ademhalingsstelsel, bloedvataandoeningen, ziekten van het zenuwstelsel, diabetes, onvruchtbaarheid) in een streek zoals Vlaanderen met grote bevolkingsdichtheid, veel industrie en verkeer, zijn multifactorieel, dit wil zeggen dat ze niet aan één enkele oorzaak te wijten zijn, maar wel aan de inwerking van meerder ziekmakende factoren. Elk van die factoren kan gezien worden als een nodige voorwaarde, maar niet als een voldoende voorwaarde, voor het ontstaan van de betreffende ziekte. Zo bijvoorbeeld spelen erfelijke voorbeschikkende factoren dikwijls een rol, maar ontstaat de ziekte slechts na een belangrijke blootstelling aan levensstijl- of milieufactoren. Blootstelling aan milieufactoren gebeurt bijna altijd bij lage tot zeer lage dosissen. In dit rapport wordt ingegaan op de gegevens die wijzen op het belang van blootstelling aan deze dosissen voor de gezondheid, en dan hoofdzakelijk m.b.t. de inductie van kanker. Het is waarschijnlijk dat deze blootstelling ook in grote mate bijdraagt tot andere beschavingsziekten.

5

Samenvatting

Deze studie heeft voornamelijk, maar niet uitsluitend, betrekking op de inductie van kanker. Kanker is een clonaal proces en ontstaat uit één enkele cel waarin zich een aantal mutaties verzameld hebben. Vooral mutaties die tumorsuppressorgenen inactiveren zijn daarbij van groot belang. Zowel genotoxische (die mutaties veroorzaken) als epigenetische (die genexpressie wijzigen) carcinogenen kunnen bijdragen tot het ontstaan van kanker. Een aantal mechanistische inzichten wijzen op het belang van zeer lage dosissen zoals die in het leefmilieu voorkomen. Inderdaad, in sommige omstandigheden hebben dergelijke lage dosissen relatief ( per dosiseenheid) een sterker carcinogeen effect dan hogere dosissen. Ook is een chronische blootstelling relatief schadelijker dan een kortdurende blootstelling. Subpopulaties met een verhoogde gevoeligheid vertonen vooral bij lage dosissen een verhoogd kankerrisico. Epidemiologische gegevens leren dat 75 tot 80 % van de gevallen van kanker in de Westerse industriële samenlevingen te wijten zijn aan externe oorzaken, waaronder milieufactoren. Er bestaat geen consensus over het relatieve belang van milieufactoren. Hier wordt ingegaan op de waarnemingen die doen denken dat milieufactoren inderdaad van groot belang zijn. Er wordt gewezen op het feit dat biomonitoring voor genetische effecten een lage gevoeligheid heeft in termen van het opsporen van een kankerrisico dat het gevolg zou zijn van een levenslange blootstelling die in utero of tijdens de vroege kinderjaren zou aanvangen. Experimentele, biomonitorings- en epidemiologische gegevens tonen aan dat omgevingsblootstellingen in zeer lage dosis inderdaad biologische en gezondheidseffecten hebben. Dit blijkt onder meer uit biomonitoringsstudies in de USA, Nederland en Duitsland betreffende het effect van PCBs en dioxine-achtige stoffen op de ontwikkeling van kinderen, vooral dan m.b.t. het zenuwstelsel. Ook de" Milieu en Gezondheid" studie in Vlaanderen stelde blootstellings-effectrelaties vast bij de in Vlaanderen aanwezige concentraties van verschillende polluenten.

6

1. Enkele gegevens over de impact van kanker op de volksgezondheid Kanker is een van de vele ziekten die kunnen veroorzaakt worden door verontreinigende milieufactoren. Epidemiologische gegevens over deze ziekte schetsen de omvang van dit probleem. Omdat de epidemiologische gegevens voor geheel Vlaanderen onvolledig zijn geven we in tabel 1 het cumulatief risico van 0 tot 74 jaar voor kanker in de provincie Limburg, waar een goed register bestaat. Dit cumulatief risico geeft weer wat de kans is om die bepaalde kanker te krijgen tussen 0 en 74 jaar. Tabel 1. Cumulatief risico op (de meest voorkomende vormen van) kanker in Limburg; gegevens van Buntinx et al., 2000.

Type kanker Lip Mond, andere tumoren Slokdarm Maag Colon Rectum Lever en intrahepat. galwegen Pancreas Larynx Long/bronchus Zachte weefsel Sarcomas (andere) Huid, melanoma Andere Huid (B.C.C. uitgezonderd) Borst Cervix Corpus Uteri, Uterus NOS Ovarium Prostaat Testis Urineblaas Nier Hersenen Schildklier Hodgkin Lymphoma Non-Hodgkin Lymphoma Multipel myeloma Leukemie Totaal voor Alle Kankers

Cumulatief risico van 0 tot 74 jaar, Vrouwen 0,06 0,06 0,13 0,54 2,13 0,85 0,14 0,21 0,11 1,19 0,39 0,76 0,61 7,71 0,70 1,80 0,85

0,37 0,71 0,43 0,24 0,19 1,18 0,18 0,28 22,92

Cumulatief risico van 0 tot 74 jaar Mannen 0,20 0,23 0,66 1,3 3,03 1,37 0,26 0,24 0,90 7,62 0,46 0,40 1,82 0,11

10,57 0,22 2,00 1,11 0,52 0,06 0,22 1,27 0,27 0,52 37,17

De kans om voor de vijfenzevenstige verjaardag gediagnosticeerd te worden met kanker bedraagt voor mannen 37,17 % (alle kankers) en alleen voor prostaatkanker 10,57 % Vrouwen hebben 7,71 % op borstkanker en 22,92 % op kanker (alle kankers samen) voor hun 75e verjaardag. Tabel 2 geeft de cumulatieve incidentie tussen 0 en 74 jaar weer voor de streek van Maastricht (zie addendum 5 over het kleine verschil tussen"cumulative rate" en cumulatief risico). Alhoewel er, wanneer men de verscheidene types van kanker apart beschouwd, soms verschillen waargenomen worden tussen Limburg en Maastricht, bedraagt, voor alle types van kanker 7

samengenomen en tot en met de leeftijd van 74 jaar, de kankerincidentie in beide streken ongeveer 25% bij vrouwen en 35% bij mannen. Tabel 2 "Cumulative incidence rate age 0-74 (1) van een aantal kankers in de streek van Maastricht voor de periode 1988-1992 (naar Parkin et al.,1997)

orgaan of weefsel

ICD-9 nummer

Lip 140 Tong 141 Speekselklieren 142 Mondholte 143-145 Farynx 146-149 Slokdarm 150 Maag 151 Dunne darm 152 Colon 153 rectum 154 Lever 155 Galblaas 156 Pancreas 157 Neus & sinussen 160 Larynx 161 Bronchus, Long 162 andere borstorganen 163-164 Kaposi's sarcoma Mesothelioma Beenderen 170 Bindweefsel 171 Melanoma 172 other skin 173 Borst 174/175 Cervix uteri 180 Placenta 181 Corpus uteri 182 ovarium 183 andere kankers van de 184 vrouwelijke geslachtsorganen Prostaat 185 Testis 186 Penis en andere kankers 187 van de mannelijke geslachtsorganen Blaas 188 Nieren en andere urinaire 189 organen Oog 190 Hersenen en zenuwstelsel 191-192 Schildklier 193 Andere endocriene 194 organen 8

"cumulative "cumulative incidence rate" incidence rate" 0-74 jaar in % voor vrouwen 0-74 jaar in % voor mannen 0,11 0,19 0,06 0,22 0,39 0,51 1,90 0,10 2,58 2,20 0,19 0,26 0,72 0,08 0,91 10,44 0,06 0,01 0,38 0,07 0,22 0,55 1,20 0,07 -

0,02 0,07 0,05 0,10 0,10 0,14 0,71 0,08 2,05 1,22 0,08 0,32 0,52 0,04 0,08 1,55 0,01 0,05 0,05 0,16 0,88 0,58 8,23 0,77 0,01 1,33 1,26 0,18

4,04 0,27 0,07

-

1,36 1,38

0,23 0,65

0,08 0,63 0,10 0,04

0,03 0,41 0,20 0,03

Hodgkin lymfoma's Non-Hodgkin lymfoma's Multipel myeloom Leukemieën

201 200 en 202

0,22 0,99

203 0,36 204, 205, 0,78 206, 207, 208 andere en niet 2,03 gespecificeerde kankers Alle kankers behalve niet34,56 melanoma huidkankers Alle kankers 35,77

0,16 0,75 0,21 0,52 1,10 24,32 24,90

(1): "Cumulative rate 0-74": is de som over elk jaar van de "Age-specific incidence rate", van de geboorte tot en met het 74ste jaar, en wordt uitgedrukt per honderd. Dit is een benadering van "Cumulative risk", uitgedrukt in %, zijnde het risico dat een individu zou lopen om de betreffende ziekte te ontwikkelen indien geen andere doodsoorzaken zouden tussenkomen.

Een andere, dikwijls gehanteerde, parameter, is het "levenslang risico op kanker" waarbij ook het risico na de leeftijd van 74 jaar in rekening wordt gebracht (zie addendum 5 voor definitie). In de U.S.A. bedroeg het levenslang risico op kanker, berekend op basis van de leeftijdsspecifieke incidenties voor de periode 1994-1996 voor de populatie opgenomen in de Seer studie (ongeveer 14% van de bevolking van de U.S.A.), 43,6% voor blanke mannen en 39,1% voor blanke vrouwen (Ries et al. 1999). Tabel 3 geeft de "5-year relative survival rate" uit de Seer studie, 1989-1995, voor blanken. Tabel 3 "5-year relative survival rate" uit de Seer studie, 1989-1995 voor Blanken. (Ries et al., 1999 ?)

Type kanker Testis Thyroid Prostaat Huidmelanoma Borst (vrouw) Uterus Hodgkin Blaas Cervic uteri Larynx Colon Nier Rectum Mond en farynx Non-Hodgkin's lymfoma Ovarium Leukemieën Centraal zenuwstelsel Multipel Myeloma Maag Long en bronchus Oesophagus Lever Pancreas

% 5-jaars overleving 96 95 93 88 86 85 83 82 71 66 62 61 60 56 52 50 44 30 28 19 14 13 6 4

Uit Tabel 3 kan besloten worden dat hoewel kanker uiteraard een zeer gevaarlijke ziekte is, de meeste vormene van kanker toch een overleving van meer dan 5 jaar toelaten in de meerderheid van de gevallen.

9

Tabel 4 geeft het gemiddelde aantal levensjaren verloren per persoon die aan kanker sterft, voor alle rassen en beide geslachten samen, berekend uit de Seer gegevens voor 1995, en gebruik makend van de levensduur tabellen voor 1992. Tabel 4 Gemiddeld aantal verloren levensjaren per persoon voor verschillende kankers Op basis van Seer gegevens voor 1995 (Ries et al., 1999)

Type kanker

Gemiddeld aantal verloren levensjaren per persoon die aan de betreffende kanker sterft

Kinderkanker Testis Hodgkin's Cervix uteri Centraal zenuwstelsel Borst Huid Melanoma Ovarium Leukemieën Mond en Farynx Non-Hodgkin's Nier Alle kankers Corpus Uterus Oesophagus Long en bronchus Maag Pancreas Multipel myeloom Colon/Rectum 1. Blaas Prostaat

69,0 35,2 26,9 25,7 22,2 19,2 19,0 17,2 17,1 16,5 15,7 15,5 15,1 15,0 14,9 14,7 14,1 13,8 13,5 13,3 11,0 9,1

Uit Tabel 4 kan besloten worden dat kanker bijna steeds gepaard gaat met een aanzienlijke inkorting van het leven. Kanker is een chronische ziekte die veel verzorging vraagt en een aanzienlijke weerslag heeft op de kwaliteit van het leven. Kanker gaat dikwijls gepaard met pijn, slaapstoornissen, angst, depressie, verdriet en een gevoel van verlies; de anti-kanker therapie veroorzaakt op haar beurt dikwijls vermoeidheid, nausea en braken, koorts, rillingen, zweten. Het is dan ook zo dat de vrees voor kanker een belangrijk gegeven is en in sommige gevallen tot echte kankerfobie aanleiding geeft, die op zichzelf reeds een bedreiging voor de kwaliteit van het leven kan inhouden.

10

2. De onstaansmechanismen van kanker 2.1. Overzicht

2.1.1. Een clonaal Darwiniaans proces berustend op accumulatie van mutaties Kanker is een ziekte van de sociale organisatie van de cellen in weefsels. Kankercellen delen en verplaatsen zich, ook als dit in functie van het organisme in zijn geheel niet past. De laatste tientallen jaren heeft de moleculaire celbiologie ons een vrij goed inzicht verstrekt in het complexe meerstappenproces der carcinogenese. Vast staat dat de accumulatie van mutaties (wijzigingen van het erfelijk materiaal) in meerdere genen (dus meerdere eigenschappen) in één cel vereist is (McCormick & Maher, 1994). In het zoogdierenorganisme (ook bij de mens) vloeit het risico van kanker wellicht voort uit de opstapeling van mutaties in stamcellen, die (bijna) de enige delende cellen zijn waarvan de afstamming lange tijd in het organisme aanwezig blijft (Heddle, 1999) Volgens Renan (1993) zouden kankers bij kinderen veroorzaakt worden door een kleiner aantal postnatale somatische mutaties (3 voor beendertumoren en tumoren van de neus) dan kankers bij volwassenen (6 voor beendertumoren en tumoren van de neus, 7 of 8 voor kankers van de maag, pancreas, nieren, huid en colon en rectum, en zelfs 12 voor prostaatkanker die vooral op hoge leeftijd voorkomt). Heden ten dage wordt niet meer betwist dat tumorcellen allen afstammen van één gemeenschappelijke voorlopercel, die op een bepaald ogenblik - gewoonlijk 20 tot 30 jaar voor de manifestatie van de tumor -, een (of meer) beslissende wijzigingen (mutaties) in haar erfelijk materiaal (haar DNA) ondergaan heeft, en zo geïnitieerd werd voor de carcinogenese. Tijdens de daarop volgende tumorpromotiefase zou er dan een clonale expansie plaatsgrijpen van reeds gemuteerde, voor kanker geïnitieerde cellen. Deze clonale expansie (vorming van een grote groep cellen uit één enkele cel), drijft de waarschijnlijkheid op dat bijkomende mutaties, nodig voor de maligne tumorale transformatie, kunnen plaatsgrijpen. Tijdens de tumorpromotiefase zou, mee onder invloed van exogene agentia (epigenetische carcinogenen en/of tumorpromotors zoals dioxineachtige stoffen, zie addendum 1), de expressie van recessieve allelen en meer in het algemeen, de expressie van het tumoraal fenotype, mogelijk worden. Tijdens de latere fase van de tumorprogressie, waarin kankercellen met een meer kwaadaardig karakter ontstaan, spelen bijkomende (eventueel grote) wijzigingen van het erfelijk materiaal wellicht nog een rol. Het kankerproces is een soort Darwiniaans proces, waarin individuele cellen steeds meer nieuwe eigenschappen verwerven, die hen beter geschikt maakt om in de (ongunstige) omstandigheden binnenin een tumor te overleven, naburig weefsel te invaderen of om zich in een ander weefsel te gaan nestelen (metastase). 2.1.2. Genen betrokken bij de carcinogenese Er werd een vermoedelijk betekenisvolle fractie van het totaal aantal genen die bij de carcinogenese betrokken zijn reeds geïdentificeerd (Tabel 5): de proto-oncogenen, de tumorsuppressorgenen van het "gatekeeper" en het "caretaker" type en genen die betrokken zijn bij intercellulaire adhesie en communicatie. Ook de telomeren (uiteinden van chromosomen) spelen een belangrijke rol (Bouffler, 1998; Weinberg 1998; DePinho, 2000). Tumorsuppressorgenen zijn genen die tot kanker bijdragen wanneer ze door een mutatie geïnactiveerd worden (Weinberg, 1996). Genen die instaan voor de controle van de celcyclus en genen die betrokken zijn bij het natuurlijk verouderingsproces, dat het aantal delingen in normale cellen beperkt, behoren volgens deze indeling tot diverse klassen van genen betrokken bij de carcinogenese.

11

Tabel 5 Genen betrokken bij de carcinogenese.

1. Proto-oncogenen (geactiveerd tot oncogenen) coderen voor: - groeistimulerend factoren - stimulerende componenten van de celcyclus - anti-apoptotische factoren (bvb bcl-2) 2. Tumorsuppressorgenen van het gatekeeper type coderen voor: - factoren die de groei remmen (inhibitoren van oncogenen) - factoren die de celcyclusklok remmen (bvb p21, p53, Rb) - stimulatie van apoptosis (bvb bax, p53) - factoren die de differentiatie induceren 3. Tumorsuppressorgenen van het caretaker type coderen voor factoren die instaan voor het DNA-herstel na schade (> 50 proteinen reeds gekend die fungeren als component in verschillende herstelmechanismen) 4. Cel-cel adhesie en andere communicatie genen coderen voor factoren die instaan voor een geordende weefselstructuur 5. Genen betrokken bij de DNA replicatie en de chromosoomsegregatie.

2.1.3. Rol van het mutatorfenotype en van tumorsuppressorgenen

De meeste mutaties ontstaan wellicht spontaan, hoewel exogene mutagene carcinogenen het mutatietempo en de mutantfrequentie kunnen opvoeren. Het mutatietempo is het aantal mutaties per celgeneratie. De mutantfrequentie is het aantal cellen in een celpopulatie dat gemuteerd is in één bepaald gen en wordt uitgedrukt als fractie van het totaal aantal cellen van de populatie. Het is echter duidelijk dat het tempo waarmee in normale cellen genen getroffen worden door mutaties, te laag is om de incidentie van kanker uit te leggen. Het lijkt dan ook waarschijnlijk dat de initiatie van het proces der carcinogenese meestal berust op een mutatie die leidt tot het mutatorfenotype. In een cel van dit mutatorfenotype is het tempo van het optreden van mutaties sterk verhoogd (Loeb, 1991). Volgens Kinzler en Vogelstein (1997) is de verhoging van het mutatietempo meestal het gevolg van een mutatie in een tumorsuppressorgen. Ze onderscheiden daarbij tussen "gatekeeper" genen (portiergenen; tabel 5:2) en 'caretaker' genen (verzorgergenen; tabel 5:3). Gatekeepers zoals de genen p53, p21 en bax, houden de deur gesloten voor mogelijke mutaties door, als er DNA-schade is, hetzij de celdeling tegen te houden, hetzij de cel te doen afsterven door apoptosis. Caretaker genen coderen voor de proteïnen die een rol hebben in schadedetectie en -herstel. Het ontstaan van kanker wordt verondersteld te berusten op het feit dat gatekeeper of caretaker genen zelf schade oplopen die tot hun mutatie leidt. Dit invalideert de werking van de processen die instaan voor de integriteit van het genoom, m.a.w. het zijn mutaties die het mutatietempo opdrijven. Op te merken is dat voor gatekeeper en caretaker genen geldt dat beide allelen van het gen, door een mutatie moeten geïnactiveerd worden opdat het effect ervan manifest zou worden. Een uitzondering blijkt het p53 gen te zijn: Er zijn missense mutaties in p53 beschreven die dominant zijn t.o.v. het normale p53 gen op het andere alleel, omdat erdoor de werking van het normale genproduct verstoord wordt (Inga et al., 1997). Eén mutatie (de missense mutatie) volstaat in dit geval om tot het mutatorfenotype en kankerinitiatie te komen. 12

Zoals verwacht tonen moleculair epidemiologische waarnemingen aan dat mutaties in gatekeeper genen een hoger risico op kanker met zich brengen dan mutaties in caretaker genen (Kinzler en Vogelstein, 1997). Als gatekeepers volledig functioneel zijn, wordt de celdeling belet ook als de schade niet te herstellen is door een defecte caretaker. De DNA schade zal de p53 concentratie langdurig hoog houden. Bovendien zal de DNA-schade accumuleren. Dit zal waarschijnlijk leiden tot apoptosis. Daarenboven zijn er in vergelijking met het aantal caretaker genen, relatief weinig gatekeeper genen en vertonen ze een weefselspecificiteit. Iedere cel heeft slechts één (of enkele) gatekeepers, en inactivatie van een bepaalde gatekeeper leidt tot een zeer specifieke weefseldistributie van kanker (Kinzler & Vogelstein, 1997). Een mutatie in een gatekeeper gen is daarom zeer nefast omdat de unieke gatekeeper een centrale positie bekleedt en bvb verantwoordelijk is voor celdelingsstop bij alle DNA-schade. De definitie van tumorsuppressorgenen sluit ook de 'klassieke' tumorsuppressorgenen in, namelijk deze die hoofdzakelijk als groeiremmend en/of differentiatie-inducerend gedefinieerd werden (tabel 5:2), die meestal een zekere weefselspecificiteit vertonen en waarvan er tot hiertoe een 17-tal gekend zijn (Pennisi 1997). Door Kinzler & Vogelstein worden ze "gatekeeper" genen genoemd. Ze zijn bvb actief in de inhibitie (bvb NF-1) van de werking van oncogenen betrokken bij de groeipromoverende signaaltransductie, of spelen een rol in de transductie van groei-inhiberende signalen (DPC4). Een recent geïdentificeerd suppressorgen van het klassieke type dat gemuteerd is in veel prostaatkankers en gliomas, is PTEN. Het genproduct zou zowel tussenkomen in de regeling van celgroei als in de interactie van de cel met haar omgeving (Li et al. 1997; Pennisi 1997). Wegens haar centrale coördinerende rol heeft men aan p53 de titel verleend van 'bewaarengel van het genoom'. Een inactiverende mutatie van het p53 gen is nefast voor de genoomstabiliteit, en p53 is het gen dat het vaakst gemuteerd is in humane tumoren (Evans, 1993). In ca 50% van alle humane tumortypen functioneert het p53 proteïne niet meer normaal (Weinberg, 1996; Greenblatt et al. 1994).

2.1.4. Erfelijke vormen van kanker en het mutatorfenotype Een sterk argument voor de validiteit van de mutatorfenotype hypothese is de vaststelling dat de genetische defecten die erfelijk predisponeren tot kanker, vooral mutaties zijn in gatekeeper en caretaker genen (Perera 1997; Fearon 1997, Kinzler & Vogelstein 1997). De getroffen individuen hebben een verhoogde kans om op relatief jonge leeftijd, een soort kanker op te lopen die bepaald wordt door de aard van de overgeërfde mutatie. Aangezien ze bij de geboorte reeds in al hun cellen een somatische mutatie in één der allelen van de betreffende genen, in zich dragen, volstaat één mutatie in het andere alleel ervan, om genomische instabiliteit in de getroffen cel op te wekken. Bij individuen met een overgeërfde mutatie in een gatekeepergen is er meer dan 1000voudig verhoogde kans tot het ontwikkelen van een tumor, in vergelijking met de algemene bevolking. Bij individuen met een overgeërfde mutatie in een caretakergen is er een 5- tot 50voudig verhoogde kans (Kinzler & Vogelstein, 1997). 2.1.5. De temporele opeenvolging van mutaties

Kinzler & Vogelstein (1997) bediscussiëren de temporele opeenvolging van de mutaties die tot de ontwikkeling van kanker bijdragen. Aangezien het voor een normale cel quasi onmogelijk is om tot een groot aantal mutaties te komen, zal met grote waarschijnlijkheid, een mutatie van een gatekeeper of caretaker gen bij de eerste mutaties behoren. Nochtans is het niet zo dat mutaties in het p53 gen, dat in vele gevallen van kanker een rol speelt, steeds vroeg in het kankerproces optreden. P53 mutaties zijn meestal vroege gebeurtenissen in kankers van long, slokdarm, borst, hoofd, nek, cervix en maag, maar daarentegen late gebeurtenissen in kankers van de hersenen, schildklier, lever en ovarium (Greenblatt et al. 1994). Dit hoeft geen verwondering te wekken aangezien de talrijke andere genen waarvan mutaties de mutatiefrequentie kunnen opdrijven. De 13

temporele situering van de p53 mutatie, die volgens het type kanker verschillend bevonden werd, kan een factor zijn m.b.t. de te verwachten efficiëntie van toekomstige p53 gentherapieën. 2.2. Genotoxische, niet-genotoxische en epigenetische carcinogenen en tumorpromotors.

2.2.1. Genotoxische carcinogenen

De term "genotoxisch carcinogeen" wordt hier gebruikt voor een agens dat kanker induceert door een directe interactie met DNA resulterend in genetische veranderingen, d.i. veranderingen in de DNA sequentie. De belangrijkste gegevens i.v.m. genotoxische carcinogenen zijn samengevat in tabel 6. Tabel 6: Genotoxische carcinogenen:

- meestal geen kritische drempel (zie hoofdstuk. 3.1 De effecten van carcinogene agentia in lage en zeer lage dosis) - meestal metabole activatie vereist - effect van verschillende en/of opeenvolgende blootstellingen is additief of synergistisch. Het kankerverwekkend effect van een welbepaalde dosis van een genotoxische kankerverwekkende stof neemt toe naarmate de populatie die de blootstelling ondergaat, een hoger mutatietempo vertoont tengevolge van diverse andere blootstellingen (zie hoofdstuk 2 De onstaansmechanismen van kanker en addendum 3). - blootstelling : lage dosis van groot aantal verschillende carcinogenen - relatief belangrijker op jonge leeftijd - mutaties: dosis-antwoord ± lineair - kanker: Wanneer men het risico voor het ontstaan van kanker bij hoge dosis op lineaire wijze extrapoleert naar het risico bij lage dosis, dan bekomt men een overschatting bij lage dosis met een factor van maximaal 2 à 3 (zie addendum 2) . Bij lage dosis is het dosis-effect verband nagenoeg met zekerheid lineair, of misschien zelfs supralineair met een relatief sterker effect bij zeer lage dosis. - kunnen ook epigenetische effecten hebben (o.a. doorheen AhR) Enkele definities: -

Mutatie: elke in de dochtercellen overerfbare genetische verandering

-

Mutageen: agens dat mutaties veroorzaakt

-

Genmutatie: een wijziging in de DNA basesequentie; de chromosoomstructuur is niet veranderd

-

Chromosoommutatie: wijziging van de chromosoomstructuur

-

Genoommutatie: wijziging in het normale chromosomenaantal

-

Aneuploïdie: toestand waarbij cellen of individuen een abnormaal aantal chromosomen hebben

-

Clastogeen: agens dat breuken in chromosomen veroorzaakt

-

Aneugeen: agens dat wijzigingen in het aantal chromosomen per cel veroorzaakt.

14

2.2.2. Niet-genotoxische carcinogenen, epigenetische carcinogenen en tumorpromotors. Bij niet-genotoxische carcinogenen, epigenetische carcinogenen en tumorpromotors is er geen directe interactie met het DNA en ze werken dus in zonder zelf schade aan het DNA toe te brengen. Sommige niet-genotoxische agentia zijn nochtans mutageen. Een toename van het aantal mutaties gebeurt dan als een min of meer verwijderd effect, bijvoorbeeld doorheen een interactie met eiwitten die ofwel betrokken zijn bij de DNA replicatie, bij het herstel van het DNA of bij de celdeling. Voor andere niet-genotoxische agentia, die geen wijzigingen aanbrengen in de DNA sequentie, zijn de termen "epigenetisch" en "tumorpromoverend" in omloop. Deze termen belichten verschillende aspecten van het carcinogeen vermogen van het agens in kwestie. Ze worden soms op dezelfde substantie toegepast, dit naargelang van het aspect dat benadrukt wordt. "Epigenetisch" is een mechanistisch concept. Het betekent dat het agens werkt via een effect op de genexpressie (Addendum 1). De term "tumorpromotor is afkomstig van het experimenteel werk met dieren. Tumorpromotors (Addendum 1) zijn agentia die op zichzelf niet of nauwelijks kankerverwekkend zijn, maar het ontstaan van tumoren bevorderen wanneer zij toegediend worden na een kankerinitiërend (genotoxisch) agens. Men denkt dat tumorpromotors in hoofdzaak ageren door de differentiatie te verstoren en door de clonale expansie van voor kanker geïnitieerde cellen te bevorderen, zo dat het risico van bijkomende mutaties stijgt. Een voor kanker geïnitieerde cel is een cel die een mutatie draagt die een belangrijke rol speelt in de carcinogenese. Men denkt dat het daarbij vooral gaat om mutaties die tot het mutatorfenotype behoren. De term "epigenetisch carcinogeen" kan wellicht toegepast worden op de meeste tumorpromotors, en de meeste epigenetische carcinogenen kunnen wellicht tumorpromotors genoemd worden. Er valt op te merken dat een indeling in genotoxische en epigenetische carcinogenen, zoals de meeste indelingen, enigszins arbitrair is, omdat sommige genotoxische carcinogenen ook epigenetische effecten (effecten op het vlak van de expressie van de genetische informatie) hebben, en vele carcinogenen, die hoofdzakelijk via epigenetische effecten inwerken, toch ook het mutatietempo opdrijven, bijvoorbeeld door het verhogen van intracellulaire concentraties van vrije radicalen

3. Mechanistische inzichten die wijzen op het belang van (zeer) lage dosissen zoals die in het milieu voorkomen Het is moeilijk om de impact van milieufactoren op de incidentie van kanker aan te tonen waardoor het belang hiervan gemakkelijk onderschat wordt. Dit komt onder meer doordat het ontstaan van kanker een multifactorieel meerstappenproces is, waarbij complexe mengsels van talrijke agentia elk in verschillende dosissen een rol spelen en waarbij ook synergisme optreedt. Daarenboven is de overgrote meerderheid van de carcinogene agentia in het leefmilieu (lucht, voeding, drinkwater) nog niet gekend, en kan dus ook hun belang niet ingeschat worden. 3.1. De effecten van carcinogene agentia in lage en zeer lage dosis

Over de effecten van kankerverwekkende agentia in zeer lage dosis zoals deze die voorkomen in het leefmilieu bestaat er veel onzekerheid. Er zijn een aantal redenen om aan te nemen dat deze effecten belangrijk zijn:

15

3.1.1.

