V časopisu Experimental Eye Research (svazek 227) byl zveřejněn článek o vlivu karbofuranu na zrak. Tento pesticid má za následek patologické stavy rohovky a může způsobovat slepotu. Pokud je člověk vystaven jeho působení, ovlivňuje to proces hojení ran a autofagii (tj. obnovu nebo zbavování se poškozených buněk) v rohovce. Po expozici karbofuranem se v očích objevuje mióza, dakryorea, chromodakryorea. Způsobuje bolest a podráždění očí i rozmazané vidění.
Působení pesticidů na oči je hlavním zdrojem očních onemocnění u dospělých i dětí na celém světě. Karbofuran (CF), N-methylkarbamát, je pesticid, který se nejčastěji používá jako insekticid, nematocid a akaricid v zemědělství, lesnictví a zahradnických pracích. Kontakt s tímto pesticidem nebo jeho požití způsobuje vysokou nemocnost i úmrtnost lidí a domácích zvířat. Pesticidy se totiž v oku vstřebávají rychleji než v jiných tělesných orgánech a velmi rychle poškozují oční tkáně.
U lidí má kontakt s karbofuranem za následek rozmazané vidění, bolest očí, ztrátu koordinace, anticholinesterázový efekt, slabost, pocení, nevolnost a zvracení, bolesti břicha. Má endokrinní, reprodukční a cytotoxické účinky v závislosti na množství a délce expozice. Je-li jedinec vystaven pesticidům v oku, poškozuje to rohovku, spojivku, čočku, sítnici i zrakový nerv a má to za následek abnormální pohyby oka a poruchy vidění. Pesticidy typu karbofuran způsobují rovněž slinění, slzení, močení a defekaci.
Karbofuran (CF) a jeho dva hlavní metabolity (3-hydroxykarbofuran a 3-ketokarbofuran) jsou reverzibilní inhibitory acetylcholinesterázy (AChE), která reguluje acetylcholin (ACh), neurohumorální chemickou látku, jež hraje důležitou roli při hojení ran rohovky. Rohovkový epitel obsahuje vysoké hladiny ACh, jehož akumulace inhibicí AChE po expozici CF nadměrně stimuluje muskarinové ACh receptory (mAChRs) a nikotinové ACh receptory (nAChRs). Nadměrná stimulace mAChRs v oku způsobuje miózu (nadměrné zúžení zornice), dakryoreu (nadměrný tok slz) nebo chromodakryoreu (červené slzy). Nedávné studie uvádějí změnu mechanismu autofagie v lidské rohovce in vitro a ex vivo po expozici karbofuranem.
Používání a úloha pesticidů
Kromě již výše popsaného používání pesticidů v zemědělství, zahradnictví, lesnictví, zahradách atd. se karbamátové sloučeniny se používají také ve veterinární medicíně jako ektoparazitika a v humánní medicíně k terapeutickým zásahům při Alzheimerově chorobě, myastenii gravis, glaukomu a při profylaxi otrav nervovými plyny s organofosfátovým účinkem. Běžně používané N-methylkarbamáty (aldikarb, karbofuran, karbaryl, methomyl, oxamyl, pirimikarb, propoxur atd.) jsou estery kyseliny karbamové. Karbofuran je vysoce toxická chemická látka, která se běžně používá jako insekticid, nematocid a akaricid pro zemědělské, lesnické a průmyslové aplikace a při náhodných a náhlých otravách.
Nejčastější vliv na zrak
Jen ve Spojených státech amerických se každoročně používá cca 2 267,96 tuny karbofuranu, což má za následek značnou kontaminaci půdy a vody. Přibližně 45 % afroamerických žen ve městech vykazuje stopové množství karbofuranu v plazmě. Nitrosovaný karbofuran vykazuje mutagenní vlastnosti. Agentura Spojených států pro ochranu životního prostředí (US EPA) zaznamenala několik případů otravy pesticidy z různých zdrojů včetně státních a federálních agentur.
Tyto zprávy uvádějí, že pracovníci byli vystaveni karbofuranu tímto způsobem: a) a dostal se jim do očí při aplikaci postřiku na poli, b) do obličeje, c) farmáři si při aplikaci postřiku polili karbofuranem ruce, d) při vykládce z nákladního vozu, kdy jim vstříkl jim do očí, e) osoba aplikovala karbofuran celý den a následně onemocněla, f) v době přestávky, kdy se připravoval, g) či při čištění nástrojů (United States Environmental Protection Agency, 1997).
Karbamátové sloučeniny způsobují toxicitu u savců, ptáků, ryb a volně žijících živočichů především v důsledku karbamylace (reverzibilní inhibice) acetylcholinesterázy (AChE) i hromadění ACh v synapsích v mozku a nervosvalových spojích v kosterních svalech. To vede k toxickým příznakům hypercholinergní převahy.
U lidí a zvířat má karbofuran toxické účinky také v důsledku necholinergních mechanismů, jako jsou endokrinní, reprodukční, cytotoxické, genotoxické poruchy atd. U savců po expozici karbofuranem nastává apoptóza neuronů v hipokampu, oxidační stres, neurozáněty, poruchy paměti a chromozomální abnormality. Nedávná studie uvádí, že toxicita karbofuranu zvyšuje proces stárnutí buněk a narušuje biologické stárnutí u zvířat s abnormálním lysofosfolipidovým transportérem Spns1.
Přestože v současné době mnoho zemí používání karbofuranu zakázalo, stále se používá jako insekticid v zemědělství a v domácnostech, což má vliv na lidi i zvířata, protože kontaminuje ovzduší, vody a potraviny.
Současná léčba
Příznaky toxicity CF se mohou objevit během 5 až 45 minut v závislosti na množství a místě expozice. Pokud jsou oči vystaveny karbofuranu, doporučuje se v současnosti nejprve jejich okamžité vypláchnutí velkým množstvím vody a odstranění kontaktních čoček. Při velkém požití pesticidu lze zvážit výplach žaludku nebo použití aktivního uhlí. Při záchvatech lze navíc podat benzodiazepiny, i když údaje o jejich účinnosti při toxicitě CF jsou omezené. V akutní fázi může být pacientovi podán atropin.
Autoři: Duraisamy Kempuraj, Eric Zhang, Suneel Gupta, Ramesh C. Gupta, Nishant R. Sinha, Rajiv R. Mohan.
Celý článek včetně odkazů na literaturu naleznete zde.
Literatura:
[1] Duraisamy Kempuraj, Eric Zhang, Suneel Gupta, Ramesh C. Gupta, Nishant R. Sinha, Rajiv R. Mohan. Carbofuran pesticide toxicity to the eye. Experimental Eye Research. Vol. 227, Feb. 2023.
Dostupné z: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0014483522004365.