Genotoxische carcinogenen

Het is moeilijk om het effect van lage dosissen te onderkennen wanneer de agentia hetzelfde soort van schade veroorzaken als endogene processen. Iedere dosis voegt zich gewoon bij de endogene dosis, en heeft waarschijnlijk een proportioneel mutageen effect. Wel wordt dit type van schade zeer efficiënt hersteld, tenzij bij zeer hoge dosis wanneer het herstelmechanisme wordt overweldigd. Wat men als "spontane" of "endogene" schade typeert, kan daarom voor een gedeelte veroorzaakt zijn door niet onderkende externe carcinogenen. Sommige hier vermelde gegevens gelden ook voor niet-genotoxische agentia die indirect mutaties veroorzaken 3.1.1.1.

Exponentieel verband tussen het aantal mutaties en de kankerincidentie.

Het ontstaan van kanker berust op een mutatie van meerdere genen in een eenzelfde cel. Elk van deze mutaties is een zeldzame kritische gebeurtenis. De waarschijnlijkheid van het ontstaan van kanker kan bij benadering gegeven worden door het product van de waarschijnlijkheid van iedere kritische gebeurtenis apart (Armitage, 1985). Daarom kan aangenomen worden dat de incidentie van kanker stijgt met de nde macht van het mutatietempo. Een kanker die zou ontstaan als gevolg van de accumulatie van drie welbepaalde onafhankelijke mutaties (elk in een gen dat slechts in één exemplaar voorkomt in het genoom), zou 1 000 maal frequenter voorkomen als het mutatietempo met een factor 10 zou toenemen. Een grote toename in dit mutatietempo is dan ook onverenigbaar met het leven van een complex organisme. Met een 10-maal hogere mutatietempo zou de evolutie wellicht niet verder geleid hebben dan tot organismen van de complexiteit van een bananenvlieg (Alberts et al., 1994). Wellicht is de kankerincidentie die we heden ten dage kennen dan ook het gevolg van slechts een geringe stijging in het gemiddelde mutatietempo van alle cellen in het lichaam, inclusief de mutatorfenotypecellen die aanwezig zijn. De huidige incidentie van kanker in Westerse landen is ongeveer 4 tot 5 maal hoger dan de "basale" kankerincidentie, nl. de incidentie van kankers die veroorzaakt worden door spontane mutaties. Deze basale kankerincidentie kan afgeleid worden uit de som van de incidenties van elke soort kanker in de streek waar deze vorm van kanker het minst voorkomt. De verschillen in incidentie tussen verschillende populaties zijn inderdaad niet te wijten aan etnische (genetische) verschillen, maar aan verschillen in levensstijl en omgevingsfactoren. Een stijging met 26% in het mutatietempo in de cellen betrokken in de spontane carcinogenese volstaat om de incidentie van kanker, veroorzaakt door mutaties in 6 genen, met een factor 4 te doen toenemen, en kan dus de huidige incidentie verklaren.

16

3.1.1.2.

Dosis-antwoord voor genetische effecten

Voor genotoxische carcinogenen is er geen kritische drempel onder dewelke er helemaal geen mutageen effect is, en het effect van opeenvolgende en/of verschillende blootstellingen is wellicht additief of soms synergistisch. Hei et al. (1997) konden, met behulp van een microbundel apparaat (de "microbeam source at the Radiological Research Accelerator Facility at Columbia University") aantonen dat één enkel alfa partikel volstaat om een mutatie te verwekken, en dat doet met een hoge efficiëntie. 3.1.1.2.1.

Dosis

hoge dosissen, sterker mutageen In sommige gevallen kunnen hogere dosissen proportioneel een groter effect hebben dan lage dosissen, vooral wanneer het agens in kwestie, op zichzelf, twee verschillende maar synergistisch inwerkende effecten heeft, zoals een mutageen effect en een celdeling-stimulerend effect, of wanneer het agens in zulke dosis gegeven wordt, dat de capaciteit van de cellen om schade aan DNA te herstellen, wordt overspoeld. hoge en lage dosissen dezelfde mutagene activiteit. Meestal is er een min of meer lineaire relatie tussen de dosis van een genotoxisch agens en de hoeveelheid DNA adducten (Phillips et al., 1988; Lutz, 1990a). Bovendien is er ook meestal een lineaire relatie tussen de (lage) dosis van de meeste mutagene stoffen en het aantal mutaties (Ehrenberg et al., 1983; Lutz, 1990a; Ehrenberg et al.,1996). Flow-cytometrische metingen m.b.t. de inductie van micronuclei in vivo bij de muis door zeer lage dosissen van clastogene (chromosoombrekende) agentia tonen een lineair verloop van hoge tot zeer lage dosis (Grawé et al., 1998). zeer lage dosissen sterker mutageen : “Low dose hypersensitivity”

Overschrijding van de capaciteit tot metabole activatie tot een ultiem carcinogeen kan leiden tot een relatief zwakker effect van hoge dosissen van een genotoxisch carcinogeen (Whysner et al.1996) Ook kunnen zeer lage, "omgevings"dosissen, een relatief groter genotoxisch en mutageen effect hebben dan hogere dosissen. Waldren et al. (1986) construeerden hybride hamster-mens cellijnen die slechts één enkel humaan chromosoom 11 bevatten, een chromosoom dat niet essentieel is voor de reproductie van de cel en verschillende genen draagt waarvan de mutatie of de deletie experimenteel kan vastgesteld worden. Zij konden vaststellen dat X-stralen, ultraviolet licht en drie verschillende scheikundige stoffen veel meer detecteerbare mutaties veroorzaakten in de betreffende genen op het niet-essentieel chromosoom dan in andere cellijnen; dit omdat mutaties, en dan vooral mutaties veroorzaakt door bepaalde agentia zoals X-stralen of polycyclische aromatische koolwaterstoffen, complexe gebeurtenissen zijn waarbij vele genen betrokken zijn (bijvoorbeeld grote deleties), waaronder genen die essentieel zijn voor het verder voortbestaan van de cel of voor de celdeling. Op dergelijke hybride cellijnen konden bij zeer lage dosissen metingen verricht worden. De dosis-effect curve bleek supralineair (concaaf naar onder) te verlopen en de mutagene activiteit bleek het grootst te zijn bij zeer lage dosissen. Deze waarneming kan zijn verklaring vinden in het feit dat exogene carcinogenen, onder meer deze die dubbel-strengbreuken veroorzaken, schade induceren waarvoor het herstelmechanisme niet permanent maximaal is ingeschakeld. Ueno et al. (1996) stelden vast dat een lage (0,04GY) adaptatieve dosis van 137Cs-gamma stralen een vermindering met 53% veroorzaakte in het 17

aantal mutanten, geïnduceerd in AL mens-hamster hybride cellen door een daarop volgende zware dosis van 4 GY. Bovendien bleek bestraling met de adaptatieve dosis het mutatiespectrum (de soort mutaties) te veranderen, zowel bij cellen die enkel de adaptatieve dosis ontvingen als bij cellen die de adaptatieve plus de zware dosis ontvingen. Deze verandering in het mutatiespectrum wijst erop door de adaptatieve (0,04 GY) bestraling DNA-herstellingsmechanismen in werking gesteld werden die voordien niet actief waren, met andere patronen van excisie en recombinatie activiteit. Wanneer exogene agentia inwerkten in zeer lage dosis, of in een lage totale dosis die bestond uit zeer lage dosissen die toegediend werden op een intermittente wijze met lange tussenpozen, dan bleek het mutageen effect per dosiseenheid hoger liggen dan bij een eenmalige hogere dosis (Wolff, 1996; Joiner et al., 1996; Ikushima et al., 1996). De adaptatie door een voorafgaande lage dosis zou vooral het aantal dubbelstrengbreuken verminderen, dubbelstrengbreuken die bijzonder efficiënt zijn bij de inductie van chromosomale afwijkingen (Rigaud et al., 1996). Ehrenberg (1996) schat dat de mutagene efficiëntie van een zeer lage dosis (lager dan ± 3mGy in het geval van ioniserende straling) ongeveer 2 tot 3 maal hoger zou zijn dan in het lage dosisgebied waar de dosis-antwoord curve lineair is. 3.1.1.2.2. Dosistempo Zeer laag dosistempo

Bij zeer laag dosistempo kan de mutantfrequentie per dosiseenheid relatief hoger zijn. Chinese hamster cellen in vitro werden bestraald met 60CO gamma stralen bij een hoog dosistempo (84 Gy/uur), bij lage dosistempo’s rates (200, 50, and 39 mGy/h) en bij verschillende zeer lage dosistempo’s (tussen 29 and 4.5 mGy/h). Het aantal 6-thioguanine-resistente mutanten per dosiseenheid daalde wanneer het dosistempo van hoog naar laag werd verminderd. Een verdere daling naar een zeer laag dosistempo leverde echter een stijging van het aantal mutanten per dosiseenheid op (Crompton-NE, 1990). Dit resultaat kan te wijten zijn aan het feit dat een laag dosistempo de cellen toelaat een DNA herstelmechanisme tot expressie te brengen dat bij opeenvolgende treffers zorgt voor een efficiënt herstel van DNA, met minder mutaties per dosiseenheid voor gevolg. Bij een zeer laag dosistempo zou de tijdspanne tussen twee treffers echter te groot kunnen zijn, met als gevolg dat de cel getroffen wordt zonder over een geïnduceerd herstelmechanisme te beschikken, met als gevolg terug een stijging van het aantal mutaties per dosiseenheid. Dit fenomeen zou dus nauw aansluiten bij de hierboven beschreven “Low dose hypersensitivity”; beiden zouden kunnen berusten op een relatieve overgevoeligheid van cellen waarbij de mechanismen van DNA herstel niet maximaal geïnduceerd zijn.

Chronische blootstelling vs. acute blootstelling Chronische blootstelling aan een mutageen veroorzaakt per dosiseenheid meer mutaties dan een acute blootstelling. Carcinogenen veroorzaken mutaties in de stamcellen van weefsels. Er ontstaat daardoor een verhoogde kans tot het afsterven van stamcellen (een vitaal gen is inactief gemaakt). Er ontstaat een verhoogde proliferatie aangezien de afgestorven stamcel moet vervangen worden (uit de groep van potentiële stamcellen). Door de toegenomen celdelingactiviteit zal als het carcinogeen aanwezig blijft, dit een verhoogd aantal mutaties in de stamcellen teweegbrengen (minder tijd voor herstel van DNA-schade). Door die toename in mutaties vergroot de sterfte, neemt de proliferatie nog meer toe en tengevolge daarvan ook de mutaties, enz. Met constante concentratie van carcinogeen is er een exponentiële toename van de Mutatiefrequentie. Dit geldt voor carcinogenen bij elke concentratie op voorwaarde dat ze continue, over een lange tijd (maanden, jaren), aanwezig blijven. Door dit verschijnsel zal eenzelfde totale dosis meer mutaties teweegbrengen als ze over een langere duur i.p.v. over een kortere duur toegediend wordt. Chronische toediening van een alkylerend agens zoals ethylnitrosurea heeft een groter mutageen effect dan een acute blootstelling (ENU 1 mg/kg per dag gedurende 120 dagen – ENU 3 mg/kg per dag gedurende 40 dagen). In een experiment bij

18

muizen induceerde een lage dagelijkse dosis ethylnitrosurea 8 maal meer mutaties tussen de 90ste en de 120ste dag dan gedurende de eerste 30 dagen (Shaver-Walker et al., 1995). Bij muizen in vivo werd vastgesteld dat lage dosissen benzeen (40 en 100 ppb) relatief meer chromosomale schade en meer mutaties veroorzaakten dan een hogere dosis (1 000 ppb) (Au et al., 1991; Ward et al., 1992). Ook bij de mens werden m.b.t. benzeen aanwijzingen gevonden voor een relatief sterker genotoxische effect bij lage dosis (Carere et al., 1995). Tevens werd bij de mens, voor blootstelling aan styreen, een hogere mutagene efficiëntie vastgesteld bij lage dosis (Bastlova et al., 1995). 3.1.1.3.

Dosis-antwoord voor carcinogene effecten

Het kankerverwekkend effect van een welbepaalde dosis van een genotoxische kankerverwekkende stof neemt toe naarmate de populatie die de blootstelling ondergaat een hogere mutatiefrequentie vertoont tengevolge van diverse andere blootstellingen (addendum 3) Gezien het meestal lineair verband tussen de dosis van een genotoxisch carcinogeen en het aantal geïnduceerde mutaties en het exponentieel verband tussen het aantal mutaties, en het kankerrisico, verwacht men op mechanistische gronden een exponentieel verband tussen dosis van een genotoxisch carcinogeen en geïnduceerde incidentie van kanker. Hierbij dient opgemerkt dat de mutaties veroorzaakt door een bepaald mutageen zich voegen bij de spontane, natuurlijke mutaties en bij de mutaties geïnduceerd door andere agentia (Lutz, 1990b). In addendum 2 tonen we aan dat, wanneer men, in een vereenvoudigd maar plausibel model, uitgaat van een blootstelling die het relatief risico op kanker vertienvoudigt (grootteorde waargenomen in dierproeven en in epidemiologische studies met intense blootstelling), en dit lineair extrapoleert naar een extreem lage dosis, men de stijging van het relatief risico t.o.v. het natuurlijk risico slechts met maximaal een factor van de grootteorde van 3 overschat. Dit stemt overeen met de waarde (2 à 3) van de Dose and Dose Rate Effectiveness Factor (DDREF) berekend door Beninson, winnaar van de Sievert Award 1996, voor extrapolatie naar een zeer lage dosis uitgaande van een dosis van 1 tot 2 grays. Lutz (1990a) stelt echter vast dat in epidemiologische studies bij de mens (bij vrij lage dosissen) bijna altijd een lineair dosis-antwoord verband is vastgesteld, en wijt dit ten minste gedeeltelijk aan de heterogeniteit van menselijke populaties waarbij gevoeligheid aan een bepaald agens door vele genen beïnvloed wordt. De berekeningen van Beninson (Sievert lecture) en van Bo Lindell (1996) tonen aan dat men, bij zeer lage dosis ioniserende straling en in aanwezigheid van een belangrijke totale dosis van andere carcinogenen,die zijn er uiteraard altijd, te wijten aan het metabolisme, (Lutz 1990b, Marnett & Burcham, 1993), een lineair dosis-antwoord verband mag verwachten. Het aandeel van benzeen in het leukemogeen vermogen van tabaksrook is beter in overeenstemming met een lineair verband tussen intensiteit van blootstelling aan benzeen en risico op leukemie dan met een verband waarbij de kans op leukemie zou stijgen met de tweede macht van deze intensiteit. In contrast met beschouwingen volgens dewelke lineaire extrapolatie het risico verbonden met lage dosissen sterk zou overschatten, bleek lineaire extrapolatie van een beroepsblootstelling naar 10 tot 100 maal lagere dosis aanleiding te geven tot een plausibele inschatting van de kans op leukemie tengevolge van blootstelling aan benzeen (Korte et al., 2000). Aan de hand van een experiment op een zeer groot aantal (4 080) ratten kwamen Peto et al. (1991a, 1991b) tot het besluit dat voor lage dosissen N-nitrosodimethylamine (NDMA) of Nnitrosodiethylamine (NDEA) het kankerverwekkend effect lineair toenam met de dosis voor levertumoren (die ook spontaan voorkwamen), terwijl geen slokdarmtumoren werden waargenomen bij lage dosis. De incidentie van slokdarmtumoren, die niet spontaan voorkwamen, zou eerder exponentieel stijgen met de dosis. Het natuurlijk logaritme van de probabiliteit tumorvrij te blijven, werd gegeven door het product van twee termen, de eerste (de Weibull b waardeafhankelijk van de dosis per tijdseenheid maar niet van de duur van de blootstelling, en de tweede afhankelijk van de duur van de blootstelling maar niet van de dosis per tijdseenheid. Voor 19

levertumoren geïnduceerd door NDEA was de Weibull b waarde ongeveer proportioneel met de vierde macht van de dosis/dag+0,04 mg/kg/dag en bedroeg 19.(d+0,04)4 voor mannelijke dieren en 32.(d+0,04)4 voor vrouwelijke dieren waarbij d de dosis per dag is in mg/kg/dag. Dit is in overeenstemming te brengen met het feit dat mutaties veroorzaakt door het carcinogeen in kwestie zich voegen bij spontane mutaties die in het betreffende orgaan optreden. Vergelijking (1) in addendum 2 is analoog aan de uitdrukking voor de Weibull b waarde die beschrijft hoe de incidentie van tumoren afhangt van de dosis. Merkwaardig is dat de cumulatieve incidentie evenredig is met de 7e macht van de duur van de blootstelling, zodat een verdubbeling van de duur van blootstelling ongeveer een 100-voudige toename in de cumulatieve incidentie met zich brengt. Ook bij de mens werden kankerverwekkende effecten vastgesteld van lage dosissen, alhoewel dit uiteraard zeer moeilijk is. Het epidemiologisch onderzoek van overlevenden van Hiroshima en Nagasaki wijst, voor de incidentie van vaste tumoren, op een lineair drempelloos dosis-effect verband. De lineaire trend is reeds statistisch significant voor het dosisinterval van 0 tot 50 mSv. Een prenatale diagnostische bestraling met een dosis van de orde van 10 mGy veroorzaakt kanker in ongeveer 1 op 900 kinderen (tot de leeftijd van 15 jaar) bovenop de achtergrond kankerincidentie van 1 op 600. In Wit Rusland werden na de Tsjernobyl ramp 790 gevallen van schildklierkanker vastgesteld bij kinderen onder de 18 jaar in de periode 1986-1996 (525 meisjes en 265 jongens), waarvan 35 gevallen tussen 1986-1989 en 755 gevallen tussen 1990-1996 (503 meisjes en 252 jongens). In meer dan één vierde van de gevallen wordt de schildklierdosis geschat op minder dan 100mGy (IAEA/WHO/UNSCEAR conferentie, Sevilla, 1721 november 1997, on "Low Doses of ionising radiation: biological effects and regulatory control"; met dank aan Dr. Hans Vanmarcke) 3.1.1.4.

Na de initiatie neemt het belang van exogene mutagenen toe

Zoals aangegeven berust de initiatie van het proces van de carcinogenese meestal op een mutatie die het verlies of de inactivatie tot gevolg heeft van een gen dat betrokken is bij het vermijden van mutaties ("gate-keeper" of "care-taker" genen of andere genen betrokken bij de stabiliteit van het genoom). Aangezien er heel wat gegevens zijn die erop wijzen dat endogene processen verantwoordelijk zijn voor de grote meerderheid van de mutaties in normale cellen, mag men aannemen dat de initiërende mutatie meestal endogeen (spontaan) is, behalve dan in het geval van blootstellingen die het relatief risico op kanker zeer aanzienlijk opdrijven. De initiërende mutatie verandert een normale cel in een cel met een verhoogde mutatiefrequentie. Recent onderzoek toont aan dat de meeste, met overleven van de cel verenigbare, mutaties in "genen betrokken bij het vermijden van mutaties", zoals p53 of DNA-herstel genen, leiden tot een aanzienlijke stijging in de gevoeligheid aan het mutageen effect van exogene agentia, terwijl het mutageen effect van endogene agentia en processen door zulke mutaties nauwelijks toeneemt (genen voor mismatchherstel vormen hierop wel een belangrijke uitzondering). Mutaties die de gevoeligheid aan het mutageen effect van endogene processen verhogen, zoals deze in de BER genen, zijn vaak onverenigbaar met het verder voortbestaan van de cel (Wood, 1996; Ochs et al., 1999). Men kan dan ook verwachten dat, in de meerderheid der gevallen, de (spontane) kankerinitiërende mutatie het relatieve aandeel van exogene agentia in het zich ontwikkelende proces van de carcinogenese zal opdrijven. Het lijkt dan ook waarschijnlijk dat veroudering, noodzakelijkerwijs gepaard gaand met een progressieve accumulatie van geïnitieerde cellen, leidt tot een groter wordende gevoeligheid aan het mutageen en kankerverwekkende effect van exogene agentia. Op te merken valt dat de gevoeligheid aan exogene mutagenen, voor de geboorte of tijdens de jeugd, niet aan een relatieve overgevoeligheid aan exogene agentia te wijten is, maar wel aan een hoger celdelingsritme; ongeveer 50% van alle celdelingen zijn achter de rug vooraleer de volwassenheid bereikt wordt (Zhang et al., 1995; Paashuis & Heddle, 1998). Globaal kan men stellen dat, na de initiatie, het relatieve aandeel van exogene agentia in het optreden van mutaties toeneemt. Zulks wordt bevestigd door de volgende waarnemingen: Mutatiespectra van HPRT genen in normale lymfocyten van verschillende humane populaties zijn zeer gelijkend. Dit wijst op een vermoedelijk endogene oorsprong (Podlutsky et al., 1998; Burkhart-Schultz et al., 1996). Mutatiespectra van p53 genen van kankercellen afkomstig van 20

verschillende types van tumoren vertonen aanzienlijke verschillen, wat waarschijnlijk berust op het feit deze tumoren voor een deel door verschillende exogene agentia werden veroorzaakt (Lutz et al., 1998). 3.1.2. Epigenetische carcinogenen In addendum 1 worden enkele belangrijke inzichten i.v.m. epigenetische carcinogenen samengevat. Niet-genotoxische en epigenetische carcinogenen zullen in sommige gevallen slechts actief zijn boven een kritische dosis; wanneer zij echter interageren met receptoren waarmee zij een hoge affiniteit vertonen, en die ook reeds door andere stoffen of door endogene hormonen geactiveerd worden, is het veilig aan te nemen dat er geen echte kritische dosis kan onderscheiden worden en dat ook zeer lage concentraties een effect hebben. Wellicht behoren de receptor-bindende epigenetische carcinogenen, waaronder dioxineachtige stoffen, hormonen en xenohormonen, tot de belangrijkste. Reeds zeer lage dosissen van de dioxine TCDD beïnvloeden de genexpressie in zoogdiercellen in vitro. Zeer lage dosissen oestradiol kunnen reeds een fysiologisch betekenisvol effect veroorzaken (Simoncini et al., 2000). Lage dosissen xenohormonen kunnen een belangrijke rol spelen. Ten eerste omdat xenohormonen dikwijls meer dan natuurlijke hormonen in een ongebonden, biologisch beschikbare vorm, in het organisme aanwezig blijven. Vervolgens omdat het effect van een xenohormoon veel langer kan aanslepen dan het effect van een natuurlijk hormoon: het xenoestrogeen Bisfenol A induceert een expressie van c-fos (proto-oncogen) in de vagina van ratten die veel langer aanhoudt dan deze geïnduceerd door het natuurlijke estradiol (Steinmetz et al., 1998). Ook kunnen natuurlijke hormonen en verschillende xeno- en fyto-estrogenen verschillen in het soort effect dat ze induceren (Zava et al. 1997). Recent werd de structuur van oestrogeenreceptoren blootgelegd. De betreffende oestrogeen receptoren bleken een relatief grote ligand-bindingsplaats te vertonen, waarin ook talrijke lichaamsvreemde stoffen (zoals fyto-oestrogenen en xeno-oestrogenen) plaats vinden. Door de aanwezigheid van bepaalde scheikundige groepen kunnen deze lichaamsvreemde receptorbindende stoffen (bijv DES) soms een meer hechte binding met de receptor aangaan dan het natuurlijk hormoon. Daarenboven kunnen de lichaamsvreemde receptorbindende stoffen soms een andere interactie aangaan met de H12 α-helix in de ligand-bindingsplaats, met als gevolg een verschillende interactie met de SRC (Steroid Receptor Co-activator) co-activatoren en met de REA (Repressor of oestrogen activity) corepressor. Xenooestrogenen kunnen effecten hebben op de genexpressie die, naast de fysiologische oestrogene effecten, ook de transcriptie van genen betreffen die niet door fysiologische oestrogenen gereguleerd worden (34th Annual Meeting of the Environmental Mutagen Society, Miami Beach, Florida,May 10-14, 2003). Het effect van xenohormonen wordt dikwijls onderschat omdat voor de detectie ervan gebruik gemaakt wordt van tests die onvoldoende gevoelig zijn. Zo bijvoorbeeld vertoont Bisfenol A duidelijk een effect bij een concentratie die honderd maal lager is dan deze die detecteerbaar is met de klassieke uterotrofe test (A.M. Soto, 1999). Cumulatief-additieve effecten tussen verschillende xenooestrogenen enerzijds en het fysiologische oestradiol kunnen tot een zeer sterke oestrogene stimulus leiden. Synergistische interacties tussen epigenetische carcinogenen en mutagene carcinogenen zijn uiteraard zeer belangrijk en zijn verantwoordelijk voor het fenomeen der tumorpromotie. Er kunnen zich echter ook synergistische interacties voordoen tussen receptor-bindende stoffen zoals bijvoorbeeld tussen verschillende polycyclische aromatische koolwaterstoffen bij de activatie van de AH receptor (arylhydrocarbonreceptor) (Chaloupka et al., 1993). Hexachlorocyclohexaan en DDT concentraties zoals die bij een deel van de algemene populatie aanwezig zijn hebben duidelijke biologische effecten bij muizen (Ulrich et al., 2000)

21

3.1.3. Subpopulaties met een verhoogde gevoeligheid vertonen vooral bij lage dosis een verhoogd kankerrisico Rokers die een genetisch kenmerk dragen dat hun meer gevoelig maakt voor het kankerverwekkend effect van tabaksrook vertonen meer longkanker dan rokers die dit kenmerk niet dragen. Het effect van een verschil in gevoeligheid is echter groter bij lichte rokers dan bij zware rokers. Dit is voor longkanker (Nakachi et al., 1993; Vineis et al., 1994) en ook voor kanker van de mondholte (Tanimoto et al. 1999) vastgesteld voor dragers van bepaalde polymorfismen (erfelijke varianten) van de CYP1A1 en GSTM1 genen. Bij personen met weinig of geen nicotinecotinine in de urine blijkt het trage N-acetylator fenotype geassocieerd te zijn met meer aminobiphenyl DNA adducten in cellen van de urineblaas, terwijl bij personen met hogere nicotinecotinine concentraties de verschillen tussen snelle en trage acetylators kleiner zijn (Vineis et al., 1994). 3.2. Synergistische interacties De talrijk voorkomende synergistische interacties (zie addendum 4) tussen de zeer talrijke, elk in lage concentratie voorkomende, kankerverwekkende en kankerbevorderende agentia in het leefmilieu kunnen voor gevolg hebben dat het effect van deze agentia beduidend groter is dan uit hun afzonderlijke concentratie kan worden afgeleid. Zo bijvoorbeeld bevorderen dioxines de activatie van oestrogenen tot genotoxische catechol derivaten. Au (2001) toonde aan dat cellen van rokers en van bevolkingsgroepen blootgesteld aan uranium, butadieen en pesticiden een abnormale lage DNA herstelcapaciteit hebben. Dit wijst erop dat blootstelling aan voldoende hoge concentraties van sommige mutagenen een verworven overgevoeligheid voor genotoxische agentia met zich kan brengen. Deze verworven hogere gevoeligheid interageert wellicht met erfelijke factoren en milieufactoren en leidt aldus tot een hogere incidentie van milieugebonden aandoeningen (Au, 2001) 3.3. Problemen met de interpretatie van dierproeven:onderschatting van het kankerrisico Men legt vaak de nadruk op het feit dat dierproeven kunnen leiden tot een overschatting van het risico voor de mens. De overschatting schrijft men toe aan species specifieke metabole en/of toxische reacties. Alhoewel het waarschijnlijk is dat sommige agentia op sommige diersoorten carcinogene effecten hebben die zich niet voordoen bij de mens, bestaan er problemen met de interpretatie van carcinogeniciteitstests op proefdieren die kunnen leiden tot een onderschatting van het kankerverwekkend vermogen van een agens op de mens. Men kan daarvoor volgende argumenten aanvoeren: 1.

22

Er wordt onvoldoende rekening gehouden met de langere levensduur van de mens bij de extrapolatie van dier naar mens (life-time dosis is belangrijker dan dosis per dag) (Törnqvist & Ehrenberg, 1994). Door het cumulatief en onomkeerbaar karakter van mutaties mag men verwachten dat het de life-time dosis is die van beslissend belang is, zoals recent werd vastgesteld voor ioniserende straling (Storer et al., 1988) en voor alkylerende chemotherapeutica (Dedrick & Morrison, 1992). Wanneer men zich, bij extrapolatie van knaagdieren naar de mens, baseert op de gemiddelde concentratie van een alkylerend agens in het plasma, onderschat men de carcinogene potentie met een factor van tien tot honderd (Dedrick & Morrison, 1992). Ook rijzen er problemen met de equivalentie van dosissen. Wordt dit het best uitgedrukt in mg/kg lichaamsgewicht? mg/m 2 lichaamsoppervlak?, "physiologically-based" pharmacokinetische modellen van metabolisme?

2. Vele dierproeven worden over een te korte tijdspanne uitgevoerd, wat tot een onderschatting van het carcinogeen risico (op hoge leeftijd) van de aangewende dosis leidt (Peto et al., 1991a en b, Finkel, 1995). 3. Dierproeven worden meestal uitgevoerd met zuivere stoffen, zonder dat de proefdieren aan (andere) tumorpromotors zijn blootgesteld. In werkelijkheid wordt de mens echter continu blootgesteld aan diverse tumorpromotors, zoals de dioxineachtige stoffen. Het is waarschijnlijk dat bij een lage dosis van carcinogenen, zoals deze waaraan de mens in werkelijkheid is blootgesteld, het effect van tumorpromotors relatief belangrijker is dan bij een hoge dosis (Burns et al;1983). Wanneer in experimentele condities een carcinogeen een drempeldosis vertoont waaronder geen tumoren worden vastgesteld, zal bijkomende blootstelling aan een tumorpromotor voor gevolg hebben dat ook onder de drempeldosis tumoren waargenomen worden (Ehrenberg et al., 1996)

4. Epidemiologie leert dat 75 tot 80% van de gevallen van kanker in de westerse industriële samenlevingen te wijten zijn aan externe oorzaken, waaronder milieufactoren. . 4.1. Verschillen in functie van plaats en tijd Er zijn zeer grote verschillen in het voorkomen (incidentie), gestandaardiseerd naar leeftijd, van kanker tussen verschillende geografische gebieden. Voor elk type kanker bestaat een zeer groot verschil (meestal een factor 10 of meer) in het voorkomen tussen streken met de hoogste en de laagste incidentie. Dit is niet alleen waar wanneer men hoogontwikkelde industriestaten vergelijkt met landen in de derde wereld, maar, in ietwat mindere mate, ook wanneer men de vergelijking beperkt tot technisch hoogontwikkelde gebieden (Tabel 7) Zo bijvoorbeeld bedraagt de cumulatieve incidentie van colonkanker 4,25 procent bij Japanners die in Hawai wonen, en dat cijfer ligt 21,2 maal hoger dan bij Indiers die in Bangalore wonen en 9 maal hoger dan bij inwoners van de streek van Nowy Sacz in Polen. Men kan denken dat in Indie de diagnose meer frequent wordt gemist tengevolge van lagere medische standaards, maar dat kan niet de verklaring zijn voor het verschil met Polen waar de geneeskunde ook sterk ontwikkeld is. Het lijkt waarschijnlijk dat deze enorme verschillen niet uit te leggen zijn door verschillen in de waarschijnlijkheid dat de ziekte correct gediagnosticeerd wordt (voor sommige kankers bevinden de gebieden waar de hoogste incidentie waargenomen wordt, zich trouwens in de Derde Wereld), maar dat ze grotendeels overeenstemmen met de werkelijkheid. Studies aangaande de incidentie van kanker bij migranten wijzen erop dat de grote verschillen, tussen bevolkingsgroepen die verschillende streken bewonen, niet te wijten zijn aan genetische factoren. Inderdaad, na verloop van tijd vertonen migranten en hun nazaten in toenemende mate hetzelfde patroon van kankerincidentie als de autochtone bevolking van de streek waarin zij geïmmigreerd zijn (Thomas & Karagas, 1987). Tenslotte zijn er voor verschillende types van kanker binnen éénzelfde populatie, ook aanzienlijke veranderingen in incidentie beschreven in functie van de tijd (Devesa et al., 1995). Dat deze veranderingen in incidentie voor bepaalde types, in bepaalde populaties in dalende zin verlopen, en voor andere types in dezelfde populaties in stijgende zin, wijst erop dat deze veranderingen reëel zijn en niet hoofdzakelijk terug te voeren zijn op verschillen in waarschijnlijkheid dat een ziekte correct gediagnosticeerd wordt.

23

Tabel 7. "Cumulative incidence rate" van 0 tot 74 jaar, voor verschillende types van kanker, periode 1978-1982 (naar Muir et al. 1987). Type (sekse) Slokdarm (m) Maag (m) Colon (m) Colon (m) Rectum (m) Lever (m) Galwegen. (v) Galwegen. (v) Pancreas (m) Pancreas (m) Longen (m) Longen (m) Longen (m) Borst (v) Borst (v) Cervix (v) Baarmoeder (v) Baarmoeder (v) Ovarium (v) Prostaat (m) Prostaat (m) Testis (m) Penis (m) Blaas (m) Blaas (m) Hersenen (v) Hersenen (v)

Streek met lage incidentie (a) 0,09 0,71 0,20 0,47 0,17 0,01 0,02 0,1 0,09 0,36 0,81 1,46 2,76 1,47 1,87 0,27 0,12 0,24 0,42 0,1 0,50 0,01 0,00 0,21 0,54 0,01 0,11

Hongarije Szabolcs stad USA Utah India Bangalore Polen Nowy Sacz Martinique Zuid Ierland India Madras U.K. Noord Schotland India Bangalore Spanje Taragona India Bangalore Martinique Israël(joden in Isr.geb) Israël (niet-joden) Japan Miyagi ruraal Israël (niet-joden) India Nagpur Japan Miyagi ruraal Martinique China Tianjin Japan Osaka USA Connecticut (zwarten) Israël(joden in Isr. geb.) India Nagpur Martinique India Nagpur Japan Miyagi ruraal

Streek met hoge incidentie 4,56 9,98 4,25 4,25 2,77 4,04 1,39 1,39 2,06 2,06 13,98 13,98 13,98 10,87 10,87 7,67 3,28 3,28 1,73 11,38 11,38 0,62 0,76 3,23 3,23 1,20 1,20

Frankrijk Calvados ruraal Japan Nagasaki Hawai (Japanners) Hawai (Japanners) Duitsland Saarland stad China Shangai New Mexico (Indianen) New Mexico (Indianen) USA Alameda (Zwarten) USA Alameda (Zwarten) USA New Orleans (Zwarten) USA New Orleans (Zwarten) USA New Orleans (Zwarten) Hawai (Hawaianen) Hawai (Hawaianen) Brazil Recife USA Bay Area (blanken) USA Bay Area (blanken) Zweden USA Atlanta (Zwarten) USA Atlanta (Zwarten) Denemarken Brazilië Recife Italië Varese Italië Varese Israël (joden in Isr. geb.) Israël (joden in Isr. geb.)

verhouding Hoog/Laag 50,6 14,1 21,2 9,0 16,3 404,0 69,5 13,9 22,9 5,7 17,3 9,6 5,1 7,4 5,8 28,4 27,3 13,7 4,1 113,8 22,8 62,0 >100 15,4 6,0 120,0 10,9

(a) Indien de streek met de allerlaagste incidentie behoort tot de derde wereld, werd daarnaast ook een streek met lage incidentie, maar waar de medische verzorging op een relatief hoog peil staat, in de vergelijking opgenomen.

24

4.2. Erfelijke voorbeschiktheid Voor bijna elk type van kanker kent men minstens één erfelijke vorm (Knudson, 1985). Dit betekent echter niet dat erfelijke factoren een doorslaggevende rol spelen in de meeste (andere) gevallen van kanker. Mocht het risico van kanker in het algemeen sterk beïnvloed worden door erfelijke factoren, dan zou men verwachten dat afstammelingen van kankerpatiënten een duidelijk verhoogd risico op kanker zouden hebben. Dit is inderdaad soms het geval, maar voor de gehele populatie is het niet toepasselijk, zelfs niet voor kinderkanker, niettegenstaande overgeërfde mutaties een belangrijke rol spelen in sommige soorten van kinderkanker. Ouders van kinderen met kanker bleken zelf geen verhoogd risico op kanker te hebben (bij 1445 ouders werd kanker waargenomen, terwijl 1496 gevallen werden verwacht ) (Olsen et al.,1995). Dit vormt een sterke aanwijzing voor de aanname dat zelfs kinderkanker niet in het algemeen berust op een overgeërfde verhoogde predispositie voor kanker. Samengenomen wijzen de epidemiologische gegevens erop dat de verschillen in kankerincidentie berusten op verschillen in blootstelling aan externe factoren, en dat 75 tot 80 % van de gevallen van kanker in de USA vermeden zouden kunnen worden (Doll & Peto, 1981; Trichopoulos et al., 1996). 4.3. Hoe groot is het spontane risico op kanker in afwezigheid van blootstelling?

Het risico van kanker (tot en met 74 jaar) in een hypothetische populatie, die niet zou blootgesteld zijn aan exogene kankerverwekkende agentia, het spontane risico van kanker bij de mens dus, kan bij benadering berekend worden door voor elk type van kanker de cumulatieve incidentie in rekening te brengen die zich voordoet in de streek met de laagste incidentie voor dat type van kanker. Steunend op de kankerregisters geselecteerd door het International Agency for Research on Cancer zou dit risico 2,79 % bedragen wanneer men ook met gegevens uit ontwikkelingslanden rekening houdt, en 6,22% wanneer men uitsluitend put uit gegevens uit hoogontwikkelde landen (Tabellen 8 en 9). Tabel 8. Cumulatieve incidentie 0-74 jaar, voor elke maligne aandoening, in die streek waar de incidentie van de betrokken ziekte het laagst is. Opgesteld op basis van de gegevens van Muir et al., 1987).

orgaan of weefsel

ICD-9 nummer

streek

"cumulative incidence rate" 0-74 jaar in %

Lip tong speekselklieren mondholte farynx slokdarm maag Dunne darm Colon rectum Lever Galblaas Pancreas Peritoneum Neus & sinussen

140 141 142 143-145 146-149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 160

Japan (Miyagi) Kuwaitis (Kuwait) ijsland ijsland ijsland joden geboren in Israël Kuwaitis (Kuwait) Nagpur en Poona (India) Kuwaitis (Kuwait) non-Kuwaitis (Kuwait) Zuid Ierland Poona (India) Bangalore (India) Finland Zuid Ierland

0,01 0,03 0,02 0,02 0,16 0,05 0,34 0,01 0,01 0,16 0,01 0,02 0,09 0,01 0,01

25

Larynx

161

Japanners in Los Angeles

0,02

Bronchus, Long Pleura andere borstorganen beenderen Bindweefsel Melanoma Borst Prostaat Testis Penis Blaas Andere urinaire organen Oog Hersenen en zenuwstelsel schildklier

162 163 164

madras (India) ijsland ijsland

0,66 0,01 0,00

170 171 172 174/175 185 186 187 188 189

Zwarten in Alameda (USA) Nederlandse Antillen Madras (India) Japan (Miyagi) Tianjin (China) USA ( zwarten in Connecticut) Joden geboren in Israël Nagpur (India) Poona (India)

0,01 0,04 0,01 0,01 0,10 0.01 0,00 0,21 0,08

190 191-192

Japan (Hiroshima) Nederlanse Antillen

0,00 0,04

193

Canada (Yukon & Northwest 0,04 territories)

Andere endocriene organen Alle lymfoomachtige aandoeningen samen Multipel myeloom Leukemieën

194

Zwitserland (Zurich en Vaud)

0,01

200, 201 Nagpur (India) en 202

0,22

203

0,00

Nagpur (India)

204, 205, Kuwaitis 206, 207, 208 primaire tumor onzeker Chinezen in Hawai

0,27 0,1

Om een artificiële onderschatting van de incidentie van sommige ziekten, die soms moeilijk te onderscheiden zijn, te vermijden, werd de incidentie van kankers van de verschillende delen van de farynx, van lymfoomachtige aandoeningen en van alle soorten leukemieën, door respectievelijk telkens één enkel cijfer (de som van de incidentie van de onderscheiden subtypes) weergegeven. Inderdaad, het lijkt niet uitgesloten dat de extreem lage waarden die in sommige streken worden opgegeven voor één van de subtypes berusten op verschillen in classificatie, daar in dezelfde streek voor een ander subtype dan een eerder abnormale hoge waarde wordt opgegeven. De som van de vermelde laagste incidenties bedraagt 2,79%.

26

Tabel 9. Cumulatieve incidentie 0-74 jaar, voor elke maligne aandoening, in die streek, deel uitmakend van een Westerse technologisch hoogontwikkelde staat, waar de incidentie van de betrokken ziekte het laagst is. Opgesteld op basis van de gegevens van Muir et al., 1987). orgaan of weefsel

ICD-9 nummer

Streek

"cumulative incidence rate" 0-74 jaar in %

Lip tong speekselklieren mondholte farynx slokdarm maag Dunne darm Colon rectum

140 141 142 143-145 146-149 150 151 152 153 154

0,01 0,05 0,02 0,02 0,16 0,05 0,71 0,02 0,47 0,17

Lever Galblaas Pancreas

155 156 157

Peritoneum Neus & sinussen Larynx

158 160 161

Bronchus, Long

162

Pleura andere borstorganen beenderen Bindweefsel

163 164 170 171

Melanoma Borst Prostaat Testis Penis Blaas

172 174/175 185 186 187 188

Andere urinaire organen Oog Hersenen en zenuwstelsel schildklier

189

Miyagi (Japan) IJsland IJsland IJsland IJsland joden geboren in Israël Utah (USA) New South Wales (Australië) Nowy Sacz (Polen) Martinique (Frans overzees departement) Zuid Ierland Neuchâtel (Zwitserland) Yukon & Northwest territories (Canada) Finland Zuid Ierland Yukon & Northwest territories (Canada) Martinique (Frans overzees departement) IJsland IJsland Noord Schotland Martinique (Frans overzees departement) Osaka (Japan) Miyagi (Japan) Osaka (Japan) Zwarten in Connecticut (USA) Joden geboren in Israël Martinique (Frans overzees departement) Martinique (Frans overzees departement) Hiroshima (Japan) Nagasaki (Japan)

0,04

Andere endocriene organen Alle lymfoomachtige aandoeningen samen Multipel myeloom Leukemieën

194

Yukon & Northwest territories (Canada) Zurich en Vaud (Zwitserland) Szabolcs (Hongarije)

0,37

Stedelijke delen van Szabolcs (Hongarije) Rurale streken van Calvados (Frankrijk) Vas (Hongarije)

0,08

primaire tumor onzeker

190 191-192 193

200, 201 en 202 203 204, 205, 206, 207, 208

0,01 0,07 0,25 0,01 0,01 0,20 1,46 0,01 0,00 0,02 0,05 0,02 0,01 0,50 0.01 0,00 0,54 0,12 0,00 0,13

0,01

0,36 0,26

Om een artificiële onderschatting van de incidentie van sommige ziekten, die soms moeilijk te onderscheiden zijn, te vermijden, werd de incidentie van kankers van de verschillende delen van de farynx, van lymfoomachtige aandoeningen en van alle soorten leukemieën, door respectievelijk telkens één enkel cijfer (de som van de incidentie van de onderscheiden subtypes) weergegeven. Inderdaad, het lijkt niet uitgesloten dat de extreem lage waarden die in sommige streken worden opgegeven voor één van de subtypes berusten op verschillen in classificatie,

27

omdat in dezelfde streek voor een ander subtype dan een eerder abnormale hoge waarde wordt opgegeven. De som van de vermelde laagste incidenties bedraagt 6,22%. 4.4. Geen consensus over het relatieve aandeel van verschillende risicofactoren Dat externe factoren een beslissende rol spelen in het ontstaan van de meeste gevallen van kanker, wordt algemeen aanvaard. Ook over het belang van de “levensstijlfactor” roken bestaat een consensus. Er bestaat echter helemaal geen consensus over het relatieve belang van enerzijds “man-made chemicals”, vervuiling en andere milieufactoren in de engere zin, en anderzijds levensstijlfactoren, andere dan roken. Sommigen denken dat milieufactoren slechts een zeer beperkte rol spelen (Henderson et al., 1991; Ames & Gold, 1998; Gold et al. (1998); Doll, 1998); Anderen dat het belang van factoren uit arbeidsmidden en milieu, als oorzaak van kanker, onderschat wordt (Epstein & Swartz, 1981; Epstein & Swartz, 1984, meeondertekend door anderen; Davis & Bradlow, 1995; Huff, 1993; Bingham E.& Maltoni C., 1995; Amaral-Mendes et al., 1995; Pluygers et al., 1993; Sadowska et al., 1993; Wolff et al., 1996; Tomatis et al., 1997). De Harvard epidemioloog Trichopoulos (Trichopoulos & Petridou, 1994) maakte volgende schattingen betreffende het % der sterftegevallen aan kanker, over de hele wereld genomen, dat kan toegeschreven worden aan verschillende risicofactoren: Tabak: 25% Alcohol: 2% Voeding op volwassen leeftijd: 15% Te energierijke voeding tijdens de kinderjaren: 5% Voedingsadditieven en -contaminanten: 1% Zittend leven: 1% Infectieuze agentia: 12% Factoren i.v.m. reproductie 3% Ioniserende en ultraviolet straling 2% Factoren in het arbeidsmidden: 5% Milieupollutie en industriële producten: 5% Medische procedures en producten: 1%

In een regio als Vlaanderen, met een druk verkeer en veel industrie, en met een (te) intensieve bemesting en een (te) intensief gebruik van pesticiden, maar met een goede antimicrobiële hygiëne (parasieten, hepatitis B), mag men verwachten dat bovenstaande cijfers er enigszins anders zullen uitzien, namelijk met hogere waarden voor factoren i.v.m. arbeid, milieu en industrie, en lagere waarden voor infectieuze agentia. 4.5. Epidemiologische gegevens die wijzen op het belang van milieufactoren in het ontstaan van kanker Er zijn tal van aanwijzingen voor het feit dat de impact van milieufactoren onderschat wordt (vooral door het establishment), en dat deze groter is dan vermeld in bovenstaande tabel. Deze aanwijzingen berusten op mechanistische concepten en inzichten (zie hierboven) in de natuur van de relevante blootstellingen en op epidemiologische gegevens zoals hieronder aangegeven. Vooreerst is de incidentie van kanker in het algemeen hoger in industriestaten dan in Derde Wereld landen, waar, tot voor enkele tientallen jaren, blootstelling aan pollutie en "man-made chemicals" aanzienlijk minder was. Dat de incidentie van kanker in de ontwikkelingslanden nog niet sterk gestegen is ten gevolge van de toenemende blootstelling aldaar, is hetgeen men verwacht gezien de latentietijd voor de ontwikkeling van kanker. Vervolgens is er het feit dat de incidentie van kanker in de industriestaten sterk gestegen is in de loop van de 20ste eeuw (zie 28

hieronder). Deze verschillen en evoluties zijn uiteraard niet alleen terug te voeren op verschillen in blootstelling aan milieufactoren maar ook op verschillen in levensstijl en misschien ook betreffende inname van micronutriënten. Wel is het mogelijk of zelfs waarschijnlijk dat milieufactoren een aanzienlijke rol spelen in deze grote verschillen. 4.5.1.

In de Westerse industriestaten is de incidentie van kanker gestegen

Het is een publiek geheim dat er meer en meer gevallen van kanker te betreuren zijn in een land als België (en Vlaanderen). Een deel van de stijging van de kankerincidentie is een rechtstreeks gevolg van de veroudering van onze bevolking, omdat kanker meestal een ziekte is, waarvoor het risico sterk stijgt met de leeftijd. Zelfs na correctie voor de veroudering van de bevolking, dus bij het beschouwen van naar leeftijd gestandaardiseerde cijfers voor kankerincidentie, moet worden vastgesteld dat kanker nu frequenter voorkomt dan in het verleden. De stijging van de waargenomen kankerincidentie kan voor een deel berusten op een verbetering van de diagnostische methoden, maar is wellicht grotendeels reëel. Ze is wellicht het gevolg van een toegenomen blootstelling, in het arbeidsmidden en het leefmilieu, aan kankerverwekkende stoffen, van veranderingen in levensstijl (sekse en reproductie, tabak) en mogelijk ook van een vermindering in de inname van kankerwerende stoffen door veranderingen in voedingsgewoonten. De blootstelling in het arbeidsmidden is, in Westerse landen, echter sterk verminderd sedert het begin van de jaren 1960, maar die vermindering is wellicht gecompenseerd door een toename (tot wellicht de jaren '80) van de blootstelling via het leefmilieu. De laatste jaren nochtans zou de verontreiniging van het leefmilieu in de Westerse landen met betrekking tot een aantal parameters afnemen (Jones et al. , 1989; Boström et al., 1994; Flachsbart, 1995; Jacob et al., 1997), terwijl ze voor andere parameters (zoals fijn stof, ozon,…) nog steeds toeneemt (Brasseur & Hitchman, 1988; Hough & Derwent, 1990; Urbach ,1997). 4.5.1.1.

Sinds het begin van deze eeuw

In de Westerse landen is de kankerincidentie in een belangrijke mate gestegen sedert het begin van deze eeuw (Davis et al., 1994; Adami et al., 1993). Zich baserend op de "National Cancer Institute's Surveillance, Epidemiology and End Results Program" hebben Davis et al. (1994) berekend dat het relatief risico op kanker, voor personen geboren in de jaren 1948 tot 1957, vergeleken met personen geboren tussen 1888 en 1897, gestandaardiseerd naar leeftijd, voor vrouwen met meer dan 50 % is gestegen en voor mannen ongeveer verdubbeld is. (De term "relatief risico" verwijst hier niet naar het effect van een blootstelling, maar is een maat voor de vergelijking van het kankerrisico tussen twee groepen of tijdsperiodes). In de Zweedse studie (fig. 1) bleek het risico van kanker groter te zijn voor personen geboren in de jaren vijftig dan voor deze geboren tussen 1873 en 1882; voor vrouwen was het risico ongeveer verdubbeld, en voor mannen verdrievoudigd (Adami et al., 1993).

29

Fig. 1. Cancer Incidence in Sweden for 10 year birth cohorts (Adami et al., 1993) 2,8 2,6 2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 ,8 1870

1880

1890

1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

Year of birth Women: All cancers Women: All except smoking related Men: All cancers Men: All except smoking-related

Een belangrijke uitzondering op de stijgende tendens is maagkanker, waarvan de incidentie overal in het westen sterk gedaald is, wellicht tengevolge van een geringer verbruik van gerookte en gepekelde voedingswaren, en door de toename in de consumptie van verse groenten en fruit. 4.5.1.2.

Tijdens de laatste decennia

Dat ook de laatste jaren nog een stijging van de kankerincidentie valt waar te nemen blijkt uit de fig. 2 (mannen) en fig. 3 (vrouwen) (gegevens van Davis et al., 1994) die betrekking hebben op kankerincidentie in de Verenigde Staten waarbij het relatief risico (voor personen van 20 tot 84 jaar) tijdens de periodes 1978-1982 en 1983-1987 vergeleken wordt met de referentie periode 1973-1977 (periode waarvoor het relatief risico arbitrair gelijk aan 1 wordt genomen).

30

Fig. 2. Seer program: Cancer Incidence in white men from age 20 to 84 (from Davis et al., 1994) 1,2 1,18

Period relative risk

1,15 1,12 1,1 1,08 1,05 1,02 1 ,98 1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

Year All cancer Smoking-related cancer Cancer not related to smoking

Fig. 3. SEER program:Cancer Incidence in White women from age 20 to 84 (from Davis et al., 1994) 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 ,9 1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

Year All cancer smoking-related cancer cancer not related to smoking Breast cancer

In de USA steeg de naar leeftijd gestandaardiseerde incidentie, voor alle kankers samen, met 18,6% bij de mannen en 12,4% bij de vrouwen (1975-1979 vergeleken met 1987-1991) (Devesa et al., 1995). De meest recente gegevens uit de Seer studie (die betrekking heeft op meer dan 10% van de bevolking van de USA) tonen dat de incidentie van kanker gestegen is tot 31

omstreeks eind jaren tachtig, en dat sindsdien bij de vrouwen de incidentie constant gebleven is, en bij de mannen de laatste jaren een daling is opgetekend. (Fig.4). Bivariate Line Chart 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 72

74

76

78

80

82 84 86 88 year of diagnosis

90

92

94

96

80

82 84 86 88 year of diagnosis

90

92

94

96

Bivariate Line Chart 360 350 340

330 320 310 300 290 72

74

76

78

Fig 4 Cancer incidence USA, Seer data All sites (invasive) Age adjusted to the 1970 US standard population

Uit de Zweedse studie blijkt ook dat, alhoewel de toename in de incidentie afzwakt, ze zich toch doorzet tot in de jongste geboortecohorten (Adami et al., 1993). Dat er zich ook in de laatste decennia nog een stijging in de kankerincidentie voordoet in de landen van de EU blijkt uit de gegevens verzameld door Coleman et al. (1993): onder meer voor kanker van colon en rectum, blaas, testis, prostaat, nieren, non-Hodgkin lymfoma, multipel myeloma en leukemie is er een duidelijke stijgende trend. Volgens de kankerregisters van het International Agency for Research on Cancer (IARC) is er, in de periode 1988-1992 vergeleken met 1978-1982, een stijging van de totale kankerincidentie bij vrouwen in onder meer Denemarken, Zweden, Finland en de streken van Eindhoven, "Bas Rhin" (Beneden Rijn, Frankrijk) en Basel; bij mannen was er een stijging in Denemarken, Zweden, Eindhoven, "Bas Rhin" (Beneden Rijn, Frankrijk) en Saarland, maar een daling in Finland en Basel (Tabel 10).

32

Tabel 10. Cumulatieve incidentie 0-74 jaar (in %) voor alle types van kanker met uitzondering van nietmelanoma huidkankers, voor verschillende geografische gebieden, in drie periodes.

Gebied Denemarken Denemarken Zweden Zweden Finland Finland Eindhoven Eindhoven Bas-Rhin Bas-Rhin Saarland Saarland Basel Basel

sekse Man Vrouw Man Vrouw Man Vrouw Man Vrouw Man Vrouw Man Vrouw Man vrouw

1978-1982 30,45 26,76 26,4 24,68 30,06 19,11 35,34 23,06 39,65 22,65 34,71 23,59 34,52 22,46

1983-1987 32,43 29,04 28,0 25,58 29,64 20,11 34,71 23,03 45,73 24,03 34,89 23,36 33,12 23,51

1988-1992 32,18 30,02 28,0 25,90 28,98 22,29 36,00 23,83 47,07 26,08 36,95 24,44 32,21 23,44

In Denemarken nam de incidentie van borstkanker (gestandaardiseerd naar de wereld standaard populatie WSP) van 1970 naar 1989 toe van 55 per 100.000 inwoners naar 70 per 100.000 inwoners,en deze stijging was het sterkst beneden de 60 jaar (Andreasen et al., 1994). In de staat Connecticut in de VS steeg de incidentie van adenocarcinoma van de nieren bij vrouwen van 0,7 per 100.000 vrouwen in 1935-1939 tot 4,2 per 100.000 vrouwen in 1985-1989, en bij mannen van 1,6 per 100.000 mannen tot 9,6 per 100.000 mannen (Katz et al., 1994). 4.5.1.3.

Bij kinderen en jonge volwassenen

Het is waarschijnlijk dat de in vele streken waargenomen stijging van de incidentie van vele types van kanker niet overwegend voortvloeit uit het in gebruik nemen van betere diagnostische technieken. Inderdaad, waar de kankerincidentie stijgt, stijgt ze in alle leeftijdsgroepen, ook bij jonge volwassenen en bij kinderen (Devesa et al., 1995). Bij jonge mensen wordt de diagnose bevestigd door de natuurlijke evolutie van de ziekte. Daarom is het weinig waarschijnlijk dat er zich belangrijke wijzigingen hebben voorgedaan in de efficiëntie waarmee de diagnose gesteld wordt. In Vaud, Zwitserland, is de gestandaardiseerde kankerincidentie bij jonge mannelijke volwassenen (20-44 jaar) gestegen van 676 kankergevallen per miljoen jonge mannelijke volwassenen in 19741979 tot 808 kankergevallen per miljoen jonge mannelijke volwassenen in 1986-1992, terwijl deze cijfers voor jonge vrouwen 818 kankergevallen per miljoen jonge vrouwen en 1003 kankergevallen per miljoen jonge vrouwen bedroegen; ook bij tieners (10-19 jaar) steeg de kankerincidentie er, van 167 kankergevallen /miljoen jongens naar 196 kankergevallen per miljoen jongens en van 128 kankergevallen per miljoen meisjes naar 141 kankergevallen per miljoen meisjes (Levi et al., 1995a en 1995b). Tijdens de periode 1954-1988 steeg de kankerincidentie in het noordwesten van Engeland met 8% bij kinderen onder de 1 jaar, met 5% bij kinderen van 1-4 jaar, en met 8% bij kinderen van 10-14 jaar (Blair & Birch, 1994b). Ook in de VS is de totale incidentie van kanker bij kinderen (0-14 j) gestegen met 10,5% tussen 1973 en 1994, niettegenstaande het feit dat, voor sommige types van kanker, de incidentie gedurende deze periode daalde. Gerekend vanaf 1985 en tot 1996, heeft zich daarentegen een lichte daling (-0.1 percent per jaar) van de totale kankerincidentie bij kinderen voorgedaan alhoewel bijvoorbeeld de incidentie van nierkanker licht bleef stijgen (+0.1 percent per jaar van 1985 tot 1996). Dat de incidentie van kanker bij kinderen relatief minder sterk stijgt dan bij volwassenen, is wat men zou verwachten indien deze toenames berusten op een stijging van het aantal mutaties tengevolge van externe factoren. Inderdaad, in kankers bij kinderen zouden meestal een kleiner aantal mutaties nodig zijn (Renan, 1993) dan in kankers bij volwassenen. In Europa krijgen tussen de 1 op 600 en de 1 op 500 kinderen kanker voor de leeftijd van 15 jaar (Parkin et al., 1998). De meeste studies, alhoewel niet alle, leveren gegevens op die de hypothese ondersteunen dat leukemie en andere types van kanker toenmen in Europa en in 33

andere geïndustrialiseerde landen (Blair and Birch, 1994a, Blair and Birch, 1994b, Bunin, et al., 1996, Coebergh, et al., 1989, de Nully Brown, et al., 1989, Dockerty, et al., 1996, Feltbower, et al., 2001, Gurney, et al., 1996, Linet and Devesa, 1991, Magnani, et al., 2003, McWhirter, et al., 1996, McWhirter and Petroeschevsky, 1991, Swerdlow, et al., 1998, McNally et al. 2002a & 2002b). Om de algemene trends in de totale kankerincidentie in Europa te evalueren, vergelijken we de incidenite voor de periode 1998-1992 met de volgende periode van vijf jaaar voor de 67 kankerregistraties waarvoor die gegevens beschikbaar zijn (zie addendum 6). De gemiddelde toename bedoeg 13,9 % voor jongens en 9,6 % voor meisjes. Er blijken geen duidelijke geografische trends uit deze cijfers. Landen of registers met hoge incidenties waarde trends voor jongens en meisjes consistent waren, waren ondermeer Zaragosa in Spanje (respectievelijk + 48,4 % , + 49,9 % voor jongens en meisjes), Herault in Frankrijk (+ 67,1 %, + 20,4 %) en Saarland in Duitsland (+ 41,6 % , + 40,8 % ). 4.5.1.4.

Tabaksrook

Tabaksrook is niet de enige oorzaak van het stijgen van de kankerincidentie in de 20° eeuw. In Zweden is, in opeenvolgende geboortejaarcohorten van 1888-1897 tot 1948-1957, de incidentie van alle niet met roken verband houdende kankers, gestandaardiseerd naar leeftijd, in dezelfde mate gestegen als de totale incidentie van alle kankers (Fig 1) (Adami et al., 1993). Ook de gegevens uit de USA wijzen in die richting (Davis et al., 1994). Voor vormen van kanker, die in een belangrijke mate beïnvloed worden door het roken, steeg het relatieve risico voor vrouwen met een factor 4.93 (het relatieve risico was maximaal voor vrouwen geboren rond 1930), en voor de mannen slechts met een factor 1.2 (na een maximum van 1.39 bereikt te hebben, namelijk voor personen geboren tussen 1923 en 1932). Voor vormen van kanker, die minder of niet met roken verband houden, bedroeg het relatief risico 3.07 voor mannen en 1.3 voor vrouwen (Davis et al., 1994). Zowel uit de Amerikaanse als uit de Zweedse gegevens blijkt dat tabaksrook zeker niet de enige factor is die verantwoordelijk is voor de belangrijke stijging van de kankerincidentie in deze eeuw. 4.5.1.5.

Mortaliteit tengevolge van kanker

De mortaliteit tengevolge van kanker stijgt minder, en voor sommige leeftijdsgroepen niet. De mortaliteit tengevolge van de meeste vormen van kanker bleek in 15 verschillende geïndustrialiseerde landen gestegen te zijn tussen 1969 en 1986 (Hoel et al., 1992). Maar de mortaliteit stijgt gelukkig niet in dezelfde mate als de incidentie. In de VS bedroeg de globale stijging voor de periode 1987-1991 vergeleken met 1975-1979, respectievelijk 3% en 6% voor mannen en vrouwen. De mortaliteit door kanker bleek er, voor zowel mannen als vrouwen onder de 55 jaar, af te nemen, en enkel bij oudere personen te stijgen (Devesa et al., 1995). Het verschil tussen trends van mortaliteit enerzijds en incidentie anderzijds is vooral duidelijk voor deze kankers waarvan men weet dat de behandeling aanzienlijk verbeterd is, waaronder Hodgkin en testiskanker (Levi et al., 1995a). Bij oudere volwassenen, die vooral getroffen worden door vormen van kanker waarvoor geen belangrijke therapeutische vooruitgang is geboekt, stijgt niet alleen de incidentie, maar ook de mortaliteit. Zo bijvoorbeeld nam de naar leeftijd gestandaardiseerde sterfte voor prostaatkanker in Engeland en Wales toe met 107% van 1970 naar 1990 (Majeed & Burgess 1994). Dat niet alleen de incidentie maar ook de mortaliteit door prostaatkanker stijgt, is een aanwijzing voor het feit dat de stijging in incidentie reëel is, en niet uitsluitend terug te voeren op een verbetering van de diagnostische methoden. 4.5.2.

Activiteit van enzymen betrokken bij het metabolisme van lichaamsvreemde stoffen

Verschillen in de activiteit van enzymen betrokken bij het metabolisme van lichaamsvreemde stoffen zijn geassocieerd met verschillen in kankerrisico. Lichaamsvreemde stoffen worden geëxcreteerd na metabole omzetting door enzymen die oxidatieve activatie (fase I) en conjugatie detoxificatie (fase II) katalyseren In 1993 waren reeds 221 verschillende CYP-genen gekend waren. Sommige van deze genen zijn van belang in de fase I van de detoxificatie. Van de fase II enzymen 34

zoals GST, Ugt, NAT, sulftotransferasen, bestaan er van elk enzym verschillende isoenzym-vormen. Er zijn ongeveer 10 polymorfismen bekend, die een invloed hebben op de carcinogene eigenschappen van exogene stoffen (Hengstler, 1998). Volgens Nebert (1999) moeten CYP1A2 en de arylhydrocarbon receptor (AHR) daar waarschijnlijk ook bijgerekend worden. De frequenties van voorkomen van betreffende polymorfismen in bevolkingsgroepen kan verschillen in functie van etnische afkomst. Bij Hussain & Harris (1998) vindt men globaal aangegeven dat de frequenties van allelen geassocieerd met een verhoogd risico in de bevolking voor de detoxicatiegenen schommelt tussen 2 en 50 per 100 geboorten (naargelang het type detoxicatiegen). De verhoging van het kankerrisico voor deze risicogevallen is 2 tot 10-voudig. Een combinatie van fase I en fase II polymorfismen kan aanleiding geven tot een hoger risico dan een enkelvoudig polymorfisme. Deficiënties in genen verantwoordelijk voor de stabiliteit van het genoom zijn veel zeldzamer (1 tot 5 gevallen per 10 000 geboorten) maar geven een veel sterkere verhoging van de kans op kanker. Een risico dat door mutaties in gate-keeper genen trouwens nog sterker verhoogd wordt dan door mutaties in care-taker genen: het kankerrisico kan met een factor van 1 000 tot 10.000 verhoogd worden. Er is eveneens een polymorfisme voor DNA herstelenzymen (Amos 1999). Dat omgevingsblootstelling inderdaad belangrijk is in de inductie van kinderkanker blijkt uit waarnemingen betreffende de associatie van enzympolymorfismen met risico op kinderkankers (Alves et al., 2000; Krajinovic et al., 2000; Davies et al., 2000; Sinnett et al., 2000; Saadat & Saadat, 2000; Ezer et al., 2002). Voor verschillende types van kinderkanker wordt het risico beïnvloed door genetische karakteristieken m.b.t. enzymen betrokken bij de activatie of inactivatie van lichaamsvreemde stoffen. Dit geldt ondermeer voor acute lymphoblastische Leukemie (ALL), de meest voorkomende pediatrische kanker. Het risico op ALL nam toe tot een “Odds ratio” van 3,3 voor kinderen die drie zulke genetische kenmerken vertoonden (Sinnett et al., 2000).

4.5.3. Luchtvervuiling, In de streek van Trieste (Noord Italië) is een zeer sterke negatieve correlatie waargenomen tussen de diversiteit aan korstmossen en sterfte ten gevolge van longkanker bij mensen. Het is sedert lang bekend dat een meer intense luchtpollutie gepaard gaat met een afname van de diversiteit aan korstmossen. Effect van stadslucht is veel groter dan verklaarbaar uitgaande van unit-risks van gekende carcinogene luchtpolluenten. Hemminki en Pershagen (1994) toonden aan dat het effect van stadslucht als oorzaak van longkanker, veel sterker is dan uit de kankerverwekkende potentie van de gekende carcinogene luchtpolluenten kan worden afgeleid.

4.5.4.

Associatie van milieufactoren met kankerrisico

Een mannelijke vrachtwagenbestuurder blootgesteld aan 5 µgram/m 3 van het element koolstof, als indicator voor blootstelling aan uitlaatgassen, (een typische blootstelling voor het jaar 1990, ongeveer 5 maal de toenmalige stedelijke achtergrondwaarde) zou een levenslang risico op longkanker lopen van 1 à 2%, boven op het achtergrondrisico van 5% (Steenland et al., 1998). Bestuurders van bussen en trampersoneel hebben een verhoogd totaal risico op kanker (alle kankers). Tabel 11 toont de gestandaardiseerde incidentieratio’s en de 95 % betrouwbaarheidsintervallen. Het relatieve risico was significant verhoogd voor zowel mannen als vrouwen. Personen die minder dan 3 maand tewerkgesteld, waren vertoonden geen verhoogd risico op kanker. Voor mannen langer dan 3 maand tewerkgesteld was het risico van longkanker, larynxkanker nierkanker), blaaskanker huidkanker, farynxkanker, rectumkanker en lever kanker 35

significant verhoogd. Voor vrouwen die langer dan 3 maand tewerkgesteld zijn was het risico van longkanker significant verhoogd. Deze verhoogde risico's kunnen te wijten zijn aan professionele blootstelling; aan luchtpollutie en/of aan andere risicofactoren, voornamelijk tabaksrook (SollJohanning et al., 1998). Tabel 11: risico op kanker bij trambestuurders (Steenland et al., 1998) blootstelling alle bestuurders- alle kankers mannelijke bestuurders – alle kankers vrouwelijke bestuurders – alle kankers < dan 3 maand werkzaam > 3 maand werkzaam (mannen) longkanker larynxkanker nierkanker blaaskanker huidkanker farynxkanker rectumkanker leverkanker > 3 maand werkzaam (vrouwen) longkanker

SIR* 1,24 1,24 1,28 1,04

95 % betrouwbaarheidsinterval 1,19-1,30 1,19 – 1,30 1,06 – 1,53 0,81 –1,31

1,6 1,4 1,6 1,4 1,1 1,9 1,2 1,6

1,5 1,0 1,3 1,2 1,0 1,2 1,0 1,2

2,6

1,5 – 4,3

- 1,8 - 1,9 - 2,0 – 1,6 – 1,2 – 2,8 – 1,5 – 2,2

* gestandardiseerd incidentieratio

Een case-controle studie inzake het effect van uitlaatgassen van voertuigen op kanker bij kinderen, toonde dat een gemiddelde stikstofdioxideconcentratie (maat voor blootstelling aan uitlaatgassen) van groter of gelijk aan 50 µg/m 3 in de buitenlucht geassocieerd was aan een relatief risico van 2,7 (95% CI 0,9-8,5) vergeleken met een situatie waarbij de buitenlucht minder of gelijk aan 39 µg/m 3 was. Bij NO 2 concentraties groter of gelijk aan 80 µg/m³ bedroeg het RR 3,8 (CI 1,2-12,1) (Feychting et al., 1998) In een prospectieve cohort studie werd het effect van luchtpollutie op totale mortaliteit nagegaan, onder controle van individuele risicofactoren. Een overlevingsanalyse werd uitgevoerd op 8111 volwassenen in 6 steden van de VS. Na correctie voor roken en andere risicofactoren werd een statistisch significante en robuuste associatie waargenomen tussen luchtpollutie en mortaliteit. De gecorrigeerde mortaliteitsverhouding voor de meest gepollueerde stad vergeleken met de minst gepollueerde was 1,26 (95% betrouwbaarheidsinterval 1,08 tot 1,47). Luchtpollutie was positief geassocieerd met sterfte tengevolge van longkanker en cardiopulmonaire aandoeningen; maar niet met sterfte tengevolge van andere oorzaken samen beschouwd. Mortaliteit was het sterkst geassocieerd met verontreiniging met kleine partikels, waaronder sulfaten (Dockery et al.,1993) ) Een onderzoek naar de doodsoorzaak in 13 districten van de Shandong provincie van China, op een bevolking van 8,1 miljoen personen, toonde aan dat de naar leeftijd gestandaardiseerde mortaliteit tengevolge van longkanker in de periode 1985-1989 96,7% hoger was dan in de periode 1970-1974. Een correlatie analyse toonde een associatie met de graad van luchtvervuiling (Li et al., 1994). De landelijke Beicun streek nabij de stad Datong (China) werd vergeleken met de landelijke Hua yuan tun streek. Beicun is meer verontreinigd dan Hua yuan tun, met meer nitraat en nitriet in drinkwater en in vijf geteste soorten groenten, hogere serum koper waarden bij inwoners van Beicun en meer benzo(a)pyreen en meer stof in de lucht. De kankersterfte was beduidend hoger in Beicun (117,04 kankergevallen per 105 inwoners) dan in de controlegroep (61,06 sterftegevallen per 105 inwoners) (Han et al., 1995). In Taiwan zijn vele streken sterk verontreinigd. De jaargemiddelde concentratie aan PM10 bedroeg er in 1994 70 µg/m 3. Wonen in de nabijheid van industriezones bleek geassocieerd te zijn

36

aan hogere risico's op sterfte tengevolge van verschillende types van kanker en op ziekten van het ademhalingsstelsel (Ko, 1996) 4.5.5. Problemen van epidemiologische aard die leiden tot een onderschatting van het kankerrisico van milieufactoren. Tenslotte rijzen er heel wat problemen bij epidemiologische studies over de oorzaken van kanker bij de mens. §

Het carcinogeen effect van één welbepaald agens in het leefmilieu kan slechts bij uitzondering kan worden aangetoond omdat epidemiologische studies slechts zelden toelaten risico factoren leidend tot relatieve risico's kleiner dan 1,5 à 2 te detecteren (Ehrenberg et al., 1996).

§

In epidemiologische studies wordt telkens weer een groep personen blootgesteld aan één of andere risicofactor vergeleken met een algemene populatie die voor een groot deel zelf is blootgesteld aan tal van andere risicofactoren die hetzelfde soort kanker verwekken als de risicofactor onder studie. Daarbij zal frequent een vorm van negatieve "confounding" voorkomen (besproken door Axelson,1986) omdat deze controle populatie voor een deel bestaat uit groepen personen die een meer intense blootstelling vertonen aan één van de niet bestudeerde (confounding) risicofactoren dan de studiepopulatie. Een aanwijzing voor het belang van dit fenomeen wordt gegeven door het feit dat Zweedse onderwijzers in de periode 1961-1979, na correctie voor het confounding effect van tabaksrook, een RR van 0,48 vertoonden voor longkanker (Carstensen et al., 1988). Dit impliceert dat de algemene populatie, die dikwijls als controlegroep genomen wordt in epidemiologische studies, in feite zelf een risicopopulatie was met een RR van 2,1. Daarbij dient opgemerkt dat onderwijzers heel veel blootstellingen met de algemene populatie delen. Ook de gegevens inzake inwendige dosissen uit de Vlaamse Milieu en Gezondheidsstudie geven een aanduiding voor het feit dat negatieve confounding een belangrijk element kan zijn. Vrouwen (50-65 jaar) uit Peer, gekozen als controle-gebied, bleken eerder een hogere inwendige blootstelling aan polluenten te hebben dan vrouwen uit Antwerpen.

§

In vele epidemiologische studies is de duur van opvolging te kort, in vergelijking met de latentietijd van kanker bij de mens, om het carcinogene effect van een blootstelling tenvolle te kunnen vaststellen (cfr. cijfers over inductie van vaste tumoren door de nucleaire explosies in 1945, Shimizu et al., 1990). Meestal heeft een carcinogeen agens een multiplicatief effect op de kankerincidentie (Ehrenberg, 1996);

§

De synergistische actie van tabaksrook met moeilijk te identificeren beroeps- en omgevingsfactoren heeft mogelijk geleid tot een aanzienlijke onderschatting (Kvale et al., 1986) van het effect van deze laatste. Veel tabaksrook-gerelateerde kankers kunnen mee onder invloed van carcinogene agentia uit arbeidsmidden of leefmilieu ontstaan zijn;

§

In studies waarin naar een dosis-antwoord verband wordt gezocht, onnauwkeurigheden in het bepalen van de blootstelling (en deze zijn legio) zullen leiden tot een onderschatting van de stijging van het risico (Freudenheim & Marshall, 1988);

§

De blootstelling aan veel polluenten, die primaire luchtpolluenten zijn zoals de polycyclische aromatische koolwaterstoffen, grijpt hoofdzakelijk via de voeding plaats (Phillips, 1999). Luchtpolluenten slaan in belangrijke hoeveelheden neer op plantaardige voedingsmiddelen die rechtstreeks of onrechtstreeks (via dieren voor menselijke consumptie),door de mens geconsumeerd worden.

37

Dit heeft als gevolg dat : §

er een onderschatting is van het aandeel van arbeidsmidden- en milieufactoren.

§

er zelden kankerverwekkende effecten bij de mens worden aangetoond veroorzaakt door een in dieren kankerverwekkende stof die ook voorkomt in het milieu of arbeidsmidden

§

er een onderschatting is van het risico verbonden aan de blootstelling aan een bepaalde kankerverwekkende stof, aanwezig in milieu en arbeidsmidden.

5. Biomonitoring voor genetische effecten heeft een lage gevoeligheid in termen van risico op kanker. Omdat de inductie van kanker in essentie berust op mutaties, kan het opsporen (biomonitoring) van de mate waarin mutaties voorkomen bij mensen, in principe een indicatie kan geven voor het risico van kanker. Uiteraard zou de mutantfrequentie moeten kunnen bepaald worden in het doelwitweefsel, wat in de overgrote meerderheid van de gevallen totaal onmogelijk is. Inderdaad voor de meeste doelwitweefsels kunnen, zonder zeer aggressieve ingrepen, geen cellen gepreleveerd worden en in celkweek gebracht worden. Wel kan men de mutantfrequentie van perifere lymfocyten bepalen. In de praktijk omvatten biomonitoringtests voor genetische effecten op perifere lymfocyten in hoofdzaak bepalingen van: -

de mutantfrequentie voor genmutaties op het HPRT gen,

-

de frequentie van chromosomale afwijkingen

-

de frequentie van zusterchromatide uitwisseling (als gevolg van recombinatie tussen twee zuster DNA moleculen, wat wijst op verstoring van de DNA replicatie)

-

de frequentie van micronuclei (wijzend op verlies van een chromosoom of een deel ervan)

-

de mate waarin breuken aanwezig zijn in het DNA, door middel van de komeettest

Voor elk van deze tests is een stijging van de gemeten waarde in een zekere mate geassocieerd met een stijging van het kankerrisico op het niveau van een populatie. Op het niveau van het individu werd tot nu toe alleen voor de chromosomale afwijkingen een associatie vastgesteld tussen het aantal van deze afwijkingen in de perifere lymfocyten en het kankerrisico van de betreffende persoon (Hagmar, 1998). Zoals eerder vermeld geeft een lichte stijging van de mutatietempo aanleiding tot een veel grotere stijging van het kankerrisico. Men kan daarom verwachten dat bovengenoemde genetische biomonitoring tests slechts een geringe gevoeligheid hebben in termen van detectie van een gestegen risico op kanker. Van Delft et al. (1998) geven een interessant overzicht van de predictieve waarde van deze tests. Een verdubbeling van de uitslagen van deze tests gaat (op populatieniveau) in alle gevallen gepaard met een zeer aanzienlijke toename (tot het tienvoudige) van het kankerrisico (Tabel 12).

38

Tabel 12: Verhouding tussen verdubbeling in de uitslag van een biomerkertest en geassocieerd kankerrisico (naar Van Delft et al., 1998).

_________________________________________ Biomerker prospectieve studie ethyleen oxide-Hb adduct PAK-DNA adducten Chromosomale aberraties Micronuclei Zuster chromatide uitwisseling Cellen met een hoge frequentie van SCE HPRT mutaties

<= 3700

berekeningswijzen ethyleen oxide tabaksrook equivalent equivalent

7250 27000 20300

stralings equivalent 50

2400 17600-35100 33000

1060

1550

31400

3300

Jaarlijkse kankermortaliteit (sterfgevallen per 106 personen per jaar) geassocieerd aan een levenslange verdubbeling van het resultaat van de biomerkermeting. De geassocieerde mortaliteit werd op 4 verschillende wijzen berekend Ter vergelijking: De verwachte kankersterfte voor de gehele populatie bedroeg, in een Scandinavische prospectieve studie, 3.050 kankersterftes per 106 inwoners per jaar (ongeveer 213 500 kankersterftes per 106 inwoners levenslang)

Op te merken is dat de gevoeligheid wellicht lager is wanneer men met levenslange blootstellingen te maken heeft dan in het geval van blootstellingen zoals die typisch optreden bij beroepsblootstellingen of bij actief roken. Dit is tenminste wat men verwacht in een (vereenvoudigd) modelsysteem (Figuur 6)

39

Figuur 6: Mutantfrequentie bij blootstelling tussen het 30 blootstelling

e

e

en het 40

levensjaar en bij levenslange

Bron: Paashuis et al., 1998.

Inderdaad, in het zoogdierenorganisme (ook bij de mens) vloeit de kans op kanker wellicht voort uit de opstapeling van mutaties in stamcellen, die (bijna) de enige delende cellen zijn waarvan de afstamming lange tijd in het organisme aanwezig blijft (Heddle, 1999). Welnu, deze 40

stamcellen delen ongeveer 10 maal minder frequent dan meer "perifere" (niet-stamcel) populaties (Heddle et al., 1996), wellicht juist om het hele leven door aanleiding te kunnen geven aan perifere celpopulaties met slechts een lage mutantfrequentie. Perifere celpopulaties ontwikkelen zich uit stamcellen wellicht via een groot aantal celdelingen in een vrij korte tijdspanne, om dan te verdwijnen en plaats te maken voor nieuwe, vers uit stamcellen ontstane, celpopulaties. Tijdens de talrijke celdelingen die aanleiding geven tot een bepaalde perifere celpopulatie grijpen uiteraard mutaties plaats, naar we aannemen met de normale frequentie van ongeveer 2.10 -7 per gen per celdeling. Indien een blootstelling plaatsgrijpt tijdens de periode van proliferatie van de betreffende celpopulatie (bijvoorbeeld perifere lymfocyten) zal deze een verhoogde mutatiefrequentie vertonen (bijvoorbeeld +10%). Indien de blootstelling niet blijft aanhouden zal men echter na verloop van tijd (na ongeveer 4 jaar) vast stellen dat de dan aanwezige perifere lymfocyten terug een normale mutantfrequentie vertonen (Zimmer & Aaron, 1997; Ammenheuser et al., 1997; Da Cruz et al., 1996). Dit is te verklaren door het feit dat de lymfocytenpopulatie, die tijdens haar proliferatie een blootstelling onderging nagenoeg uitgestorven is, en vervangen is door nieuwe, vers uit stamcellen ontstane, celpopulaties. Omdat de stamcellen gedurende de korte blootstellingsperiode slechts een zeer beperkt aantal celdelingen hebben ondergaan zal hun mutantfrequentie slechts een beperkte (niet detecteerbare) stijging vertonen. Het kankerrisico, dat functie is van de mutantfrequentie van de stamcellen, zal echter ook slechts een beperkte stijging vertonen. Bij het einde van de adolescentie heeft het organisme reeds 50% van het totaal aantal celdelingen dat in het gehele leven plaats grijpt, achter de rug (Zhang et al., 1995; Paashuis & Heddle, 1998), en dit zal ongetwijfeld in het bijzonder geldig zijn voor stamcellen. In het geval van een levenslange blootstelling zal de verhouding tussen de mutantfrequentie in de stamcelpopulatie en de mutantfrequentie in de perifere celpopulatie dan ook groter zijn dan in het geval van een tijdelijke blootstelling op volwassen leeftijd. Gezien het exponentiële verband tussen de mutantfrequentie in de stamcellen en het kankerrisico mag men zich dus verwachten aan een relatief grotere stijging van het kankerrisico voor een zelfde stijging van de mutantfrequentie in de perifere celpopulatie. Een en ander betekent dat genetische biomonitoringtests wellicht zeer ongevoelig zijn bij het opsporen van een verhoogd risico op kanker als gevolg van een levenslange blootstelling, vooral wanneer die in utero aanvangt. Deze tests vertonen echter wel een relatief betere gevoeligheid bij het opsporen van genotoxische effecten ten gevolge van blootstellingen die beginnen op volwassen leeftijd, zoals het geval is bij beroepsblootstelling.

6. Epidemiologische gegevens die erop wijzen dat zeer lage, omgevingsblootstellingen biologische en gezondheidseffecten hebben 6.1. Effecten van dioxineachtige stoffen op dieren en op mensen Inzake dioxine-achtige stoffen is niet zozeer de dagelijkse dosis, maar vooral de "body burden", de concentratie in de lichaamsweefsels, van belang. Hierbij dient gewezen op het feit dat eenzelfde dagelijkse inname per kg lichaamsgewicht bij de mens tot veel hogere (tot honderd à tweehonderd maal hogere) lichaamsconcentraties kan voeren dan bij de muis (WHO European Centre for Environment and Health, International Programme on Chemical Safety. WHO consultation, May 25-29, 1998, Geneva, Switzerland.) In termen van body burden werden, bij proefdieren, gezondheidseffecten waargenomen bij zeer lage concentraties, van de groott-orde van 10 ng TEQ/kg lichaamsgewicht. Brengt men ook de dioxine-achtige PCB's in rekening, dan zou de gemiddelde lichaamsconcentratie aan dioxine-achtige stoffen in westerse industriestaten tussen de 40 en de 60 pg TEQ/g vet bedragen (of 40 tot 60 ppt), overeenstemmend met 6,7 tot 10 ng/kg lichaamsgewicht. De lichaamsconcentraties van dioxine-achtige stoffen liggen wellicht ten minste 3 of 4 maal hoger voor sommige personen (10% van de bevolking? EPA) in de westerse

41

industriestaten (EPA). Volgens sommige berekeningen zou 1% van de bevolking een dioxine belasting kunnen vertonen die 7 maal hoger zou liggen dan de gemiddelde dioxine belasting. In het lichaam van een gemiddelde westerling wordt gemiddelde 3 nanogram TCDD per liter gemeten. Dit stemt overeen met10 Picomolair TCDD. Deze concentratie activeert het pp60src proteïne tyrosine kinase dat een rol speelt in de intracellulaire signaaltransductie en het ontstaan van kanker (Blankenship-A; Matsumura-F, 1997). TCDD is bij dieren één van de krachtigste carcinogenen die door het US EPA werden getest. Het is een compleet carcinogeen in alle vier de diersoorten waarin het getest werd (Huff et al., 1991, IARC, 1997). Het is een krachtige tumorpromotor in zowel muis als rat (Birnbaum 1994). Het veroorzaakt bij proefdieren tumoren in vele weefsels. Bij de mens veroorzaakt TCDD ook kankers in verschillende weefsels, en dit bij lichaamsconcentraties van dezelfde grootte-orde als deze die bij proefdieren actief zijn (IARC,1997).

6.2. Studies aangaande effecten van dioxines en PCBs op de ontwikkeling van pasgeborenen en jonge kinderen Tal van Nederlandse, Duitse en Amerikaanse studies tonen aan dat lichaamsconcentraties zoals die voorkomen bij aanzienlijke aantallen kinderen in deze landen, geassocieerd zijn met een vertraging van de ontwikkeling. In het bijzonder blijkt de ontwikkeling van neuropsychische functies negatief beïnvloed te worden. 6.3. De Vlaamse Milieu en Gezondheidsstudie (M&G). De grootschalige studie Milieu en gezondheid werd uitgevoerd door een onderzoeksconsortium onder leiding van de promotoren Bob Vlietinck (coördinator), Greet Schoeters, Frank Comhaire, Jan Staessen, Nik van Larebeke, Hary Roels en Ilse Loots. (Vlietinck et al., 2000) Bij het onderzoek werden 200 vrouwen (50-65 jaar), 200 adolescenten (17-18 jaar) en 101 volwassen mannen (21-40 jaar) betrokken. Een aantal gegevens over de onderzochte populaties en over verschillen in levenswijze tussen de 3 regio's zijn samengevat in tabellen 13, 14 en 15.

42

Tabel 13 Karakteristieken van de onderzochte populatie adolescenten

Karakteristieken

Klinische metingen Meisjes (%) Leeftijd (jaar) Lichaamslengte (cm)

meisjes jongens Lichaamsgewicht (kg) meisjes jongens Body-mass index meisjes (kg/m²) jongens Serumvetten Totaal cholesterol (mmol/L) Triglyceriden (mmol/L) Totaal vet (mg/dL) Gegevens uit de vragenlijst Rokers (%) Alcoholdrinkers (%) Sociale klasse van de ouders (%) Arbeiders Middenklasse Academische opleiding Beroepsonderwijs (%) Orale contraceptiva meisjes (%)

Hoboken stedelijk n=58

Peer landelijk

Wilrijk stedelijk

n=100

n=42

60.0 17.2 166 (6) 179 (6) 58.7 (9.8) 66.2 (10.3) 21.0 (2.5)

50.0 17.8 165 (8) 180 (6) 57.9 (11.9) 71.4 (15.2) 21.3 (3.7)

67.2 17.2 165 (6) 177 (8) 57.7 (8.1) 66.8 (10.4) 21.6 (3.1)

20.5 (2.4)

21.9 (3.5)

21.2 (2.7)

4.21 (0.73)

4.68 (0.73)

4.26 (0.07)

1.07 (0.48) 419 (111)

1.26 (0.48) 542 (112)

1.05 (0.48) 475 (112)

23.0 50.0

33.3 52.4

22.4 25.9

31.0 60.0 9.0 36.0 35.0

11.9 69.0 19.1 38.1 52.4

18.9 69.0 12.1 31.0 29.3

Rekenkundig gemiddelde (standaard deviatie) werd opgegeven. Grijswaarden geven verhoogde waarden tussen de gebieden aan (p<0.05).

43

Tabel 14 Karakteristieken van de onderzochte populatie vrouwen

Karakteristieken

Klinische metingen Lichaamslengte (cm) Lichaamsgewicht (kg) Body mass index (kg/m 2) Serumvetten Bloedvet (mg/dL) Totaal cholesterol (mmol/L) Triglyceriden (mmol/L) Gegevens uit de vragenlijst Leeftijd (jaar) Aantal jaren wonen in de gemeente Opleiding: Lager onderwijs (%) Hogere studies (%) Aantal jaren beroep uitgeoefend Ooit gerookt (%) Aantal jaren gestopt met roken Passief roken (uren/dag) Alcoholgebruik (g/dag) Zuivelverbruik (keren/dag)1 Verbruik dierlijke vetten2 (score, g/dag) Verbruik lokale voeding (%) Totaal aantal weken borstvoeding gegeven Aantal kinderen

Hoboken stedelijk n=61

Peer landelijk

Wilrijk stedelijk

n=100

n=39

158 (6) 69 (12) 27.5 (4.4)

159 (6) 65 (8) 25.7 (3.7)

159 (5) 70 (14) 27.2 (5.7)

712 (139) 5.7 (0.9) 1.8 (0.8)

768 (193) 5.5 (0.9) 1.4 (0.5)

678 (134) 5.8 (1.0) 1.6 (0.6)

58.4 (4.1) 42 (14)

57.5 (4.1) 34 (10)

58.0 (4.1) 41 (16)

36.0 17.0 27 (13)

15.4 10.3 13 (15)

28.8 6.8 8 (6)

7.1 34.0 (9.3) 0.8 (2.2) 3.4 (6.3) 0.49(0.25) 0.55(0.20)

15.6 28.2 (4.2) 3.0 (5.8) 10.3 (14.4) 0.54 (0.28) 0.60 (0.25)

5.0 23.5 (12.0) 2.0 (3.5) 5.4 (12.2) 0.44 (0.24) 0.52 (0.21)

72

38

21

22 (34)

15 (33)

3 (7)

2.9 (1.6)

2.2 (1.4)

1.8 (1.4)

Rekenkundig gemiddelde (standaard deviatie) werd opgegeven. Grijswaarden geven verhoogde waarden tussen de gebieden aan (p<0.05). 1 Gemiddeld voor melk, kaas en eieren. 2 Vetten uit vis, garnalen, mosselen, vlees, kaas, melk en eieren gebaseerd op gemiddelde consumptiehoeveelheden en gemiddeld vetgehalte voor iedere voedselgroep.

44

Tabel 15 Karakteristieken van de onderzochte populatie mannen

Karakteristieken

klinische metingen Lichaamslengte (cm) Lichaamsgewicht (kg) Body mass index (kg/m 2) gegevens uit de vragenlijst Leeftijd (jaar) Aantal jaren wonen in gemeente

de

Opleiding: Lager onderwijs (%) Hogere studies (%) Ooit gerookt (%) Aantal jaren gestopt met roken Passief roken (uren/dag) Alcohol gebruik (g/dag) Zuivelverbruik 1 (keren/dag) Verbruik dierlijke vetten2 (score, g/dag) Verbruik lokale voeding (%)

Hoboken stedelijk

Peer landelijk

Wilrijk stedelijk

n=51

n=28

175 (5) 80 (13) 26.2 (3.8)

180 (7) 80 (12) 24.5 (3.3)

181 (7) 80 (12) 24.1 (2.9)

34.0 (4.9) 12 (11)

31.0 (6.0) 13 (11)

30.1 (7.3) 15 (12)

0.0 37.2

0.0 57.1

4.5 36.4

37.0 8.7 (6.3) 2.0 (2.5) 13.9 (18.3) 0.58 (0.33) 0.64 (0.25)

24.0 3.7 (4.1) 1.3 (2.2) 11.3 (14.7) 0.53 (0.20) 0.56 (0.19)

38.1 7.5 (6.8) 2.7 (3.5) 11.9 (20.0) 0.56 (0.34) 0.58 (0.27)

67

28

32

n=22

Rekenkundig gemiddelde (standaard deviatie) werd opgegeven. Grijswaarden geven verhoogde waarden tussen de gebieden aan (p<0.05). 1 Gemiddeld voor melk, kaas en eieren. 2 Vetten uit vis, garnalen, mosselen, vlees, kaas, melk en eieren gebaseerd op gemiddelde consumptiehoeveelheden en gemiddeld vetgehalte voor iedere voedselgroep.

6.3.1. Blootstelling: gebiedsverschillen De inwendige dosis aan polluenten (de inwendige blootstelling) bleek, met enkele uitzonderingen, niet sterk te verschillen van streek tot streek. De blootstellingsgegevens zijn samengevat in tabel 16 (adolescenten), tabel 17 (vrouwen 50-65 jaar) en tabel 18 (mannen 21-40 jaar). Om de mate van blootstelling te kunnen vergelijken werd een index van blootstelling opgesteld, bekomen door de inwendige dosis aan een bepaald polluent, van een bepaald persoon, uit te drukken in procent van de gemiddelde waarde van de parameter in kwestie voor het geheel van de onderzochte populatie.

Wat de interne blootstelling aan polluenten betreft bleken volgende verschillen statistisch significant bij adolescenten: Meer lood in bloed in Hoboken, en meer cadmium in bloed in Peer en in Wilrijk.

45

Meer stoffen met dioxine-activiteit in serum in Hoboken, meer PCBs in serum in Wilrijk en meer metabolieten van polycyclische aromatische koolwaterstoffen, van tolueen en van benzeen in urine in Wilrijk. Hoewel lager dan in Wilrijk, was de hoeveelheid metabolieten van benzeen in Hoboken hoger dan in Peer

Wat de interne blootstelling aan polluenten betreft bleken volgende verschillen statistisch significant bij vrouwen: In Hoboken meer lood in bloed en meer PCB’s in serum, in Peer meer stoffen met dioxine-activiteit en meer DDT in serum en meer metabolieten van polycyclische aromatische koolwaterstoffen in urine. In Antwerpen (dat is in Hoboken en Wilrijk samen) meer merker PCB’s en meer mono-ortho PCB’s en meer hexachlorobenzeen in serum. Tabel 16: Concentraties van polluenten in jongeren van 17-18 jaar

Polluenten

Peer 100 jongeren

Zware metalen Lood in bloed (µg/L) 14.9 (13.5-16.4) Cadmium in bloed (µg/L) 0.40 (0.36-0.45) Cadmium in urine (µg/g 0.14 (0.13-0.15) creatinine)

Wilrijk 42 jongeren

Hoboken 58 jongeren

Referentiewaarden/ gegevens

18.0 (15.5-20.9) 0.41 (0.34-0.49) 0.14 (0.12-0.16)

27.4 (7.0-96.6) 0.29 (0.25-0.34) 0.15 (0.13-0.17)

< 99 <5 <2

Persistente Organochloorpolluenten Stoffen met dioxineactiviteit 25 (21-29) (pg TEQ/g serumvet) Merker PCBs (ng/g serumvet) 234 (210-1117)

31 (24-39)

46 (38-56)

(1)

290 (244-1190)

231 (196-1183)

(1 )

Polyaromatische Koolwaterstoffen (PAKs) 1-OH pyreen in urine 0.072 (0.059(µg/g creatinine) 0.086)

0.084 (0.0630.111)

0.047 (0.0600.059)

4.20 (3.16-5.58)

4.8 (3.21-5.20)

32.5 (23.4-45.3)

16.8 (12.7-22.2)

70.0 (56.2-87.1)

51.8 (43.1-62.0)

176.4 (134.7230.9)

31.5 (25.1-39.6)

Vluchtige Organische Stoffen (VOS) Benzeen in leefomgeving* 2.4 (2.0-2.8) 3 (µg/m ) Tolueen in leefomgeving 15.6 (12.6-19.4) (µg/m 3) t,t-Muconzuur in urine ** 42.9 (37.3-49.4) (µg/g creatinine) o-Cresol in urine *** 55.0 (46.1-65.5) (µg/g creatinine)

237

0.135 <2 (2)

6.6-23.1

65.3 < 500 139.7 < 300

Gegeven zijn geometrisch gemiddelde waarde per gebied (+interval waarbinnen gemiddelde met 95% zekerheid valt). Grijswaarden geven verhoogde waarden tussen de gebieden aan (p<0.05). * Gemeten via persoonlijke dosimeter, ** metaboliet van benzeen, *** metaboliet van tolueen. (1) Belgische vrouwen 1996-98: (gem.32 j.). (2) Gemeten via persoonlijke dosimeter: Antwerpen: 12,2 (9,8), Athene: 18,8 (7,2), Kopenhagen: 6,6 (4,8), Murcia: 23,1 (12,4), Padua: 10,6 (4,0), Rouen: 13,4 (8,9) µg/m3 (1997-1998).

46

37

Tabel 17: Concentraties van polluenten bij vrouwen van 50-65 jaar

Polluenten

Peer 100 vrouwen

Wilrijk 39 vrouwen

Hoboken 61 vrouwen

Referentie waarden/ gegevens

31.2 (26.0-35.1) 5% 0.60 (0.16) 10% 0.78 (0.65-0.96) 10%

38.8 (35.2-43.6) 18%* 0.60 (0.06) 7% 0.83 (0.71-0.97) 7%

< 99

43 (39-50) 10%

31 (22-38) 8%

35 (27-43) 12%

361 (344-378) 8%

394 (372-417) 15%

435 (414-457) 10%

Zware metalen Lood in bloed (µg/L) Cadmium in bloed (µg/L) Cadmium in urine creatinine)

(µg/g

30.6 (28.5-34.2) 7% 0.70 (0.07) 13% 0.94 (0.85-1.05) 12%

<5 <2

Persistente Organochloorpolluenten Individuele metingen: Stoffen met dioxineactiviteit (pg TEQ/g serumvet) Merker PCBs (ng/g serumvet)

(1)

660

(2)

470

Metingen in gemengde serummonsters van 3-5 vrouwen: Stoffen met dioxineactiviteit (pg TEQ/g serumvet) Dioxinen/furanen (pg I-TEQ/ g serumvet) Merker PCBs (ng/g serumvet)

37 (4)

35 (7)

48 (44-77)

49 (45-54)

337 (312-356)

392 (355-433)

Mono-ortho PCBs (ng/g 11.6(10.7-12.5) 14.2 (13.0-15.6) serumvet) Hexachlorobenzeen (ng/g 96 (87-105) 125 (110-142) serumvet) DDE (ng/g serumvet) 998 (858-1159) 911 (749-1108) DDT (ng/ g serumvet) 3.6 (0.8) 2.0 (0.6) Lindaan (ng/g serumvet) 7.2 (2.1) 4.8 (1.2) Pentachlorfenol (ng/g serumvet) 714 (599-852) 551 (435-698) Polyaromatische Koolwaterstoffen (PAKs) 1-OH pyreen in urine 0.113(0.087-0.130) 0.084(0.068-0.113) 0.078(0.063(µg/g creatinine) 17% 5%* 0.088) 2%**

(3)

30-40 20 (5) 15-49 (4)

0.135 <2

Tabel 18: Concentraties van polluenten bij mannen van 21-40 jaar

Polluenten

Peer 51 mannen

Wilrijk 28 mannen

Hoboken 22 mannen

Referentiewaarden/ gegevens

Polyaromatische Koolwaterstoffen (PAKs) 1-OH pyreen in urine 0.059(0.049(µg/g creatinine) 0.071) 8%

0.070(0.0590.085) 7%

0.052(0.0350.077) 18%

0.135 <2

Gegeven zijn geometrisch gemiddelde waarde per gebied (+interval waarbinnen gemiddelde met 95% zekerheid valt) of gemiddelde per gebied (+1.96 * standaardfout) gevolgd door procent der metingen boven de 90ste percentiel voor de gehele studiepopulatie (*p<0.05, ** p<0.01 voor verschillen met Peer). Grijswaarden geven verhoogde waarden tussen de gebieden aan (p<0.05). (1) Duitse mannen+vrouwen: 24-58 j (gemiddeld 40j) (1996), (2) Zweedse vrouwen: 29-53 j (gemiddeld 42 j) (1997), (3) Finse mannen landelijk gebied: > 30 j (1999), (4) Duitse mannen+ enkele vrouwen: 43-71 j (1996), (5) Spaanse mannen+vrouwen industrieel gebied: 28-62 j (1997).

47

Tabel 19 geeft, voor 50-65 jarige vrouwen, een overzicht van verschillen in blootstelling tussen de streken in vergelijking met het interkwartiel verschil voor de Gemeente Peer, het verschil tussen de 25e en de 75e percentiel. Tabel 19. Verschillen in blootstellling tussen en binnen de gebieden bij vrouwen van 50 tot 65 jaar.

Bloedcalcium in % van het rekenkundig gemiddelde Bloedlood in % van het rekenkundig gemiddelde Bloedzink in % van het rekenkundig gemiddelde Hydroxypyreen per hoeveelheid creatinine in % van het rekenkundig gemiddelde Som merker PCBs per gram bloedvet in % van het rekenkundig gemiddelde Calux dioxine-achtige activiteit in bloedvet in % van het rekenkundig gemiddelde

Wilrijk

Hoboken

Peer

83,1

82,8

116,9

Interkwartiel (25-75 range) in Peer. 41,7

90,6 96,4 76,7

115,2 107,1 65,9

94,5 97,1 129,6

40,5 15,4 90,7

104,0

107,7

93,7

42,1

79,0

95,0

111,1

78,4

Dit impliceert dat, in een land zoals Vlaanderen (België), de verschillen in blootstelling aan milieupolluenten merkwaardig genoeg groter zijn binnen een groep personen die in dezelfde streek wonen dan tussen groepen inwoners die respectievelijk in een landelijke agrarische of in een stedelijke industriële zone wonen. De belangrijkste vaststelling is dat de inwendige blootstelling in het landelijke peer niet beduidend lager, en bij vrouwen van middelbare leeftijd voor sommige polluenten zelfs hoger is dan in de industriële voorsteden Wilrijk en Hoboken. 6.3.2. Biologische effecten: gebiedsverschillen Er zijn significante verschillen gemeten in biologische en gezondheid-gerelateerde parameters tussen gebieden die nochtans niet sterk verschillen in globale blootstelling, en waarbij de verschillen in blootstelling in uiteenlopende richting gaan. De betreffende gegevens zijn samengevat in tabel 20 voor adolescenten en in tabel 21 voor volwassenen. Tabel 20 Onderzoek naar indicaties van effecten op de gezondheid bij jongeren van 17-18 jaar (bepaling effectmerkers) Effectmerkers

DNA integriteit Chromosoomabberatietest op bloed (aantal/100 cellen) Komeettest op bloed (% DNA migratie tengevolge verlies integriteit) 8-OH deoxy guanosine in urine (µg/g creatinine) Immunologie (afweer) Immunoglobuline G (g/L)

48

in

serum

Peer 100 jongeren

Wilrijk 42 jongeren

Hoboken 58 jongeren

Referentiewaarden/ gegevens

1.3

1.4

1.6

0-4

1.13 (0.08)

1.72 (0.12)

0.82 (0.11)

3.98 (3.71-4.33)

5.30 (4.69-6.01)

3.98 (3.54-4.33)

10.0 (9.6-10.1)

9.2 (8.5-9.6)

10.3 (9.7-10.9)

(1)

6.7-14.7

(2)

Immunoglobuline (g/L) Immunoglobuline (g/L) Immunoglobuline (kIU/L)

6.9-14.8 0.5-2.3 (2) 0.6-0.9 (1) 0.5-4.2 (2) 0.5-3.7 (1)(2) 3-120 (1)

M

in

serum

1.1 (1.0-1.2)

1.1 (1.0-1.3)

1.1 (1.0-1.2)

A

in

serum

1.4 (1.3-1.5)

1.5 (1.3-1.6)

1.4 (1.3-1.6)

E

in

serum

25 (17-36)

38 (21-67)

21 (13-34)

63.92 (0.14) 37.22 (0.12) 21.17 (0.10) 13.77 (0.08) 1.21 (0.003) 96.08 (0.07)

64.77 (0.35) 36.69 (0.27) 20.90 (0.24) 12.36 (0.20) 1.19 (0.009 96.48 (0.17)

63.43 (0.25) 35.5 (0.20) 21.19 (0.18) 14.85 (0.14) 1.18 (0.005) 97.28 (0.12)

72 (55-83)

0.65 (0.02) 46.1 (40.6-52.5)

0.63 (0.02) 46.9 (38.4-57.3)

0.71 (0.02) 80.4 (67.8-955)

0.40-1.20 <300

9.0 (1.5)

15.0 (10.7)

8.0 (3.6)

40 jongens

21 jongens

19 jongens

52.7 (4.9) 2.02 (0.16) 26.5 (2.8)

51.3 (7.0) 2.04 (0.24) 25.0 (4.0)

49.0 (7.0) 1.93 (0.23) 28.5 (4.0)

189 (22)

199 (31)

218 (31)

T-lymfocyten in bloed (%) T-helper cellen in bloed (%) T-supressor cellen in bloed (%) B-lymfocyten in bloed (%) Natural Killer cellen in bloed (%) Lymfocyten in bloed (%) Nierfunctie Cystatine C (mg/L) Beta-2 microglobuline (µg/g creatinine) Fertiliteit Lager stadium van genitale ontwikkeling jongens of borstontwikkeling meisjes (%)

Hormonen jongens Testosteron totaal (ng/dL) Oestradiol totaal (ng/dL) Sex Hormone Binding Globuline (nmol/L) Inhibine B (ng/dL)

12 (6-19)

Gegeven zijn geometrisch gemiddelde waarde per gebied (+interval waarbinnen gemiddelde met 95% zekerheid valt) of gemiddelde per gebied (+ 1.96 * standaardfout). Grijswaarden geven verhoogde waarden tussen de gebieden aan (p<0.05). (1) Grenswaarde voor mannen, (2) grenswaarde voor vrouwen.

Tabel 21: Onderzoek naar indicaties van effecten op de gezondheid bij vrouwen van 50-65 jaar en mannen van 21-40 jaar (bepaling effectmerkers) Effectmerkers

DNA integriteit Mutatiefrekwentie (aantal/miljoen cellen) Immunologie (afweer) Immunoglobuline G in serum (g/L) Immunoglobuline M in serum (g/L) Immunoglobuline A in serum (g/L) Immunoglobuline E in serum (kIU/L) Complement C3 (mg/dl) T-lymfocyten in bloed (%) T-helper cellen in bloed (%) T-supressor cellen in bloed (%)

49

Peer 100 vrouwen

Wilrijk 39 vrouwen

Hoboken 61 vrouwen

Referentiewaarden/ gegevens 1-10

7.3 (5.2-10.1) 15%

3.7 (2.7-5.1) 0%*

5.8 (3.8-8.7) 10%

10.6 (10.6-12.0) 14% 1.0 (0.9-1.2) 12%

9.6 (9.3-10.9) 4%

9.2 (9.0-1.0) 7%

(3)

7.0-16.0

1.2 (0.9-1.5) 9%

0.8 (0.6-1.0) 7%

(3)

05-2.6

2.1 (1.9-2.4) 8%

2.1 (1.8-2.5) 9%

2.2 (1.9-2.7) 14%

(3)

0.9-3.9

39 (27-58) 14%

39 (22-67) 13%

25 (17-36) 0%*

158.5 (4.4) 4% 63.4 (1.7) 2% 43.0 (1.4) 8% 16,1 (14.4-18.0) 6%

154.7 (8.1) 8% 66.0 (2.5) 18%* 45.1 (2.3) 14% 17.3 (15.1-19.7) 9%

168.0 (8.6) 22%** 67.0 (1.5) 17%* 47.3 (1.7) 10% 15.4 (13.6-17.4) 17%

(1)(2)

3-120

72 (55-83)

B-lymfocyten in bloed (%)

9.9 (8.8-11.2) 5%

Natural Killer cellen in bloed (%) Lymfocyten in bloed (%) Complement C3

12.4 (11.2-13.7) 10% 18.24 (1.51) 13% 97.1 (0.47) 4% 155 (4) 4%

17.28 (2.04) 5% 97.5 (0.4) 11% 158 (8) 8%

11.8 (10.7-13.1) 13% 15.35 (1.46) 10% 96.8 (0.7) 18%** 170 (8) 22%**

Nierfunctie Cystatine C (mg/L) Beta-2 microglobuline (µg/L)

0.67 (0.03) 11% 81.0 (11.6) 10%

0.60 (0.04) 3% 69.2 (22.3) 5%

0.72 (0.05) 15% 80.7 (16.9) 14%

Botmetabolisme Osteocalcine (nmol/L)

4.23 (3.82-4.69) 3.64 (3.19-4.15) 4.12 (3.67-4.61) 12% 5% 10% 72 (68-75) 12% 64 (59-70) 3%* 67 (62-72) 12%

Alkalische fosfatase (U/L) Schildklierhormoon Tyroïd stimulerend (mIU/L)

hormoon

(2)

2.04-4.42

(2)

38-127

(2)

0.43 (0.05) 11% 2.3 (2.2-2.4) 3%

0.32 (0.10) 5% 2.4 (2.1-2.4) 3%

0-1.20

31 (2) 10% 1.60 (0.24) 13% 0.60 (0.16) 9% 16.8 (15.6-18.1) 8% 12.5 (11.0-14.1) 13% 8.2 (4.0) 9%

31 (2) 0%* 1.50 (0.18) 10% 0.30 (0.16) 10% 17.3 (15.8-18.9) 10% 12.3 (10.2-14.9) 5% 1.6 (4.4) 5%

0.46 (0.07) 12% 2.6 (2.4-2.7) 28%** 34 (4) 17% 1.55 (0.31) 7% 0.60 (0.23) 17% 15.9 (14.4-17.7) 13% 11.3 (9.6-13.3) 8% 14.8 (7.2) 15%

4.5 (3.3-6.1) 9%

4.6 (3.4-6.2) 5%

0-14

160 (150-171) 7%

8.4 (5.9-12.1) 21%* 144 (127-163) 13%

91-443

385 (43) 10% 2052 (261) 4%

385 (51) 10% 3445 (438) 21%**

151 (136-168) 13% 344 (41) 10% 2729 (359) 13%*

van

4.1

9.2

6.4

(1°

13.3

7.1

6.7

(2°

13.5

11.5

5.2

51 mannen

28 mannen

22 mannen

3.1 (0.5) 8% 43.7 (31.7-57.7) 14% 1 11.7 (9.5-14.5) 25% 212.8 (32.9) 12%

3.1 (0.7) 18% 61.4(45.4-79.9) 4% 14.2 (11.5-17.7) 14% 186.3. (34.9) 4%

3.4 (0.7) 5% 50.9 (31.5-74.8) 9% 17.4 (13.5-22.5) 5%* 173.1 (8.1) 14%

398.3 (348.4-

425.9 (403.5-

472.1 (418.2-

Placentaire alkalische fosfatase (mU/L) Bladder Tumor Antigen (U/mL) IGF-I (ng/mL) sIL-2 receptor (U/mL) PDGF-beta (pg/mL)

Spermakwaliteit Volume ejaculaat (mL) Concentratie spermatozoa 6 (x 10 /mL) % met normale morfologie

50

0.40-1.20 <300

1.34 (1.09-1.65) 5%

CA 125 (U/mL)

Hormonen Testosteron totaal (ng/dL)

92-150

1.51 (1.16-1.97) 11%

TPS (U/L) Alfa-foetoproteïne (ng/mL) CEA (ng/mL) CA 15-3 (U/mL)

Sperm Motility (beweeglijkheid)

(3)

1.11 (0.97-1.27) 12%

Celrijpingsen signaaltransductiemerkers Anti-p53 c-erbB2 ectodomein (pmol/mL)

Reproductie Aantal miskramen in % 4 aantal zwangerschappen Time to pregnancy 5 zwangerschap) (maanden) Time to pregnancy 5 zwangerschap) (maanden)

12 (6-19)

Index

0.27-4.2

0-80 0-20 0-3.5 0-38 0-29 0-100

85-961

> 20 > 14

(1)

236-996

Oestradiol totaal (ng/dL) Sex Hormone Binding Globuline (nmol/L) Inhibine B (ng/dL) FSH (mIU/L) Tyroïd stimulerend hormoon (mIU/L)

405.8) 18% 1.71 (1.60-1.84) 24.1 (2.6) 14%

525.1) 0%* 1.90 (1.75-2.07) 25.3 (3.9) 4%

535.5) 5% 1.77 (1.59-1.99) 28.4 (4.7) 9%

220 (17) 12% 4.1 (3.5-4.8) 6% 1.68 (1.40-1.86) 12%

235 (25) 11% 4.9 (4.0-6.0) 11% 1.60 (1.32-1.90) 11%

218 (27) 9% 5.0 (3.9-6.4) 18% 1.62 (1.38-1.97) 5%

(1)

0.5-5.0

(1) (1) )

1-12 0.27-4.2

Gegeven zijn geometrisch gemiddelde waarde per gebied (+interval waarbinnen gemiddelde met 95% zekerheid valt) of gemiddelde per gebied (+ 1.96 * standaardfout) gevolgd door procent der metingen boven de 90ste percentiel voor de gehele studiepopulatie of het procent der metingen =10de percentiel berekend op de gehele (*p<0.05, ** p<0.01 voor verschillen met Peer). Grijswaarden geven verhoogde waarden tussen de gebieden aan (p<0.05). 1 Significantie voor verschil tussen landelijk en stedelijke regio, niet voor vergelijking Peer-Wilrijk- Hoboken. (1) Grenswaarde mannen, (2) grenswaarde vrouwen, (3) grenswaarde voor vrouwen van > 50 jaar. ()4 Niet gecorrigeerd voor leeftijd.Deze waarden zijn wellicht onderschattingen van het reëel aantal miskramen omdat miskramen ongemerkt kunnen blijven.De p-waarde voor het(niet voor leeftijd gecorrigeerd)verschil tussen Wilrijk en Peer bedraagt 0.0644 (5) Niet gecorrigeerd voor leeftijd. Niet statistisch verwerkt.

Wat biologische en gezondheidsparameters betreft bleken volgende verschillen statistisch significant bij adolescenten: In Wilrijk meer breuken in DNA van perifeer bloed lymfocyten en meer 8-hydroxy deoxy guanosine (merker van oxidatieve schade aan het erfelijk materiaal), minder immunoglobuline G in het serum en minder B lymfocyten in het bloed (wat kan wijzen op een lichte daling in de immuunweerstand) en een vertraging van de genitale ontwikkeling bij jongens en van de borstontwikkeling bij meisjes. Sommige experten betwijfelen of deze vertraging wel reëel is, omdat bij jongens in Wilrijk geen verlaagd testosterongehalte werd waargenomen. In Hoboken meer Cystatine C in serum en meer Beta-2 microglobuline in de urine, wijzend op een licht verstoorde glomerulaire en tubulaire nierfunctie. Wat biologische en gezondheidsparameters betreft bleken volgende verschillen statistisch significant bij vrouwen In Peer een verhoogde mutatiefrequentie in perifeer bloed lymfocyten en meer cystatine C in serum. In Wilrijk minder B lymfocyten in het bloed. In Hoboken minder immunoglobuline G en minder immunoglobuline M en meer complement C3 in het serum,meer cystatine C in serum. Statistisch significant hogere waarden voor kankermerkers werden waargenomen voor beide industriële voorsteden (Wilrijk en Hoboken), maar niet voor Peer. Vrouwen wonend in Hoboken hadden de hoogste waarden voor c-erbB-2, TPS and hPLAP; voor c-erbB-2 was het verschil significant zowel met Peer (p=0,0029) als met Wilrijk (p=0,0104), voor TPS (p=0,0171) en hPLAP (p=0,016) alleen met Wilrijk. Alhoewel inwoonsters van Hoboken lagere PDGF-BB waarden hadden dan deze van Wilrijk, waren hun waarden significant hoger dan deze van Peer (p=0,0015). Inwoonsters van Wilrijk toonden significant hogere BTA waarden dan deze van Hoboken (p= 0,0013) en deze van Peer (p<0,0001) en significant hogere PDGF-BB waarden dan deze van Hoboken (p=0,0379) en deze van Peer (p<0,0001). Een gemiddelde kankermerkerindex was hoger in Hoboken (0,074) dan in Wilrijk (-0,020) of dan in Peer (-0,040), waarbij het verschil met Peer bijna statistisch significant was (p=0,058).

51

Wat biologische en gezondheidsparameters betreft bleken volgende verschillen statistisch significant bij mannen: In Peer een vermindering van het percentage spermatozoïden met normale morfologie en een vermindering van de totale testosteron concentratie in het serum. 6.3.3. Blootstellings-effect relaties Volgende blootstellings-effectrelaties werden vastgesteld bij adolescenten: Serumconcentraties van PCBs en dioxine-achtige activiteit in serum enerzijds en seksuele rijping anderzijds Bij jongens (adolescenten) is achterstand in geslachtsontwikkeling en verminderde pubisbeharing positief gecorreleerd met het gehalte aan merker PCB’s in het serum, bij meisjes is borstontwikkeling vertraagd bij hogere gehalten aan dioxine-achtige stoffen (gemeten via Calux) in het serum. Bloedloodconcentratie, serumconcentraties van Cystatine-C en urinaire concentraties Beta 2 microglobuline 1-hydroxypyreen (metaboliet van polycyclische aromatische koolwaterstoffen) enerzijds en hoeveelheid breuken in DNA van perifeer bloed lymfocyten, chromatide afwijkingen in lymfocyten in perifeer bloed en chromosoomafwijkingen in lymfocyten in perifeer bloed anderzijds Concentratie van orthocresol (metaboliet van tolueen) in urine enerzijds en concentratie van 1-hydroxy-deoxyguanosine in urine (oxididatieve DNA schade) en hoeveelheid breuken in DNA anderzijds. Concentratie van tt-muconzuur (metaboliet van benzeen) in urine enerzijds en hoeveelheid breuken in DNA van perifeer bloed lymfocyten, en chromatide afwijkingen in lymfocyten in perifeer bloed anderzijds Lood en cadmiumconcentraties in bloed enerzijds en psychomotorische ontwikkeling anderzijds. Het gehalte inhibine B is gerelateerd met het Cd gehalte in urine Volgende blootstellings-effectrelaties werden vastgesteld bij vrouwen Bloedloodconcentratie enerzijds en mutatiefrequentie in perifeer bloed-lymfocyten anderzijds. In oudere vrouwen is er een significante relatie tussen het botmetabolisme en lood in bloed (en in mindere mate ook met het gehalte Cd in urine), parallel is ook het gehalte alkalische fosfatase positief gecorreleerd met bloed lood en in mindere mate ook met het cadmium gehalte van de urine. In volwassen vrouwen is het verhoogde gehalte lood in bloed negatief gecorreleerd met de tubulaire nierfunctie. Volgende blootstellingseffectrelaties werden gevonden m.b.t. kankermerkers: bloedlood was positief gecorreleerd met anti-p53, met CEA en met TPS, serum zink was positief gecorreleerd met c-erbB-2 en met TPS, dioxine-achtige activiteit in serum was

52

positief gecorreleerd met CA 125 en serum koper was negatief gecorreleerd met IGF-I en cerbB-2. Een globale index van interne blootstelling bleek positief gecorreleerd met serum concentraties van CEA en van anti-p53. Onderstaande tabel toont de correlatie tussen spiegels van kankermerkers (tumorgeassocieerde proteïnen) en biomerkers van inwendige blootstelling, op grond van multipele regressie analyse waarbij alle persoonsgebonden en levensstijlparameters in rekening werden gebracht naast alle parameters van inwendige blootstelling. Vermeld worden de associaties die zowel in eenvoudige lineaire regressie als in de multipele regressie statistisch significant bleken. De index van gemiddeld kankermerker niveau vertoonde een zwakke positieve correlatie met de globale index van inwendige blootstelling, zowel in eenvoudige lineaire regressie (R2=0,020; p=0,048) als in multipele regressie met alle 21 beschikbare persoonsgebonden of levensstijlparameters (R2=0,022; p= 0,053). Wanneer de gehele studiepopulatie werd gespitst in twee klassen in functie van de globale index van inwendige blootstelling (vrouwen met een index boven de mediaan versus de andere), dan bleek de klasse met hogere index van inwendige blootstelling, na correctie voor woonplaats en voor alle beschikbare persoonsgebonden en levensstijlparameters, een significant hogere index van gemiddeld kankermerkerniveau te vertonen (p=0,010). De index voor gemiddeld kankermerkerniveau was eveneens positief gecorreleerd met bloedloodspiegel, zowel in eenvoudige lineaire regressie (R2=0,081; bp<0,0001) als in multipele regressie met alle beschikbare inwendige blootstellings-,persoonsgebonden of levensstijlparameters (R2=0,063; p=0,00046). Ook m.b.t. het immuunsysteem werden blootstelling-effectrelaties waargenomen:

53

§

Het percentage B lymfocyten was positief gecorreleerd in adolescenten met het bloed loodgehalte, in vrouwen met het gehalte dioxine achtige stoffen;

§

IgA gehaltes zijn positief gecorreleerd met hogere gehaltes aan dioxine–achtige stoffen in het serum van adolescenten, met merker PCB’s en 1-OH pyreen in vrouwen, IgM was positief geassocieerd met Cd in urine in adolescenten en in vrouwen, IgE met stijgende o-cresol concentratie in urine bij adolescenten;

§

specifieke antilichaam concentraties (Ig E gras, huisstofmijt, kat) waren negatief gecorreleerd met hogere gehaltes aan dioxine–achtige stoffen in het serum van adolescenten;

§

Het percentage T-lymfocyten (CD3) was negatief gecorreleerd met merker PCBs en met bloed lood bij adolescenten;

§

Het percentage T-helper cellen (CD4) was positief gecorreleerd met bloed cadmium bij adolescenten, negatief met Cd in urine bij vrouwen;

§

Natural killer cellen waren bij adolescenten negatief gecorreleerd met het gehalte Cd in bloed, en met tt-muconzuur in urine (benzeen metaboliet).

Correlaties tussen concentraties van tumor-geassocieerde proteïnen (kankermerkers) en parameters van interne blootstelling Tumor-

Parameter van

geassocieerd

inwendige

Regressie

Correlatie coëfficiënt

proteine

blootstelling

coëfficiënt

in kwadraat

0,28

0,031

0,15

anti-p53 (Index)

Index of inwendige blootstelling square root Index of of CEA inwendige (ng/mL) blootstelling anti-p53 Bloed lood (Index) nmol/L CEA (ng/mL) Bloed lood nmol/L TPS (U/L) Bloed lood nmol/L c-erbB-2 serum zinc (pmol/mL) µmol/L TPS (U/L) serum zinc µmol/L Ln of pg TEQ/g fat CA 125 (U/mL) Ln of CA 125 serum koper (U/mL) µmol/L square root of serum koper c-erbB-2 µmol/L (pmol/mL) Ln of IGF-I serum copper (ng/mL) µmol/L 1

Eenvoudige regressie

Multipele regressie p

Regressie Gestandaardiseerde regressie

1

"Squared Semi-

p

coëfficiënt

coëfficiënt (95% c.i.)

partial correlation"

0,014

0,30

0,19 (0,020/0,35)

0,025

0,030

0,028

0,019

0,19

0,21 (0,05/0,37)

0,033

0,0094

0,0026

0,11

<0,0001

0,0030

0,10

<0,0001

0,0025

0,051

0,0014

0,0021

0,026

0,019

0,082

0,030

0,016

0,107

0,036

0,0055

0,093

0,062

0,0004

0,072

0,024

0,015

7,6

0,063

0,0004

8,8

0,053

0,00078

0,0026

0,015

0,087

0,0042

0,37 (0,21/0,52) 0,18 (0,03/0,34) 0,22 (0,07/0,37) 0,19 (0,04/0,34) 0,28 (0,12/0,44) 0,19 (0,04/0,35)

0,029

0,016

0,020

0,022

0,038

0,022

0,16 (0,007/0,32)

,021

0,041

-0,011

0,081

<0,0001

-0,014

-0,37 (-0,50/-0,23)

0,11

<0,0001

-0,027

0,11

<0,0001

-0,027

-0,32 (-0,47/-0,18)

0,083

<0,0001

Voor studies inzake de index van inwendige blootstelling werd multipele regressie uitgevoerd met alle (21) beschikbare persoonsgebonden en levensstijlparameters. Voor studies inzake een afzonderlijke blootstellingsparameter werd multipele regressie uitgevoerd met alle (21) beschikbare persoonsgebonden en levensstijlparameters en met alle beschikbare parameters van inwendige blootstelling: serumspiegels van koper, zinc, PCB’s (som van PCB 138, PCB 153 and PCB 180) en dioxine-achtige activiteit, bloedspiegels van cadmium en lood en urinaire concentraties van cadmium en 1-hydroxypyreen.

54

6.3.4. Conclusies uit de M&G studie De studie heeft betrekking op mensen die meestal in goede gezondheid verkeren. De gevonden waarden zijn nagenoeg altijd normaal, dat wil zeggen dat nagenoeg geen sterk afwijkende waarden gevonden werden die wijzen op een zware blootstelling of die, wat effect merkers betreft, wijzen op de aanwezigheid van ziekte. Wel werden duidelijke verschillen in blootstelling aangetoond tussen de verschillende gebieden. Soms zijn deze verschillen groot, zoals wat lood in bloed betreft, maar meestal zijn ze relatief klein. Ook werden verbanden aangetoond tussen blootstelling aan bepaalde agentia en biologische effecten, en in enkele gevallen tussen blootstelling en biologische effecten die schadelijk zijn of een aanwijzing vormen voor schade aan de gezondheid. Globaal lijken de verschillen in blootstelling tussen de gebieden eerder beperkt, zeker wat de volwassen vrouwen betreft. Er blijkt dus ook in het landelijke gebied een belangrijke blootstelling aan polluenten te bestaan. Voor sommige parameters bleek de situatie zelfs minder gunstig in Peer dan in Antwerpen. Wat de adolescenten betreft bestaat er globaal toch een betekenisvolle verhoogde blootstelling aan polluenten in het stedelijke gebied. De verschillen in inwendige blootstelling tussen de gebieden zijn evenwel kleiner dan de verschillen tussen de 25% minst blootgestelde en de 25% meest blootgestelde personen binnen eenzelfde gebied. Deze laatste verschillen zijn wellicht hoofdzakelijk te wijten aan interindividuele verschillen in blootstelling via de voeding, naast aangeboren of verworven verschillen in opname, metabolisatie en uitscheiding. De verzamelde gegevens wijzen erop dat de inwendige blootstelling afkomstig is van een veelheid van bronnen, die lokaal misschien wel een betekenisvolle bijdrage leveren, maar die gezien de veelheid van bronnen en verscheidenheid aan belangrijke polluenten, geen aanzienlijke gebiedsverschillen in termen van totale blootstelling met zich brengen. Tevens werden verbanden aangetoond tussen blootstelling aan bepaalde agentia en biologische effecten, en in enkele gevallen tussen blootstelling en biologische effecten die schadelijk zijn of een aanwijzing vormen voor schade aan de gezondheid. Ook tussen de gebieden bleken betekenisvolle verschillen te bestaan in biologische effecten. Sommige van deze effecten zijn of vormen een een aanwijzing voor schade aan de gezondheid. De studie geeft aanwijzingen voor het feit dat de gezondheidseffecten van milieufactoren vermoedelijk belangrijker zijn dan meestal wordt gesteld, dit omdat: Er verschillen zijn in biologische en gezondheid-gerelateerde parameters tussen gebieden die nochtans niet sterk verschillen in globale blootstelling, en waarbij de verschillen in blootstelling in uiteenlopende richting gaan. Er blootstellings-effect verbanden gevonden werden in het dosisbereik zoals dat vandaag aanwezig is in een groot deel van de (Vlaamse) bevolking De studie geeft aanwijzingen voor het feit dat de gezondheidseffecten van blootstelling aan lage, omgevingsdosissen vermoedelijk belangrijker zijn dan meestal wordt gesteld, dit omdat:

55

Er verschillen zijn in biologische en gezondheid-gerelateerde parameters tussen gebieden die nochtans niet sterk verschillen in globale blootstelling, en waarbij de verschillen in blootstelling in uiteenlopende richting gaan. Er blootstellings-effect verbanden gevonden werden in het dosisbereik zoals dat vandaag aanwezig is in een groot deel van de (Vlaamse) bevolking.

7. Hoeveel kankerverwekkende stoffen zijn aanwezig in het leefmilieu? Enkele tientallen jaren geleden werd vrij algemeen gedacht dat er slechts een beperkt aantal stoffen kankerverwekkend waren en dat de grote meerderheid van de gevallen van kanker op hen terug te voeren was. Het was in deze geest dat de International Agency for Research on Cancer (IARC) begon aan een systematische beoordeling van een aantal agentia op hun kankerverwekkend vermogen bij de mens. Ondertussen is echter, uit dierproeven en uit moleculair celbiologisch onderzoek, gebleken dat zeer veel scheikundige stoffen kankerverwekkende eigenschappen hebben. Stoffen die op basis van hun scheikundige eigenschappen of op basis van in vitro tests verdacht werden, bleken in 168 gevallen op 255 (66%) inderdaad carcinogeen te zijn. Dierproeven met 127 niet-verdachte scheikundige stoffen die aan een onderzoek onderworpen werden, omdat ze in zeer grote hoeveelheden geproduceerd werden en/of omdat er een belangrijke blootstelling aan bestond, toonden aan dat 26 (20 %) van deze stoffen carcinogeen waren (Huff, 1993). Het lijkt waarschijnlijk dat een groot percentage van de reactieve scheikundige stoffen genotoxische carcinogenen zijn. Daarnaast bestaat de mogelijkheid dat een aantal stoffen (zoals de dioxines), die interageren met de Ah-receptor of met een hormonale receptor (deze laatste stoffen fungeren dan als xenohormonen), bijdragen tot het opdrijven van de incidentie van kanker, wellicht hoofdzakelijk via een tumorpromoverende activiteit. Wereldwijd zijn er ongeveer 200 000 scheikundige stoffen op de markt gebracht (de Deense Probas databank bevat gegevens over 130 000 scheikundige stoffen). Ongeveer 23% van de 50 000 à 100 000 stoffen op de Amerikaanse markt zijn echter polymeren; andere stoffen worden niet meer of slechts in kleine hoeveelheden geproduceerd. Volgens de informatie van Huff & Hoel (1992) zouden in de Verenigde Staten 8 500 scheikundige stoffen geproduceerd worden in hoeveelheden groter dan 10 000 pond (4,5 ton) per jaar (polymeren, anorganische stoffen en natuurlijk voorkomende stoffen niet meegeteld). Op grond van de ervaring met dierproeven schatten zij dat 10 à 20% daarvan, hetzij 1 000 à 2 000 stoffen, kankerverwekkende eigenschappen hebben (Huff & Hoel, 1992) en relevante carcinogenen voor de mens kunnen zijn. In de Europese Gemeenschap worden ongeveer 2 000 verschillende scheikundige stoffen in grote hoeveelheden geproduceerd of geïmporteerd. In gepollueerde lucht of in emissies die in de omgevingslucht terecht komen, waren in 1992 reeds meer dan 2 800 verschillende scheikundige stoffen geïdentificeerd (Lewtas, 1993). Uit de hierboven vermelde gegevens kan afgeleid worden dat wellicht tienduizenden carcinogenen op de wereldmarkt aanwezig zijn, dat wellicht honderden (mogelijk 200 à 400) carcinogenen binnen de Europese Unie op grote schaal gebruikt worden, en dat omgevingslucht wellicht honderden verschillende carcinogene stoffen bevat.

56

8. Welke zijn de belangrijkste in het leefmilieu aanwezige kankerverwekkende stoffen? Het is waarschijnlijk dat het ontstaan van nagenoeg alle vormen van kanker door milieufactoren in de hand kan worden gewerkt. De mate waarin dit gebeurt, is voor de verschillende types echter sterk verschillend, dit in functie van het relatieve belang van endogene en exogene factoren. Bijvoorbeeld zijn longkanker, mesothelioom, blaaskanker en leukemieën wellicht meer dan colonkanker te wijten aan milieufactoren. De voornaamste mengsels aan carcinogenen in het leefmilieu zijn wellicht deze die ontstaan als gevolg van onvolledige verbrandingsprocessen in ontploffingsmotoren, afvalverbrandingsovens en verwarmingsinstallaties en bij het roken van tabak. Polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) en hun derivaten (vooral nitroderivaten), die voor een deel ontstaan als gevolg van scheikundige reacties in de atmosfeer, zijn de belangrijkste carcinogene bestanddelen in deze mengsels. In tabel 22 volgt een niet-limitatieve lijst van agentia die ongetwijfeld een rol spelen bij de inductie van kanker en waarvan de meeste in het milieu voorkomen: Tabel .22: niet-limitatieve lijst van in het milieu voorkomende agentia die mogelijk een rol spelen bij de inductie van kanker

Agens

Blootstelling doorheen

Verantwoordelijke sector

-

voedsel

landbouw voedingsnijverheid huishouden verkeer petrochemische industrie

Aflatoxin

- Alkenen waaronder etheen en propeen - Aromatische aminen in water - Aromatische aminen in lucht

omgevingslucht drinkwater binnenshuislucht roken binnenshuislucht omgevingslucht drinkwater voeding omgevingslucht binnenshuislucht

binnenshuispollutie tabak bouwsector verkeer industrie

-

Asbest

-

Benzeen

-

Butadieen

binnenshuislucht omgevingslucht

petrochemische industrie verkeer

-

Chlorinated solvents

binnenshuislucht

verkeer petrochemische industrie ontploffingsmotoren

- 3-chloro-4-(dichloromethyl)-5hydroxy-2(5H)-furanone

drinkwater

-

binnenshuislucht

industrie droogkuis drinkwatervoorziening (chlorinatie van humusbevattend water) industriële producten

voedsel omgevingslucht

petrochemische industrie afvalverbranding

57

Chloroform Dimethylsulfate Dioxane Dioxines

- Environmentele estrogenen zoals de pesticiden atrazine, chlordane, DDT, Endosulfan, kepone, en de plastiek bestanddelen bisfenol A, nonylphenol alsook phtalaten. - Epichlorohydrin - Ethylenedibromide -

Ethylenedichloride fibraten Formaldehyde en aceetaldehyde

- Furanen - Gealkyleerde derivaten van benzeen - Het benzine additief methyl tertiair butyl ether (MTBE) - Houtstof - Hydrazines

voeding drinkwater, binnenshuislucht

gebruik van pesticiden in landbouw, huis en tuin industrie en industriële producten

voeding? omgevingslucht?

land- en tuinbouw

geneesmiddel binnenshuislucht

gezondheidszorg nijverheid bouwmaterialen

omgevingslucht omgevingslucht binnenshuislucht voeding

- Man Made Mineral Fibers; binnenshuislucht ceramische vezels zouden omgevingslucht? gevaarlijker zijn dan asbest; rotswol, glasvezels, "slag" zijn gevaarlijk indien van inadembare afmetingen - Methylene chloride binnenshuislucht omgevingslucht? - 2-Nitropropane - Nitrosamines (o.a. van belang voor voeding hersentumoren?) - Organophosphaat pesticiden zoals vVoeding dichlorvos bBinnenshuislucht - Perchloroethylene - Phenobarbital - Plastiek monomeren zoals vinylchloride, vinylacetate, styreen - Polycyclische aromatische koolwaterstoffen en hun nitro- en lacton-derivaten - Propyleenoxide - Radon

landbouw gebruik van pesticiden in landbouw, huis en tuin gezondheidszorg petrochemische industrie

voeding omgevingslucht

industrie verkeer verwarming

binnenshuislucht

bouwsector natuurlijke omgeving bouwsector nijverheid verkeer nijverheid

silica (kristallijn)

omgevingslucht

-

stofdeeltjes beneden 10 µm

omgevingslucht

58

nijverheid

geneesmiddel voeding

-

- Tetrachloroethyleen - Trihalomethanen en andere haloformen in drinkwater en vluchtige gehalogeneerde koolwaterstoffen in het algemeen - Vinylbromide

verkeer petroleumnijverheid houtbewerkende nijverheid landbouw industrie industrie

drinkwater

landbouw drinkwatervoorziening petrochemische nijverheid

- Zware metalen zoals cadmium, chromium en arseen

omgevingslucht, voeding drinkwater

industrie en producten afvalverwerking

industriële

Belangrijke microbiële agentia die kanker induceren: §

helicobacter pylori (maagcarcinoom)

§

"human papilloma" virussen (baarmoederhalskanker, kanker van de penis)

§

hepatitis B en C virussen: levercarcinoom

§

blaasparasieten: blaascarcinoom

Prioritaire stoffen In tabel 23 volgt een lijst van kankerverwekkende stoffen met ernaast de plaats die ze innemen in "CERCLA List of Priority Hazardous Substances" van het U.S.A. Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Deze lijst heeft betrekking op plaatselijke verontreiniging, hoofdzakelijk rond afvalstorten. Op te merken valt dat sommige stoffen of producten, dubbel voorkomen, namelijk afzonderlijk en behorende tot een klasse. Nietkanker effecten, voornamelijk ontwikkelingsverstorende, hormonaal verstorende en neurotoxische effecten, kunnen voor verschillende van deze carcinogenen belangrijker zijn dan het kankerverwekkend effect. Tabel 23: Kankerverwekkende stoffen en plaats in CERCLA list of Priority Hazardous Substances

Rangschikking volgens dalende prioriteit 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 31 44 80 90 92 95 102 59

Stof of klasse van stoffen Arsenic Lood Kwik Vinylchloride Benzeen PCBs Cadmium Benzo(a)pyreen Polycyclische aromatische koolwaterstoffen Benzo(b)fluorantheen Chloroform DDT P,P'Aroclor 1260 (PCB mengsel) Aroclor 1254 (PCB mengsel) Trichloroethyleen Chroom, hexavalent Dibenzo(a,h)anthraceen Dieldrin Hexachlorobutadiëen DDE, P,P'Tetrachloroethyleen Pentachlorophenol 1,2-dichloroethaan asbest uranium hexachlorobenzeen radon

Gold et al. (1998) rangschikken carcinogene stoffen in functie van de HERP index (Human exposure/Rodent potency), die aangeeft hoeveel procent van de carcinogene potentie bij knaagdieren (TD50 in mg/kg/dag) ontvangen wordt door inwoners van de USA. Een mogelijk probleem met de HERP index is dat rekening gehouden wordt met dosis per kg lichaamsgewicht per dag, en niet met lichaamsconcentraties (zeer belangrijk bij bioaccumulerende stoffen) noch "life-time" dosis, en dat dus een onderschatting van het risico voor de mens mogelijk is (zie hierboven). Gold et al (1998) rekenen voor dat beroepsblootstellingen wel belangrijk kunnen zijn als oorzaak voor kanker, maar beschouwen leefmilieupolluenten als weinig belangrijk. De volgens Gold et al. belangrijkste polluenten in termen van de HERP index zijn opgenomen in onderstaande tabel 24. Tabel 24: Belangrijkste polluenten uit HERP index (Gold et al., 1998)

Mogelijk gevaar: Gemiddelde dagelijkse blootstelling in de HERP (%) U.S.A (in vermelde context)

Overeenstemmende dagelijkse dosis voor de mens van het carcinogeen

140

Ethyleendibromide 150 mg 1,3-Butadieen 66 mg Tetrachloroethyleen 433 mg Formaldehyde 6,1mg Formaldehyde 2,2 mg Methyleen chloride 471 mg Formaldehyde 598 µgram Benzeen 155 µgram Ethylene thiourea 9,51 µgram DDT 13,8 µgram

6,8 6,1 4,0 1,4 0,9

Ethyleendibromide arbeiders (voor 1977) 1,3-Butadieen rubber arbeiders (1978-1986) Tetrachloroethyleen droogkuiswerkers(1980-1990) Formaldehyde arbeiders "Mobile home" lucht

0,4

Methyleen chloride arbeiders Binnenshuislucht

0,003

Binnenshuislucht

0,002

Ethylene thiourea (gemiddelde blootstelling USA in 1990) DDT (gemiddelde blootstelling USA voor 1972) Dioxine: TCDD

0,002 0,0007

60

TCDD 12,0 µgram;

9. Besluit Er zijn goede redenen om aan te nemen dat de introductie van een fysisch-chemische hygiëne een nodige voorwaarde is om tot een effectieve preventie van kanker en andere milieu-gebonden aandoeningen te komen. De fysisch chemische hygiëne bestaat erin de blootstelling aan sommige types van stralingen, aan reactieve scheikundige stoffen en aan receptor-bindende en hormoonverstorende stoffen zoveel mogelijk te beperken. Een en ander in analogie met de invoering van de anti-microbiële hygiëne, die heeft toegelaten de gevallen van infectieziekten in een belangrijke mate te verminderen, lang voor de introductie van de antibiotica. Inderdaad: -

het aantal kankerverwekkende stoffen is zeer groot. Ongeveer 10% van de scheikundige stoffen zou een carcinogene activiteit hebben (Huff, 1993); structuuractiviteit analyses (QSAR) doen vermoeden dat 2 à 3% van de volumetrisch meest geproduceerde stoffen in Europa een oestrogene werking bezitten (Karcher, 1996)

-

de onzekerheden m.b.t. hun potentie en de verhoudingen tussen de verschillende risico's zijn groot. Het stellen van prioriteiten met behulp van vergelijkende risicoanalyse is zeer moeilijk en gaat gepaard met grote onzekerheden (Finkel, 1995).

-

de blootstelling aan reactieve scheikundige stoffen en aan stoffen met een hormoonachtige werking dient zoveel mogelijk beperkt.

Dat chemische hygiëne ook van groot belang is voor de preventie van congenitale misvormingen en ontwikkelingsstoornissen wordt, tenminste als het over medicatie gaat, algemeen aanvaard. De problematiek van de gezondheidsrisico's verbonden aan dioxineblootstelling moet in dit kader gezien worden. Op grond van de confrontatie van epidemiologische gegevens met de kwantitatieve risicoschattingen inzake het kankerverwekkend effect van individuele agentia, zijn er redenen om te vrezen dat we het kankerverwekkend effect, en meer in het algemeen het gezondheidsschadend effect van het geheel van de exogene, in de brede zin van het woord vervuilende, substanties onderschatten. We slagen er, als we het kankerverwekkend effect van alle exogene agentia in de voeding optellen, slechts in om 1 % van onze kankerincidentie te verklaren (Lutz & Schlatter 1992). Daar waar exogene factoren in de voeding vermoedelijk verantwoordelijk zijn voor ongeveer 25% van het aantal kankergevallen. Slechts 6% van alle gevallen van kanker in de hele wereld kunnen, op basis van de vandaag beschikbare epidemiologische gegevens, verklaard worden door polluenten in het leefmilieu en contaminanten in de voeding. Maar wellicht is de werkelijke impact van milieufactoren veel groter. Zulks werd eerder, op grond van epidemiologische en moleculair-celbiologische gegevens, geargumenteerd. Op grond van de beschikbare gegevens zijn PAK’s en hun atmosferische reactieproducten (ontstaan als gevolg van onvolledige verbrandingsprocessen in ontploffingsmotoren, afvalverbrandingsovens en verwarmingsinstallaties en bij het roken van tabak) dioxineachtige stoffen en zware metalen wellicht de belangrijkste kankerverwekkende stoffen Bij het inschatten van de gezondheidseffecten van luchtverontreiniging dient men zich ervan bewust te zijn dat blootstelling van de mens meer via voeding dan via ingeademde lucht gebeurt! Aan dioxines zijn we vooral blootgesteld doorheen vetrijke dierlijke voedingsstoffen (bioaccumulatie) en aan polycyclische aromatische koolwaterstoffen doorheen plantaardige voedingsstoffen waarop deze werden neergeslagen. Prioriteiten bij het invoeren van deze fysisch-chemische hygiëne zijn ongetwijfeld het saneren van de voedselketen, het inperken van blootstelling aan polluenten te wijten aan het verkeer en het inperken van het gebruik van pesticiden

61

De bewaking van het leefmilieu mag niet uitsluitend berusten op scheikundige metingen, maar moet ook effectgerichte biomonitoring inhouden. Voor wat de bewaking van mutagene stoffen betreft moet de klemtoon liggen op metingen op milieustalen, terwijl voor epigenetische effecten de klemtoon eerder moet gelegd worden op biomonitoring (moleculair-epidemiologische waarnemingen) op de mens.

62

Addenda Addendum 1 Epigenetische carcinogenen en/of Tumorpromotors Het begrip epigenetisch carcinogeen is in essentie een mechanistisch begrip. Het overlapt echter grotendeels met het begrip tumorpromotor, dat in essentie voortvloeit uit experimentele waarnemingen m.b.t. agentia die het ontstaan van tumoren bij proefdieren bevorderen wanneer zij toegediend worden na een kankerinitiërend (genotoxisch) agens. Epigenetische carcinogenen beïnvloeden genexpressie via - hormonale effecten - andere receptor-gemediëerde effecten. De tumorpromoverende phorbolester TPA bindt aan een plasmamembraanreceptor; het dioxine TCDD bindt op de Arylhydrocarbon Receptor (AhR) die behoort tot de bHLH (basic helix-loop-helix) superfamilie van DNA bindende eiwitten (Fernandez-Salguero P. et al.,1995). - verstoren van de signaaltransductie van de plasmamembraan naar de celkern - toxische of verwondingseffecten - metabole effecten. Bijzonder belangrijk is hier het verhogen, door gestegen productie of door verminderde inactivatie, van de intracellulaire concentratie aan geactiveerde vormen van zuurstof (zoals H2O2, het superoxide anion O2-, het hydroxylradikaal °OH). Dit leidt tot auto-oxidatieve kettingreacties waarbij allerlei vrije radicalen worden gevormd. De verhoging van de concentratie aan actieve vormen van zuurstof speelt wellicht een belangrijke rol bij de tumorpromotie door hypolipidemiërende geneesmiddelen, die een proliferatie van peroxisomen induceren en de β oxidatie van vetzuren intensifiëren. om, op een rechtstreekse wijze of via het -

stimuleren van de celdeling, onder meer via opdrijven van de expressie van groeifactoren verbreken van de cel-cel communicatie verbreken van de cel-cel adhesie bevorderen van andere kenmerken van het tumoraal fenotype beïnvloeden van differentiatie bevorderen van de instabiliteit van het genoom door inductie van recombinagene activiteit.

te leiden tot de expressie van de kankerinitiërende mutaties die reeds gebeurd zijn in genen betrokken bij sociale controle en, eventueel als resultaat hiervan, tot de expansie van een kloon van gemuteerde cellen. Actieve vormen van zuurstof en andere vrije radicalen kunnen ook mutaties veroorzaken, hetgeen impliceert dat het onderscheid epigenetisch en mutageen niet altijd strikt is. Het bestaan van een kloon cellen die één of meerdere kankerinitiërende mutaties dragen, verhoogt de kans dat een bijkomende initiërende (of tot progressie leidende) mutatie zich voordoet. De bevordering van de instabiliteit van het genoom draagt uiteraard op zichzelf bij tot een verhoogde kans op bijkomende mutaties (in de brede zin van het woord). Dat tumorpromotie in elk geval bijdraagt tot het proliferatief aspect van het tumoraal fenotype blijkt onder meer uit het feit dat, bij de inductie van huidkankers bij muizen, de toepassing van een carcinogeen gevolgd door een tumorpromotor, de verhouding goedaardige tumoren

63

versus kwaadaardige tumoren doet stijgen, in vergelijking met enkel toedienen van een carcinogeen. Meestal wordt aangenomen dat de dosis-respons curve voor de inductie van kanker bij lage dosis verloopt volgens een multiplicatief lineair model beschreven door P(D)= (1+ßD) P°, waarin P en P° respectievelijk het totale en het achtergrondrisico voorstellen, D de dosis van een bepaald agens en ß een risicocoëfficiënt (Storer et al., 1988). Dit houdt in dat, bij lage dosis, een carcinogeen alleen tumoren zou verwekken van een soort en in omstandigheden waarin die ook spontaan minstens in een zekere mate voorkomen. Blootstelling aan tumorpromotors leidt ertoe dat een lage dosis van een carcinogeen ook tumoren verwekt van een soort die spontaan niet voorkomen (Burns et al., 1983; Ehrenberg et al., 1996). Van belang met betrekking tot chemopreventie van kanker, is het concept dat tumorpromotie wellicht binnen de tien jaren vóór de klinische diagnose plaats grijpt; zo is de gemiddelde latentieperiode tussen de start van promotie door externe oestrogenen en de diagnose van endometriumkanker gemiddeld zeven jaar (Jick et al, 1979). Epigenetische carcinogenen zullen in sommige gevallen slechts actief zijn boven een kritische dosis.Wanneer zij echter interageren met receptoren waarmee zij een hoge affiniteit vertonen en die ook reeds door andere stoffen of door endogene hormonen geactiveerd worden, is het veilig aan te nemen dat er geen echte kritische dosis kan onderscheiden worden en dat ook zeer lage concentraties een zeker effect kunnen hebben.

64

Addendum 2. Overschatting van het kankerrisico bij lineaire extrapolatie van hoge naar zeer lage dosis van een mutageen agens (In samenwerking met Dr. ir. Filip Beirens) Carcinogeen effect van lage dosissen. Extrapolatie uitgaande van hoge dosissen Laten we een vereenvoudigd model beschouwen, waarin kanker ontstaat door de accumulatie van onafhankelijke mutaties in ß verschillende genen gekozen uit ? genen waarvan de mutatie tot de carcinogenese kan bijdragen. De incidentie van kanker zal, in dit model, bij benadering, functie zijn van de macht ß van de mutatiefrequentie (Armitage, 1985) of, voor ß klein in vergelijking met ?, van de macht ß van de frequentie m van het voorkomen van een mutatie in één van de ? genen, met m=?f, waarin f de (gemiddelde) mutatiefrequentie per gen voorstelt. De spontane mutatiefrequentie f per gen of m=?f voor ? genen zal overeenstemmen met een relatief risico (RR) op kanker gelijk aan 1 (wat uiteraard een vereenvoudiging is, onder meer omdat mutaties ook kunnen optreden in de afwezigheid van celdeling (Hall, 1991; Strauss, 1992) en omdat sommige mutaties een belangrijk effect kunnen hebben op de frequentie van daarop volgende mutaties). Wanneer de mutatiefrequentie stijgt tengevolge van een blootstelling aan mutagene agentia dan zal, in dit eenvoudig model, de stijging van het relatief risico op kanker gegeven worden door: RRc(m)= 1 mß/sß = (1+g)ß (1) waarin RRc(m) het RR bij mutatiefrequentie m voorstelt, met m= s + gs= s(1+ g), s zijnde de spontane mutatiefrequentie, g de fractie van bijkomende mutatiefrequentie en ß = het aantal onafhankelijke mutaties nodig voor het ontstaan van kanker. Zij RRc(m1) de waarde van het relatief risico, bereikt bij een totale uiteindelijke mutatiefrequentie gelijk aan m1, van waaruit een lineaire interpolatie met het punt (m=s, RRc(m)=1) wordt uitgevoerd. Zij RRr(m*) het relatief risico, berekend middels deze lineaire interpolatie, bij een mutatiefrequentie m*, met s<m*<m1, en RRc(m*) het relatief risico bij deze mutatiefrequentie m* berekend volgens de curve bepaald door uitdrukking (1). Men kan aantonen dat, wanneer g afneemt naar nul en m dus afneemt naar s, de verhouding (RRr(m*)-1)/ (RRc(m*)-1) toeneemt naar een limietwaarde gegeven door (RRc(m1)-1)/ [ß((ßvRRc (m1))-1)] of, anders uitgedrukt, door RR1'/ß, waarin RR1'= (RR1-1)/ ((ßvRR1)-1), of nog lim m->s (RRr(m*)-1)/ (RRc (m*)-1)= RR1'/ß =.(RRc(m1)-1)/ [ß((ßvRRc(m1))-1)] (2) Deze uitdrukking geeft dus de maximumwaarde aan van de factor waarmee men, in het beschouwd model, de stijging van het relatief risico zou kunnen overschatten wanneer men lineair interpoleert naar een lagere waarde van de bijkomende, geïnduceerde mutatiefrequentie. Voor lineaire interpolatie vanuit een punt overeenstemmend met een relatief risico = 10 naar een RR=1 bedraagt deze maximumwaarde 3,077 voor ß=5, 3,206 voor ß=6 en 3,301 voor ß=7.

65

Addendum 3. Het kankerverwekkend effect van een welbepaalde dosis van een genotoxische kankerverwekkende stof neemt toe naarmate de populatie die de blootstelling ondergaat een hogere mutatiefrequentie vertoont tengevolge van diverse andere blootstellingen. Laten we hetzelfde vereenvoudigd model beschouwen als in addendum 1. Wanneer de mutatiefrequentie stijgt tengevolge van een blootstelling aan mutagene agentia zal, in dit eenvoudig model, de stijging van het relatief risico op kanker gegeven worden door: (1) RRc(m)= 1 m ß/s ß = (1+g)ß waarin RRc (m) het RR bij mutatiefrequentie m voorstelt, met m= s + gs= s(1+ g), s zijde de spontane mutatiefrequentie, g de fractie van bijkomende mutatiefrequentie en ß = het aantal onafhankelijke mutaties nodig voor het ontstaan van kanker. - Zij situatie I een toestand waarin een populatie geen enkele genotoxische blootstelling ondergaat en een mutatiefrequentie gelijk aan s vertoont. - Zij situatie II een toestand waarin een populatie enkel is blootgesteld aan het genotoxisch kankerverwekkend agens A, in een welbepaalde lage dosis; Zij a de fractie van bijkomende mutatiefrequentie geïnduceerd door deze welbepaalde lage dosis. - Zij b de fractie van bijkomende mutatiefrequentie geïnduceerd door diverse genotoxische agentia waaraan blootstelling bestaat in situatie III. - Zij situatie IV een toestand waarin dezelfde blootstelling aan diverse genotoxische agentia bestaat als in situatie III resulterend in een toename van de mutatiefrequentie met dezelfde bijkomende fractie b, met daarbovenop een blootstelling aan het genotoxisch kankerverwekkend agens A, in dezelfde welbepaalde lage dosis die een fractie van bijkomende mutatiefrequentie a induceert. Het relatief risico op kanker in situatie I (RRI) bedraagt per definitie 1. Het relatief risico op kanker in situatie II (RRII) bedraagt (1+a)ß . Het relatief risico op kanker in situatie III (RRIII) bedraagt (1+b) ß . Het relatief risico op kanker in situatie IV (RRIV) bedraagt (1+a+b) ß . Het verschil in het relatief risico op kanker, en dus ook het absoluut aantal gevallen van kanker geïnduceerd als gevolg van blootstelling aan A, zal echter groter zijn wanneer men situatie IV vergelijkt met situatie III dan wanneer men situatie II vergelijkt met situatie I, of, anders gezegd, wanneer een bepaalde blootstelling aan agens A plaatsgrijpt in een context waarin tengevolge van blootstelling aan diverse agentia de mutatiefrequentie reeds verhoogd is, dan zal die bepaalde blootstelling aan A meer gevallen van kanker induceren dan wanneer dezelfde blootstelling plaats heeft in omstandigheden waarin de mutatiefrequentie gelijk is aan de spontane en niet verhoogd wordt door andere blootstellingen. Inderdaad, (RRII)-(RRI)= (1+a)ß-1 (RRIV)- (RRIII)= (1+a+b)ß- (1+b)ß en (1+a+b)ß- (1+b)ß is steeds groter dan (1+a)ß-1 Cijfervoorbeeld: zij a= 0.001, b=0.1 en ß=6 (zoals wellicht voor het merendeel van de kankers) (RRII)-(RRI)= 1.001 6-1= 0.006015 (RRIV)- (RRIII)=1.1016- 1.16=1.781246 - 1.771561= 0.009685 In ons cijfervoorbeeld (met naar mijn mening vrij realistische waarden voor a maar een lage waarde voor b) blijkt de blootstelling aan een welbepaalde lage dosis van agens A 61% meer gevallen van kanker te induceren in een situatie waarin er ook andere blootstellingen aan diverse agentia zijn (zoals in reëele omstandigheden) dan in een situatie met minder of geen andere blootstellingen (zoals in experimentele omstandigheden).

66

Addendum 4 Het belang van synergisme in de carcinogenese. Wanneer het carcinogeen effect van blootstelling, aan twee carcinogenen samen, significant groter is dan de som van de effecten van blootstelling aan elk van de carcinogenen afzonderlijk, heeft men te maken met synergisme. Significant synergisme in de inductie van longkanker werd beschreven voor roken en respectievelijk werken in uraniummijnen of beroepsmatige blootstelling aan asbest of arsenicum. Ook zouden alcohol en roken een significant synergistisch effect hebben op de inductie van kanker van de mondholte en de slokdarm, en blootstelling aan cadmium en roken op de inductie van nierkanker. Beroepsmatige blootstelling aan één of meerdere stoffen (asbest, polycyclische aromatische koolwaterstoffen (zoals vervat in roet, teer of minerale oliën), chroom, nikkel, arseen-houdende verbindingen, bis-chloromethyl-ether, chloromethyl-methyl-ether, vinyl chloride) waarvan geweten is dat zij longkanker induceren bij de mens, gaat in een sterk geïndustrialiseerde streek in Lombardije (Noord-Italië) zowel voor rokers als voor niet-rokers, gepaard met een gemiddeld 2.1 maal verhoogd risico op longkanker (niet roken, geen blootstelling: risico=1 ; niet roken, wel blootstelling : risico=2,5; roken zonder blootstelling: risico=9; roken en blootstelling: risico=19!) (Pastorino et al., 1984). De beroepsblootstelling blijkt synergistisch te werken met roken en is verantwoordelijk (nodig, maar niet noodzakelijk voldoende) voor 33% van alle gevallen van longkanker in deze streek, terwijl roken verantwoordelijk is (nodig maar niet noodzakelijk voldoende) voor 81%. Samen zijn beide risicofactoren verantwoordelijk voor (slechts) 89% van alle gevallen van longkanker. Dit impliceert dat een zeer groot aantal gevallen van longkanker in de betreffende streek kan vermeden worden door het uitschakelen van één (om het even welke van beide) factoren. Het lijkt waarschijnlijk dat het niet onderkennen van de synergistische actie van tabaksrook met moeilijk te identificeren beroeps- en omgevingsfactoren geleid heeft tot een aanzienlijke onderschatting van het effect van deze laatste: veel tabaksrook- gerelateerde kankers kunnen mede onder invloed van carcinogene agentia uit arbeidsmidden of leefmilieu ontstaan zijn.

67

Addendum 5. Verband tussen "cumulative rate" en cumulatief risico. Definitie van de parameter "Levenslang risico" Het cumulatieve risico is de probabiliteit dat een individu de ziekte ontwikkelt in de loop van een bepaalde periode, in afwezigheid van enige andere doodsoorzaak. De "cumulative incidence rate" wordt bekomen door de som te maken van alle leeftijdsspecifieke "incidence rates" en is een goede benadering voor het cumulatief risico voor waarden van dit risico beneden de 10%. Voor hogere waarden resulteert de "cumulative rate" in een overschatting van het cumulatieve risico. Het precieze mathematisch verband tussen "cumulative rate" en cumulatief risico wordt gegeven door cumulatief risico= 1-exp(-cumulative rate). Een "cumulative rate" van 1% stemt overeen met een cumulatief risico van 0,995%, een "cumulative rate" van 10% stemt overeen met een cumulatief risico van 9,52%, een "cumulative rate" van 50% stemt overeen met een cumulatief risico van 39,35%. Het levenslang risico is de som over alle leeftijdsintervallen van de probabiliteit te leven bij het begin van een bepaald leeftijdsinterval (bijvoorbeeld 60-64 jaar) vermenigvuldigd met de kans, berekend op basis van de leeftijdsspecifieke incidenties, kanker te ontwikkelen tijdens dat interval. Daarbij wordt dus rekening gehouden met het feit dat personen kunnen overlijden tengevolge van diverse oorzaken.

68

Addendum 6 Incidentie van kinderkanker in Europa in verschillende geografische streken. Volgende twee tabellen werden overgenomen uit het "Draft Baseline report on Childhood Cancer in the framework of the European Environment and Health Strategy (CON (2003) 338 final)" van de "Technical Working Group on priority diseases, subgroup childhood cancer" van de Europese Commissie. Table 1. Incidence rates per million per year of all cancers in children (0-14 yrs) in Europe in the 1980s – 90s

(specific time periods below). * Bulgaria 1980-89 Croatia 1987-90 Czech Republic 1980-89 Denmark 1983-91 Estonia 1980-89 Finland 1980-89 France Lorraine 1983-92 France Provence-Alpes-Côte d’ Azur and Corsica 1984-92 France others 1983-92 Germany former GDR 1981-89 Germany former FRG 1985-90 Germany 1991-95 Hungary 1985-90 Iceland 1960-89 Italy Piedmont 1982-89 Italy others 1980-91 Netherlands 1989-92 Norway 1980-89 Poland 1980-89 Portugal 1989-92 Slovakia 1980-89 Slovenia 1981-90 Spain Valencia 1983-90 Spain others 1982-91 Sweden 1980-89 Switzerland 1980-92 England and Wales 1981-90 Scotland 1981-90 * data from Parkin etal (1998)

69

Rate Boys

Rate girls

112,0 183,2 137,0 168,1 134,4 163,5 148,6 142,6 141,2 137,3 144,1 145,8 124,1 120,6 151,8 152,5 149,9 163,5 126,4 163,1 139,9 138,2 158,6 154,7 157,4 155,4 130,8 137,0

86,6 154,8 113,1 148,9 117,1 143,1 128,4 128,7 128,1 117,9 119,3 118,6 99,4 100,4 139,0 133,8 119,9 139,8 99,1 155,4 118,0 98,4 131,9 127,0 151,2 132,7 113,1 112,1

Total cases 1906 619 2894 1241 416 1420 668 975 2538 3653 7036 8452 1361 211 750 1638 1457 1201 651 680 1690 488 509 1885 1590 931 11352 1201

Table 2. Childhood cancer incidence rates per 100 000 per year in Europe, in the 1990s (specific time periods below). * ASR EUROPEAN Countries/Regions Austria, Tyrol (1993-1997) Austria, Vorarlberg (1993-1997) Belarus (1993-1997) Belgium, Flanders (excl. Limburg) (1997-1998) Belgium, Limburg (1997-1998) Croatia (1993-1997) Czech Republic (1993-1997) Denmark (1993-1997) Estonia (1993-1997) Finland (1993-1997) France, Bas-Rhin (1993-1997) France, Calvados (1993-1997) France, Cote d'Or (1993-1997) France, Doubs (1993-1997) France, Haut-Rhin (1993-1997) France, Herault (1993-1997) France, Isere (1993-1997) France, Manche (1994-1997) France, Somme (1993-1997) France, Tarn (1993-1997) Germany, Saarland (1993-1997) Iceland (1993-1997) Ireland (1994-1997) Italy, Biella Province (1995-1997) Italy, Ferrara Province (1993-1997) Italy, Florence (1993-1997) Italy, Genoa Province (1993-1996) Italy, Liguria (1996-1997) Italy, Macerata Province (1993-1997) Italy, Modena Province (1993-1997) Italy, North East (1995-1997) Italy, Parma Province (1993-1997) Italy, Ragusa Province (1993-1997) Italy, Romagna (1993-1997) Italy, Sassari (1993-1997) Italy, Torino (1993-1997) Italy, Umbria (1994-1996) Italy, Varese Province (1993-1997) Italy, Venetian Region (1993-1996) Latvia (1993-1997) Lithuania (1993-1997) Malta (1993-1997) The Netherlands, Eindhoven (1993-1997) The Netherlands, Maastricht (1993-1997) Norway (1993-1997) Poland, Cracow (1993-1997)

70

All sites, males, 0-14 All sites, females, 0-14 Cases Rate LL UL Cases Rate LL UL 41 12,76 8,85 16,67 34 11,26 7,47 15,05 24 13,53 8,11 18,96 18 11,06 5,94 16,18 869 15,13 14,11 16,15 819 14,64 13,62 15,66 153 17,30 14,55 20,06 132 15,77 13,07 18,48 21 15,55 8,85 22,24 16 11,61 5,89 17,32 282 13,17 11,62 14,71 214 10,57 9,14 12 576 12,05 11,05 13,04 453 9,94 9,02 10,87 373 15,90 14,29 17,52 281 12,58 11,11 14,06 100 13,34 10,67 16,01 96 13,46 10,71 16,22 417 17,29 15,62 18,95 384 16,55 14,89 18,21 86 17,44 13,75 21,14 43 9,04 6,33 11,75 30 9,08 5,81 12,35 20 6,31 3,52 9,09 0 0,00 0 0 0 0 0 0 38 14,62 9,95 19,3 20 8,6 4,81 12,4 55 15,45 11,36 19,55 39 11,38 7,8 14,96 75 19,23 14,86 23,59 49 13,34 9,6 17,09 110 19,53 15,86 23,2 87 16,57 13,08 20,07 30 15,16 9,69 20,62 19 10,11 5,53 14,7 41 14,75 10,2 19,3 34 12,48 8,26 16,71 21 14,24 8,09 20,39 17 12,37 6,45 18,29 75 18,19 14,06 22,33 61 15,52 11,61 19,43 24 14,58 8,74 20,41 22 14 8,15 19,85 238 13,90 12,11 15,7 194 11,96 10,26 13,67 9 27,85 9,6 46,1 6 19,57 3,88 35,25 24 28,87 17,23 40,51 14 17,66 8,34 26,99 63 18,91 14,22 23,6 60 19,22 14,34 24,1 34 18,10 11,99 24,2 28 16,17 10,16 22,18 0 0,00 0 0 0 0 0 0 12 13,88 6 21,76 11 11,72 4,74 18,7 27 14,45 8,99 19,91 19 10,83 5,95 15,71 67 16,42 12,48 20,36 63 15,84 11,92 19,77 21 20,55 11,73 29,38 13 12,22 5,56 18,88 21 15,19 8,66 21,72 19 14,13 7,74 20,52 34 12,06 7,98 16,13 40 15,2 10,46 19,93 32 16,57 10,75 22,38 20 11,37 6,31 16,42 53 20,71 15,12 26,3 42 17,27 12,03 22,51 30 19,72 12,62 26,83 28 18,79 11,78 25,8 48 17,23 12,33 22,13 49 19,02 13,67 24,36 95 19,30 15,4 23,19 84 17,84 14,02 21,67 119 10,00 8,16 11,84 96 8,49 6,75 10,24 260 13,19 11,57 14,82 213 11,26 9,73 12,79 39 19,44 13,31 25,57 26 13,72 8,42 19,03 80 17,58 13,72 21,43 56 12,86 9,49 16,24 54 15,07 11,04 19,09 50 14,72 10,63 18,81 349 16,02 14,34 17,7 293 14,22 12,59 15,85 45 13,95 9,76 18,13 41 13,06 8,94 17,19

Poland, Kielce (1993-1996) Poland, Lower Silesia (1993-1997) Poland, Warsaw city (1993-1997) Portugal, Vila Nova de Gaia (1993-1997) Russia, St Petersburg (1994-1997) Slovakia (1993-1997) Slovenia (1993-1997) Spain, Albacete (1993-1997) Spain, Asturias (1992-1995) Spain, Canary Islands (1993-1995) Spain, Cuenca (1993-1997) Spain, Girona (1994-1997) Spain, Granada (1993-1997) Spain, Mallorca (1993-1996) Spain, Murcia (1993-1996) Spain, Navarra (1993-1997) Spain, Tarragona (1993-1997) Spain, Zaragoza (1991-1995) Sweden (1993-1997) Switzerland, Basel (1993-1997) Switzerland, Geneva (1993-1997) Switzerland, Graubunden and Glarus (1993-1997) Switzerland, Neuchatel (1993-1996) Switzerland, St Gall-Appenzell (1993-1997) Switzerland, Ticino (1996-1997) Switzerland, Valais (1993-1997) Switzerland, Vaud (1993-1996) Switzerland, Zurich (1993-1996) UK, England (1993-1997) UK, England, East Anglia (1993-1997) UK, England, Merseyside and Cheshire (19931997) UK, England, North Western (1993-1997) UK, England, Oxford Region (1993-1997) UK, England, South Thames (1993-1997) UK, England, South and Western Regions (19931997) UK, England, Trent (1993-1997) UK, England, West Midlands Region (1993-1997) UK, England, Yorkshire (1993-1997) UK, Northern Ireland (1993-1997) UK, Scotland (1993-1997) Yugoslavia, Vojvodina (1993-1997) •

71

data from Parkin et al (2002)

65 202 108 21 221 417 123 18 44 60 10 17 49 37 67 44 37 71 703 23 31 12 11 39 7 27 43 62 3352 113

12,84 13,42 16,23 18,56 14,49 14,23 14,05 10,95 14,75 14,86 14,43 14,33 12,32 17,14 16,03 21,63 16,39 24,68 16,74 13,84 19,51 11,32 19,87 14,91 15,57 20,21 20,37 16,35 14,05 11,26

9,66 11,52 13,03 10,47 12,48 12,85 11,52 5,86 10,18 11,03 5,43 7,48 8,84 11,54 12,13 15,13 11,01 18,8 15,5 8,17 12,64 4,89 8,12 10,22 3,99 12,58 14,28 12,27 13,58 9,18

16,02 55 15,32 169 19,42 81 26,65 14 16,5 168 15,61 319 16,58 120 16,04 18 19,31 40 18,69 57 23,44 9 21,17 16 15,81 47 22,73 19 19,93 61 28,13 24 21,76 28 30,55 51 17,98 530 19,51 25 26,37 19 17,74 13 31,61 9 19,6 29 27,16 7 27,84 10 26,45 31 20,42 52 14,53 2724 13,34 91

11,21 11,99 13,5 12,57 11,75 11,39 14,36 11,98 13,58 14,01 12,63 14,09 12,49 9,64 14,73 13,6 13,37 18,3 13,33 16,13 12,04 13,18 16,69 11,98 17,03 8,2 15,49 14,61 11,73 9,46

8,19 10,13 10,44 5,86 9,88 10,12 11,73 6,4 9,17 10,3 4,29 7,13 8,88 5,25 10,96 8,05 8,34 13,15 12,19 9,8 6,62 6 5,78 7,61 4,36 3,11 10,03 10,63 11,29 7,51

14,24 13,85 16,56 19,27 13,62 12,65 16,98 17,56 18 17,72 20,98 21,05 16,1 14,03 18,5 19,16 18,4 23,46 14,46 22,47 17,45 20,37 27,61 16,36 29,71 13,29 20,94 18,58 12,18 11,41

165 13,55 11,47 15,62

138

12,19 10,15 14,23

273 13,32 11,74 14,9 198 14,79 12,72 16,85 492 15,28 13,93 16,63

251 166 370

12,95 11,34 14,55 13,14 11,14 15,14 12,1 10,87 13,34

527 312 365 248 159 359 80

493 233 315 193 128 271 71

17,3 15,76 18,83 10,59 9,23 11,95 12,4 11,03 13,78 11,05 9,49 12,62 13,81 11,41 16,21 11,7 10,3 13,09 8,17 6,26 10,08

17,45 13,46 13,78 13,43 16,34 14,84 8,76

15,95 11,97 12,37 11,76 13,79 13,3 6,83

18,94 14,96 15,2 15,11 18,89 16,38 10,68

Literatuur Adami H.O., Bergstrom R., Sparen P., Baron J, (1993) Increasing cancer risk in younger birth cohorts in Sweden, Lancet, 341(8848): 773-7, Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K., Watson J.D., (1994) Molecular biology of the cell, Garland Publ. Inc. blz 243. Alves S; PrataMJ; FerreiraF; AmorimA (2000) Screening of thiopurine S-methyltransferase mutations by horizontal conformation-sensitive gel electrophoresis, Hum-Mutat,2000; 15(3): 246-53 Amaral-Mendes J.J., Pluygers E., Farina, J. (1995) Environmental health and ecotoxicology: an indispensable link, In: D.J Rapport, CL Gaudet and P Calow (Eds) Evaluating and monitoring the health of large-scale ecosystems Springer-Verlag, Berlin NATO ASI Series, vol 128, pp 77-93 Ames BN; Gold LS (1998): he causes and prevention of cancer: the role of environment Biotherapy 1998;11(23):205-20 Amos-CI; Xu-W; Spitz- MR(1999) Is there a genetic basis for lung cancer susceptibility? In ‘Chemoprevention of Cancer A clinical update’ Eds H-J Senn, A Costa and VC Jordan Springer-Verlag Berlin-Heidelberg 1999, p3-12 (A book in the Series “Recent Results in Cancer Research”, Vol 151). Ammenheuser-MM; Hastings-DA; Whorton-EB Jr; Ward-JB Jr (1997) Frequencies of hprt mutant lymphocytes in smokers, non-smokers, and former smokers, Environ-Mol Mutagen, 30(2): 131-8. Andreasen A.H., Andersen K.W., Madsen M.,, Mouridsen H., Olesen K.P., Lynge E. (1994) Regional trends in breast cancer incidence and mortality in Denmark prior to mammographic screening, Br. J. Cancer, 70(1): 133-7. Armitage P. (1985) Multistage models of carcinogenesis, Environ. Health. Perspect, 63: 195-201. Au W.W.; Ramanujam V.M.; Ward –J.B. Jr.; Legator M.S. (1991): Chromosome aberrations in lymphocytes of mice after sub-acute low-level inhalation exposure to benzene, Mutat-Res, 1991 Jun; 260(2): 219-24. Au W.W. (2001) : Life style factors and acquired susceptibility to environmental disease, Int-J-Hyg-EnvironHealth,2001 Oct; 204(1): 17-22,. Axelson O. (1986) Environmental epidemiology, Proceeding of the First International Symposium on Primary Prevention and Cancer, Antwerp, Belgium, March 19-22. Bastlova Tatiana; Vodicka Pavel; Peterkova Katerina; Hemminki Kari; Lambert Bo (1995): yrene oxide-induced HPRT mutations, DNA adducts and DNA strand breaks in cultured human lymphocytes,Carcinogenesis; 16:10, 2357-62, 1995. Beninson, D. (1996) Risk of Radiation at Low Dose, The Sievert Lecture Proceedings of the 9th Conference of the International Radiation protection Association, Vienna, 14/4/96. Bingham E. & Maltoni C. op het Symposium "Preventive Strategies for living in a Chemical World" van het Collegium Rammazinni te Washington 3 tot 5 november 1995 Birnbaum L.S. (1994), The mechanism of dioxin toxicity: relationship to risk assessment, Environ Health Perspect 102(Suppl 9) 157-167. Blair V., Birch J.M. (1994a) Patterns and temporal trends in the incidence of malignant disease in children: I, Leukaemia and lymphoma, Eur. J. Cancer, 30A(10): 1490-8. Blair V., Birch J.M. (1994b) Patterns and temporal trends in the incidence of malignant disease in children: II, Solid tumours of childhood, Eur. J. Cancer, 30A(10): 1498-511. Blankenship-A; Matsumura-F (1997) 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin-induced activation of a protein tyrosine kinase, pp60src, in murine hepatic cytosol using a cell-free system, Mol-Pharmacol, 1997 Oct; 52(4): 667-75. Boström C.E., Almen J., Steen B., Westerholm R., (1994) Human exposure to urban air pollution, Environ. Health Perspect, 102 (Suppl 4): 39-47. Bouffler SD (1998): Involvement of telomeric sequences in chromosomal aberrations, Mutat Res 1998 Aug 3;404(1-2):199-204 Brasseur, G., Hitchman, M.H. (1988) Stratospheric response to trace gas perturbations: Changes in ozone and temperature distributions, Science, 240(4852); 634-637, Bunin G.R., Feuer E.J., Witman P.A., Meadows A.T. (1996) Increasing incidence of childhood cancer: report of 20 years experience from the greater Delaware Valley Pediatric Tumor Registry, Paediatr Perinat Epidemiol; 10 (3):319-338.

72

Buntinx R, Cloes E, Dhollander D, Lousbergh D, Op De Beek L, Lummens JL, Salk E, Van Denbrande J, Van Waes A, (2000) Incidence of cancer in the Belgian Province of Limburg 1996-1998, Limburgse kankerstichting Hasselt, Diepenbeek. Burkhart-Schultz-KJ; Thompson-CL; Jones-IM (1996) Spectrum of somatic mutation at the hypoxanthine phosphoribosyltransferase (hprt) gene of healthy people, Carcinogenesis, 17(9): 1871-83. Burns-F; Albert-R; Altshuler-B; Morris-E (1983), Approach to risk assessment for genotoxic carcinogens based on data from the mouse skin initiation-promotion model, Environ-Health-Perspect, 1983 Apr; 50: 309-20 Carere-A; Antoccia-A; Crebelli-R; Degrassi-F; Fiore-M; Iavarone I; Isacchi-G; Lagorio-S; Leopardi-P; Marcon-F; et-al (1995): Genetic effects of petroleum fuels: cytogenetic monitoring of gasoline station attendants, Mutat-Res; VOL 332, ISS 1-2, 1995, P17-26 Carstensen, JM, Pershagen, G, Eklund, G (1988) Smoking-adjusted incidence of lung cancer among Swedish men in different occupations, Int. J. Epidemiol., 17(4): 753-8. Chaloupka-K; Harper-N; Krishnan-V; Santostefano-M; Rodriguez-LV; Safe-S (1993): Synergistic activity of polynuclear aromatic hydrocarbon mixtures as aryl hydrocarbon (Ah) receptor agonists, Chem-Biol-Interact, 1993 Dec; 89(2-3): 141-58 Coebergh JW, van der Does-van den Berg A, van Wering ER, van Steensel-Moll H,A,, Valkenburg HA, van 't Veer MB, Schmitz PI, van Zanen GE (1989) Childhood leukaemia in The Netherlands, 1973-1986: temporary variation of the incidence of acute lymphocytic leukaemia in young children, Br J Cancer; 59 (1):100-105. Coleman, MP, Esteve, J, Damiecki, P, Arslan, A, Renartd, H (1993) Trends in cancer incidence and mortality. IARC Scientific Publication n° 121, Lyon. 34th Annual Meeting of the Environmental Mutagen Society, Miami Beach, Florida,May 10-14, 2003 Crompton-NE; Barth-B; Kiefer-J: Inverse dose-rate effect for the induction of 6-thioguanine-resistant mutants in Chinese hamster V79-S cells by 60Co gamma rays, Radiat-Res, 1990 Dec; 124(3): 300-8 Da-Cruz-AD; Curry-J; Curado-MP; Glickman-BW (1996) Monitoring hprt mutant frequency over time in Tlymphocytes of people accidentally exposed to high doses of ionizing radiation, Environ Mol Mutagen, 27(3): 16575. Davies,-S-M; Robison,-L-L; Buckley,-J-D; Radloff,-G-A; Ross,-J-A; Perentesis,-J-P: Glutathione S-transferase polymorphisms in children with myeloid leukemia: a Children's Cancer Group study, Cancer-EpidemiolBiomarkers-Prev,2000 Jun; 9(6): 563-6. Davis, DL, Bradlow, HL (1995) Can environmental estrogens cause breast cancer?,Sci. Am., 273(4): 167-72. Davis, DL, Dinse, GE, Hoel, DG (1994) Decreasing cardiovascular disease and increasing cancer among whites in the United States from 1973 through 1987, Good news and bad news. JAMA, 271(6): 431-7. De Nully Brown P, Hertz H, Olsen J, Yssing M, Scheibel E, Jensen O (1989) Incidence of childhood cancer in Denmark 1943-1984, Int. J. Epidemiol.; 18 (3):546-555. Dedrick, R.L., Morrison, P.F. (1992) Carcinogenic potency of alkylating agents in rodents and humans, Cancer Res., 52(9): 2464-7. DePinho RA (2000): The age of cancer. Nature 2000 Nov 9;408(6809):248-54 Devesa, S.S., Blot, W.J., Stone, B.J., Miller, B.A., Tarone, R.E., Fraumeni, J.F.Jr (1995) Recent cancer trends in the United States. J. Natl. Cancer Inst., 87(3): 175-82. Dockery DW, Pope CA 3rd, Xu X, Spengler JD, Ware JH, Fay ME, Ferris BG Jr, Speizer FE. (1993) An association between air pollution and mortality in six U.S. cities., N Engl J Med.;329(24):1753-9. Doll R (1998): Epidemiological evidence of the effects of behaviour and the environment on the risk of human cancer. Recent Results Cancer Res 1998;154:3-21 Doll, R., Peto, R. (1981). The causes of cancer: quantitative estimates of avoidable risks of cancer in the United States today. J-Natl-Cancer-Inst. 1981 Jun; 66(6): 1191-308 Ehrenberg L, Moustacchi E., Osterman-Golkar S, with an appendix (II) by G Ekman. (1983) International Commission for Protection against Environmental mutagens and carcinogens. Working paper 4/4. Dosimetry of genotoxic agents and dose-response relationship of their effects. Mutation Res., 123, 121-182. Ehrenberg, L., Granath, F., Törnqvist, M. (1996): Macromolecule adducts as biomarkes of exposure to environmental mutagens in human populations. Environ Health Perspect 1996 May;104 Suppl 3:423-8 Epstein, S.S., Swartz, J.B. (1981) Fallacies of lifestyle cancer theories. Nature, 289 (5794): 127-30. Epstein, S.S., Swartz, J.B. cosigned by others (1984) Letter to the editor. Science, 224: 660-666.

73

Evans-MK; Taffe-BG; Harris-CC; Bohr-VA (1993) DNA strand bias in the repair of the p53 gene in normal human and xeroderma pigmentosum group C fibroblasts. Cancer Res. 53(22): 5377-81. Ezer R., Alonso M., Pereira E., Kim M., Allen J.C., Miller D.C., Newcomb E.W. (2002). Identification of glutathione S-transferase (GST) polymorphisms in brain tumors and association with susceptibility to pediatric astrocytomas. J-Neurooncol. Sep; 59(2): 123-34. Fearon-ER.(1997) Human Cancer Syndromes: Clues to the Origin and Nature of Cancer. Science 278: 10431050. Feltbower R.G., Moorman A.V., Dovey G., Kinsey S.E., McKinney P.A. (2001). Incidence of childhood acute lymphoblastic leukaemia in Yorkshire, UK. Lancet; 358 (9279):385-387. Fernandez-Salguero P et al.(1995) Immune system impairment and hepatic fibrosis in mice lacking the dioxin binding Ah receptor. Science, 268, 722-726 Feychting, M., Svensson, D., and Ahlbom, A. (1998). Exposure to motor vehicle exhaust and childhood cancer. Scandinavian Journal of Work and Environmental Health, 24 (1), 8-11. Finkel, A.M. (1995) Toward less misleading comparisons of uncertain risks: the example of aflatoxin and alar. Environ. Health. Perspect., 103(4): 376-85. Flachsbart PG (1995): Long-term trends in United States highway emissions, ambient concentrations, and invehicle exposure to carbon monoxide in traffic. J Expo Anal Environ Epidemiol 1995 Oct-Dec;5(4):473-95 Freudenheim, J.L., Marshall, J.R. (1988) The problem of profound mismeasurement and the power of epidemiological studies of diet and cancer. Nutr. Cancer, 11(4): 243-50. Gold L.S., Slone T.H., Ames B.N. (1998): What do animal cancer tests tell us about human cancer risk? Overview of analyses of the carcinogenic potency database. Drug Metab. 30: 359-404 Grawé J; Abramsson-Zetterberg L (1998): Low dose effects of chemicals as assessed by the flow cytometric in vivo micronucleus assay. Mutat Res 1998 Sep 20;405(2):199-208 Greenblatt-MS; Bennett-WP; Hollstein-M; Harris-CC (1994) Mutations in the p53 tumor suppressor gene: Clues to cancer etiology and molecular pathogenesis. Cancer Res. 54: 4855-4878. Gurney J.G., Davis S., Severson R.K., Fang J.Y., Ross J.A., Robison L.L. (1996). Trends in cancer incidence among children in the U.S., Cancer; 78 (3):532-541. Hagmar L; Bonassi S; Stromberg U; Brogger A; Knudsen LE; Norppa H; Reuterwall C (1998) Chromosomal aberrations in lymphocytes predict human cancer: a report from the European Study Group on Cytogenetic Biomarkers and Health (ESCH). Cancer Res 1998 Sep 15;58(18):4117-21 Hall-BG (1991). Is the occurrence of some spontaneous mutations directed by environmental challenges? NewBiol 1991 Aug; 3(8): 729-33 Han-CZ; Guo-Y; Jing-JX [A study on the relationship between malignant tumour mortality and environmental pollution in Beicun countrysideof Datong City]. Chung Hua Liu Hsing Ping Hsueh Tsa Chih 1995 Apr;16(2):101-4 Heddle-JA (1999) On clonal expansion and its effects on mutant frequencies, mutation spectra and statistics for somatic mutations in vivo. Mutagenesis. 14(3): 257-60. Heddle-JA; Cosentino-L; Dawod-G; Swiger-RR; Paashuis-Lew-Y (1996) Why do stem cells exist? Environ Mol Mutagen. 28(4): 334-41. Hei-TK; Wu-LJ; Liu-SX; Vannais-D; Waldren-CA; Randers-Pehrson-G: Mutagenic effects of a single and an exact number of alpha particles in mammalian cells. Proc-Natl-Acad-Sci-U-S-A. 1997 Apr 15; 94(8): 3765-70. Henderson-BE; Ross-RK; Pike-MC (1991): Toward the primary prevention of cancer. Science 254: 1131-1138 (1991) Hengstler-JG; Arand-M; Herrero-ME; Oesch-F: Polymorphisms of N-acetyltransferases, glutathione Stransferases, microsomal epoxide hydrolase and sulfotransferases: influence on cancer susceptibility. In 'Genes and Environment in Cancer'; Eds M. Schwab, H. Rabes, K. Munk and P.H. Hofschneider. Springer-Verlag BerlinHeidelberg 1998. p.47-85. (A book in the Series "Recent Results in Cancer Research", Vol. 154). Hemminki-K; Pershagen-G (1994) Cancer risk of air pollution: epidemiological evidence. Environ-HealthPerspect; VOL 102 Suppl 4, 1994, P187-92 Hoel, D.G., Davis, D.L., Miller, A.B., Sondik, E.J., Swerdlow, A.J. (1992) Trends in cancer mortality in 15 industrialized countries, 1969-1986. J. Natl. Cancer. Inst., 84(5): 313-20. Hough--A-M; Derwent R-G (1990) Changes in the global concentration of tropospheric ozone due to human activities. NATURE (LONDON) 344(6267); 645-648.

74

Huff, J. (1993) Issues and controversies surrounding qualitative strategies for identifying and forecasting cancer causing agents in the human environment. Pharmacol. Toxicol., 72 (Suppl 1): 12-27. Huff, J., Hoel, D (1992) Perspective and overview of the concepts and value of hazard identification as the initial phase of risk assessment for cancer and human health. Scand. J. Work. Environ. Health., 18 (Suppl 1): 83-9. Huff-JE; Salmon-AG; Hooper-NK; Zeise-L (1991) Long-term carcinogenesis studies on 2,3,7,8tetrachlorodibenzo-p-dioxin and hexachlorodibenzo-p-dioxins. Cell-Biol-Toxicol. 1991 Jan; 7(1): 67-94 Hussain-SP; Harris-CC Molecular epidemiology of human cancer. In ‘Genes and Environment in Cancer’; Eds M. Schwab, H. Rabes, K. Munk and P.H. Hofschneider. Springer-Verlag Berlin-Heidelberg 1998. p.22-36. (A book in the Series “Recent Results in Cancer Research”, Vol. 154). IARC monographs on the evaluation of Carcinogenic risks to humans (1997). Volume 69. Polychlorinated dibenzo-para-dioxins and Polychlorinated dibenzofurans (1997). Ikushima-T; Aritomi-H; Morisita-J (1996): Radioadaptive response: efficient repair of radiation-induced DNA damage in adapted cells. Mutat-Res. 1996 Nov 4; 358(2): 193-8 Inga-A; Cresta-S; Monti-P; Aprile-A; Scott-G; Abbondandolo-A; Iggo-R; Fronza-G (1997) Simple identification of dominant p53 mutants by a yeast functional assay. Carcinogenesis. 18(10): 2019-21. Jacob J; Grimmer G; Hildebrandt A (1997): Long-term decline of atmospheric and marine pollution by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHS) in Germany. Chemosphere 1997 May;34(9-10):2099-108 Jick-H; Watkins-RN; Hunter-JR; Dinan-BJ; Madsen-S; Rothman-KJ; Walker-AM (1979). Replacement estrogens and endometrial cancer. N-Engl-J-Med. 1979 Feb 1; 300(5): 218-22 Joiner-MC; Lambin-P; Malaise-EP; Robson-T; Arrand-JE; Skov-KA; Marples-B (1996) Hypersensitivity to very-low single radiation doses: its relationship to the adaptive response and induced radioresistance. Mutat-Res. 1996 Nov 4; 358(2): 171-83 Jones, K.C., Grimmer, G., Jacob, J., Johnston, AE. (1989) Changes in the polynuclear aromatic hydrocarbon content of wheat grain and pasture grassland over the last century from one site in the U.K. Sci. Total. Environ., 78: 117-30. Katz, D.L., Zheng, T., Holford, T.R., Flannery, J (1994) Time trends in the incidence of renal carcinoma: analysis of Connecticut Tumor Registry data, 1935-1989. Int. J. Cancer. 1994 Jul 1; 58(1): 57-63. Karcher W., Hansen B.G., van Leeuwen C., Clements R., Hiromatsu K. The US-EU-Japanese trilateral collaborative project on QSARs; Lecture on the 7th international Workshop on QSAR in Environmental Sciences. QSAR 96 “Past, Present and Future”. Org. by National Environmental Reserarch Institute of Denmark. June 2428, 1996. Elsinore (Helsingor) Denmark (1996). Kinzler-KW; Vogelstein-B. (1997) Gatekeepers and caretakers. Nature 386: 761-763. Knudson, A.G.Jr (1985) Hereditary cancer, oncogenes, and antioncogenes. Cancer Res., 45(4): 1437-43. Ko YC Air pollution and its health effects on residents in Taiwanese communities] Kaohsiung journal of medical sciences [Kaohsiung J Med Sci] 1996 Dec; 12 (12), pp. 657-69. Korte JE, Hertz-Picciotto I, Schulz MR, Ball LM, Duell EJ (2000): The contribution of benzene to smoking-induced Leukemia. Environ Health Perspect. 2000 Apr;108(4):333-9 Krajinovic,-M; Richer,-C; Sinnett,-H; Labuda,-D; Sinnett,-D : Genetic polymorphisms of N-acetyltransferases 1 and 2 and gene-gene interaction in the susceptibility to childhood acute lymphoblastic leukemia. CancerEpidemiol-Biomarkers-Prev.2000 Jun; 9(6): 557-62. Kvale, G., Bjelke, E., Heuch, I. (1986) Occupational exposure and lung cancer risk. Int. J. Cancer, 37(2): 185-93. Levi, F., LaVecchia, C., Randimbison, L., Te, V.C. (1995a): Cancer incidence and mortality in young adults in Vaud, Switzerland, 1974-1992. Int. J. Cancer, 61(5): 606-10. Levi, F., LaVecchia, C., Randimbison, L., Te, V.C. (1995b) Cancer incidence and mortality among teenagers in Vaud, Switzerland, 1974-1992. Int. J. Cancer., 61(1): 40-3. Lewtas, J. (1993) Complex mixtures of air pollutants: characterizing the cancer risk of polycyclic organic matter. Environ. Health. Perspect., 100, 211-8. Li-H; Jin-S; Shi-S The trend of mortality of lung cancer and its association with air pollution]. Chung Hua Liu Hsing Ping Hsueh Tsa Chih 1994 Feb;15(1):38-41 Li-J; Yen-C; Liaw-D et al. (1997) PTEN, a putative protein tyrosine phosphatase gene mutated in human brain, breast, and prostate cancer. Science 275: 1943-1947. Lindell, B. (1996) The case of linearity SSI News, (1), 1966 Published by the Swedish Radiation Protection Institute.

75

Linet M.S. and Devesa S.S. (1991). Descriptive epidemiology of childhood leukaemia. Br J Cancer; 63 (3):424429. Loeb-LA (1991) Mutator fenotype may be required for multistage carcinogenesis. Cancer Res. 51: 3075-3079. Lutz, W.K. (1990a) Dose-response relationship and low dose extrapolation in chemical carcinogenesis. Carcinogenesis, 11(8): 1243-7. Lutz, W.K. (1990b) Endogenous genotoxic agents and processes as a basis of spontaneous carcinogenesis. Mutation Res., 238(3): 287-95. Lutz-WK; Schlatter-J Chemical carcinogens and overnutrition in diet-related cancer Carcinogenesis (London); 13:12, 2211-16, 1992 Lutz-WK; Fekete-T; Vamvakas-S (1998) Position- and base pair-specific comparison of p53 mutation spectra in human tumors: elucidation of relationships between organs for cancer etiology. Environ Health Perspect. 106(4): 207-11. Magnani C., Dalmasso P., Pastore G., Terracini B., Martuzzi M., Mosso M. L., Merletti F. (2003). Increasing incidence of childhood leukemia in Northwest Italy, 1975-98. Int J Cancer; 105 (4):552-557. Majeed, F.A., Burgess, N.A. (1994) Trends in death rates and registration rates for prostate cancer in England and Wales ., Br-J-Urol. 1994 Apr; 73(4): 377-81 Marnett, L.J., Burcham, P.C. (1993) Endogenous DNA adducts: potential and paradox. Chem. Res. Toxicol., 6(6): 771-85. McCormick, J.J., Maher, V.M. (1994) Analysis of the multistep process of carcinogenesis using human fibroblasts. Risk. Anal., 14(3): 257-63. McNally R.J., Alexander F.E., Birch J.M. (2002). Space-time clustering analyses of childhood acute lymphoblastic leukaemia by immunophenotype. Br J Cancer, 87(5):513-5. McNally R.J., Cairns D.P., Eden O.B., Alexander F.E., Taylor G.M., Kelsey A.M., Birch J.M. (2002). An infectious aetiology for childhood brain tumours? Evidence from space-time clustering and seasonality analyses. Br J Cancer, 86(7):1070-7. McWhirter W.R. and Petroeschevsky A.L. (1991). Incidence trends in childhood cancer in Queensland, 19731988. Med J Aust; 154 (7):453-455. McWhirter W.R., Dobson C., Ring I. (1996). Childhood cancer incidence in Australia, 1982-1991. Int J Cancer; 65 (1):34-38. Muir C, Waterhouse J, Mack T, Powell J, Whelan S (1987). Cancer Incidence in Five Continents, Volume V. IARC Scientific Publication n° 88, International Agency for Research on Cancer, Lyon. Nakachi-K; Imai-K; Hayashi-S; Kawajiri-K (1993) Polymorphisms of the CYP1A1 and glutathione S-transferase genes associated with susceptibility to lung cancer in relation to cigarette dose in a Japanese population. Cancer Research 1993:53;2994-9. Nebert DW (1999) : Pharmacogenetics and pharmacogenomics: why is this relevant to the clinical geneticist? Clin Genet, 1999 Oct; Vol. 56 (4), pp. 247-58; Ochs-K; Sobol-RW; Wilson-SH; Kaina-B (1999) Cells deficient in DNA polymerase beta are hypersensitive to alkylating agent-induced apoptosis and chromosomal breakage. Cancer Res. 59: 1544-1551. Olsen, J.H., Boice, J.D.Jr., Seersholm, N., Bautz, A., Fraumeni, J.F.Jr. (1995) Cancer in the parents of children with cancer. N. Engl. J. Med., 333(24): 1594-9. Paashuis-Lew-YR; Heddle-JA (1998) Spontaneous mutation during fetal development and post-natal growth. Mutagenesis. 13(6): 613-7. Parkin DM, Whelan SL, Ferlay J, Raymond L and Young J (1997). Cancer Incidence in Five Continents Vol VII. IARC Scientific Publications no 143, Lyon, France. Parkin D.M., Kramarova E., Draper G.J., Masuyer E., Michaelis J., Neglia J., Qureshi S., Stiller C.A. and (Eds) (1998). International Incidence of Childhood Cancer, Volume II. IARC Scientific Publications, 144Lyon Pastorino U., Berrino F., Gervasio A., Pesenti V., Riboli E., Crosignani P. (1984): Proportion of lung cancers due to occupational exposure. Int. J. Cancer 33:231-237. Pennisi-E.(1997) New tumor suppressor found - twice (news, comment). Science 275: 1876-1878. Perera-FP (1997) Environment and cancer: who are susceptible? Science 278: 1068-1073. Peto-R; Gray-R; Brantom-P; Grasso-P (1991a) Effects on 4080 rats of chronic ingestion of N-nitrosodiethylamine or N-nitrosodimethylamine: a detailed dose-response study Cancer-Res. 1991 Dec 1; 51(23 Pt 2): 6415-51

76

Peto-R; Gray-R; Brantom-P; Grasso-P (1991b) Dose and time relationships for tumor induction in the liver and esophagus of 4080 inbred rats by chronic ingestion of N-nitrosodiethylamine or N-nitrosodimethylamine. CancerRes. 1991 Dec 1; 51(23 Pt 2): 6452-69. Phillips, D.H., Hewer, A., Martin, C.N., Garner, R.C., King, M.M (1988) Correlation of DNA adduct levels in human lung with cigarette smoking. Nature, 336(6201): 790-2. Phillips-DH (1999) Polycyclic aromatic hydrocarbons in the diet. Mutat Res. 443(1-2): 139-47. Pluygers, E., Gourdin, P., Dardenne, G., Scoubeau, B. and Parfonry, A. (1993) Serum biomakers in the on-site evaluation of suspected cancer risk in humans residing near hazardous waste sites. In: CC Travis (ed). Use of biomarkers in assessing health and environmental impacts of chemical pollutants. NATO ASI series, volume 250 Plenum Press, New York, pp 209-226. Podlutsky-A; Osterholm-AM; Hou-SM; Hofmaier-A; Lambert-B (1998) Spectrum of point mutations in the coding region of the hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (hprt) gene in human T-lymphocytes in vivo. Carcinogenesis. 19(4): 557-66. Renan, M.J. (1993) How many mutations are required for tumorigenesis? Implications from human cancer data. Mol. Carcinog., 7(3): 139-46. Ries LAG, Kosary CL, Hankey BF, Miller BA, Clegg L, Edwards BK (eds). SEER Cancer Statistics Review, 19731996, National Cancer Institute, Bethesda MD, 1999. Rigaud O and Moustacchi E. Radioadaptation for gene mutation and the possible molecular mechanisms of the adaptive response (Review). Mutat Res 358:127-34, 1996. Saadat I., Saadat M. (2000). The glutathione S-transferase mu polymorphism and susceptibility to acute lymphocytic leukemia. Cancer-Lett. Sep 29; 158(1): 43-5. Sadowska, A., Pluygers, E., Narkiewicz, M., Pawelczak, A., Lata, B. (1993) Environmental genotoxicity and cancer risk in humans: a combined evaluation correlating the results of the Tradescantia micronucleus assay in the field and human biomarker assessments in serum. I. The TRAD-MNC assay. Eur. J. Cancer Prev., 3: 69-78. Shaver-Walker-PM; Urlando-C; Tao-KS; Zhang-XB; Heddle-JA: Enhanced somatic mutation rates induced in stem cells of mice by low chronic exposure to ethylnitrosourea. Proc-Natl-Acad-Sci-U-S-A. 1995 Dec 5; 92(25): 11470-4 Shimizu, Y., Schull, W.J., Kato, H. (1990) Cancer risk among atomic bomb survivors. The RERF Life Span Study. Radiation Effects Research Foundation. JAMA, 264(5): 601-4. Sinnett D., Krajinovic M., Labuda D. (2000). Genetic susceptibility to childhood acute lymphoblastic leukemia. Leuk-Lymphoma. Aug; 38(5-6): 447-62. Simoncini T., Hafezi-Moghadam A., Brazil D.P., Ley K., Chin W. & Liao J.K. (2000) Interaction of oestrogen receptor with the regulatory subunit of phosphatidylinositol-3-OH kinase, Nature, 407: 538-541 Soll-Johanning-H; Bach-E; Olsen-JH; Tuchsen-F Cancer incidence in urban bus drivers and tramway employees:a retrospective cohort study. Occup Environ Med 1998 Sep;55(9):594-8 Soto A.M.op de conferentie "Endocrine disruptors" georganiseerd in het kader van het Europees "Awareness Strategies for Pollution from Industries" ASPIS project, te Koss, Griekenland, 2-4 september 1999 Steenland-K, Deddens-J, Stayner-L Diesel exhaust and lung cancer in the trucking industry: exposure-response analyses and risk assessment. Am J Ind Med 1998 Sep;34(3):220-8 Steinmetz-R; Mitchner-NA; Grant-A; Allen-DL; Bigsby-RM; Ben-Jonathan-N (1998) The xenoestrogen bisphenol A induces growth, differentiation, and c-fos gene expression in the female reproductive tract. Endocrinology. 139(6): 2741-7 Storer, J.B., Mitchell, T.J., Fry, R.J. (1988) Extrapolation of the relative risk of radiogenic neoplasms across mouse strains and to man. Radiat. Res., 114(2): 331-53. Strauss B.S. (1992). The origin of point mutations in human tumor cells. Cancer Research 52, 249-253. Swerdlow A.J., dos Santos Silva I., Reid A., Qiao Z., Brewster D.H. and Arrundale J. (1998). Trends in cancer incidence and mortality in Scotland: description and possible explanations. Br J Cancer; 77 Suppl 3 1-54. Tanimoto K; Hayashi S; Yoshiga K; Ichikawa T (1999): Polymorphisms of the CYP1A1 and GSTM1 gene involved in oral squamous cell carcinoma in association with a cigarette dose. Oral Oncol;35(2):191-6 Thomas, D.B., Karagas, M.R. (1987) Cancer in first and second generation Americans. Cancer Res., 47(21): 5771-6 Törnqvist, M., Ehrenberg, L. (1994) On cancer risk estimation of urban air pollution. Environm. Health Perspect., 102: 173-182.

77

Tomatis L; Huff J; Hertz-Picciotto I; Sandler DP; Bucher J; Boffetta P; Axelson O; Blair A; Taylor J (1997): Avoided and avoidable risks of cancer. Carcinogenesis 18: 97-105 Trichopoulos, D., Petridou, E. (1994) Epidemiologic studies and cancer etiology in humans Med. Exerc. Nutr. Health, 3: 206-225. Ueno AM; Vannais DB; Gustafson DL; Wong JC; Waldren CA (1996): A low, adaptive dose of gamma-rays reduced the number and altered the spectrum of S1- mutants in human-hamster hybrid AL cells.Mutat Res 1996 Nov 4;358(2):161-9. Ulrich Elin M., Caperell-Grant Andrea, Jung Sin-Ho, Hites Ronald A., Bigsby Robert M. (2000) Environmentally Relevant Xenoestrogen Tissue Concentrations Correlated to Biological Responses in Mice, EHP, 108, 973 Urbach F (1997): Ultraviolet radiation and skin cancer of humans. J Photochem Photobiol B 1997 Aug;40(1):3-7 Van-Delft-JHM; Baan-RA; Roza-L.(1998): Biological effect markers for exposure to carcinogenic compound and their relevance for risk assessment. Crit Rev Toxicol. 28: 477-510. Vineis-P; Bartsch-H; Caporaso-N; Harrington-AM; Kadlubar-FF; Landi-MT; Malaveille-C; Shields-PG; Skipper-P; Talaska-G; et-al (1994): Genetically based N-acetyltransferase metabolic polymorphism and low-level environmental exposure to carcinogens. Nature. 1994 May 12; 369(6476): 154-6 Vlietinck R., Schoeters G., Van Loon H., Loots I. (2000) Ontwikkeling van een concept voor de opvolging en risico-evaluatie van blootstelling aan leefmilieupolluenten en hun effecten op volksgezondheid in Vlaanderen, Algemene koepeltekst, eindrapport van het onderzoek milieu en gezondheid, www.wvc.vlaanderen.be/ gezondmilieu/onderzoeken/koepel/koepeltekst/pdf/koepel tekst.pdf Waldren-C; Correll-L; Sognier-MA; Puck-TT Measurement of low levels of x-ray mutagenesis in relation to human disease. Proc-Natl-Acad-Sci-U-S-A. 1986 Jul; 83(13): 4839-43 Ward-JB Jr; Ammenheuser-MM; Ramanujam-VM; Morris-DL; Whorton-EB Jr; Legator-MS (1992): The mutagenic effects of low level sub-acute inhalation exposure to benzene in CD-1 mice. Mutat-Res. 1992 Jul; 268(1): 49-57 Weinberg-RA. (1996) How Cancer Arises. Scientific American 275: 32-40. Weinberg-RA. (1998): Bumps on the road to immortality. Nature 396: 23-24 (1998) Whysner-J; Conaway-CC; Verna-L; Williams-GM (1996): Vinyl chloride mechanistic data and risk assessment: DNA reactivity and cross-species quantitative risk extrapolation. Pharmacol-Ther. 1996; 71(1-2): 7-28 Wolff-S (1996): Aspects of the adaptive response to very low doses of radiation and other agents. Mutat-Res. 1996 Nov 4; 358(2): 135-42 Wolff MS; Collman GW; Barrett JC; Huff J (1996): Breast cancer and environmental risk factors: epidemiological and experimental findings. Annu Rev Pharmacol Toxicol 1996;36:573-96 Wood-RD (1996) DNA repair in eukaryotes. Annu Rev Biochemistry 65:135-137. Zava DT; Blen M; Duwe G (1997): Estrogenic activity of natural and synthetic estrogens in human breast cancer cells in culture. Environ Health Perspect 1997 Apr;105 Suppl 3:637-45 Zhang-XB; Urlando-C; Tao-KS; Heddle-JA (1995) Factors affecting somatic mutation frequencies in vivo. Mutat Res.338(1-6): 189-201. Zimmer-DM; Aaron-CS (1997) In vivo mutagenesis in the cynomolgus monkey: time course of HPRT mutant frequency at long time points following ethylnitrosourea exposure. Environ Mol Mutagen. 29(2): 117-23.

78

Begrippen AH-receptor: intracellulaire arylhydrocarbonreceptor waaraan dioxine-achtige stoffen kunnen binden. Binding op deze receptor leidt tot veranderingen in de genexpressie en start een ketting van reacties die leiden tot giftigheid van deze stoffen. Aneugeen: agens dat wijzigingen in het aantal chromosomen per cel veroorzaakt Aneuploïdie: toestand waarbij cellen of individuen een abnormaal aantal chromosomen hebben BER-genen: genen van proteïnen die deel uitmaken van de base excision repair pathway (DNA herstelmechanisme). Chromosoommutatie: wijziging van de chromosoomstructuur Clastogeen: agens dat breuken in chromosomen veroorzaakt Genmutatie: een wijziging in de DNA basesequentie; de chromosoomstructuur is niet veranderd Genoommutatie: wijziging in het normale chromosomenaantal Mismatchherstel: DNA herstelmechanisme waarbij foute basen, die geen correcte baseparing toelaten, opgespoord en uitgeknipt worden om vervangen te worden door correcte basen. Mutageen: agens dat mutaties veroorzaakt Mutatie: elke in de dochtercellen overerfbare genetische verandering uterotrofe test: test waarbij een oestrogene invloed wordt opgespoord door een effect op de uterus van een proefdier te meten.

79