מחקר מראה כי תוצרי פירוק (מטבוליטים) של חומרי הדברה יכולים להיות רעילים יותר מתכשירי האם שלהם

אוויר נקי, מים וקרקע בריאה הם חלק בלתי נפרד מתפקודן של מערכות אקולוגיות המקיימות אינטראקציה בארבעת האזורים העיקריים של כדור הארץ כדי לקיים חיים. עם זאת, שאריות חומרי הדברה רעילים נמצאות בכל מערכות אקולוגיות ונמצאות לעתים קרובות בקרקע, במים (מוצקים ונוזליים כאחד) ובאוויר הסביבה ברמות העולות על תקני הסוכנות להגנת הסביבה של ארה"ב (EPA). שאריות חומרי הדברה אלו עוברות הידרוליזה, פוטוליזה, חמצון ופירוק ביולוגי, וכתוצאה מכך נוצרים תוצרי טרנספורמציה שונים הנפוצים כמו תרכובות האם שלהן. לדוגמה, ל-90% מהאמריקאים יש לפחות סמן ביולוגי אחד של חומרי הדברה בגופם (תרכובת האם וגם מטבוליט). נוכחות חומרי הדברה בגוף יכולה להשפיע על בריאות האדם, במיוחד בשלבים פגיעים של החיים כמו ילדות, גיל ההתבגרות, הריון וזקנה. הספרות המדעית מצביעה על כך שלחומרי הדברה יש זה מכבר השפעות בריאותיות שליליות משמעותיות (למשל, שיבושים אנדוקריניים, סרטן, בעיות רבייה/לידה, רעילות עצבית, אובדן מגוון ביולוגי וכו') על הסביבה (כולל חיות בר, מגוון ביולוגי ובריאות האדם). לפיכך, חשיפה לחומרי הדברה ולגורמים המשפיעים על הבריאות יכולה להיות בעלת השפעות בריאותיות שליליות, כולל השפעות על המערכת האנדוקרינית.
ד"ר תיאו קולבורן, מומחה מהאיחוד האירופי בנושא משבשי אנדוקריניים (ז"ל), סיווג יותר מ-50 רכיבים פעילים בחומרי הדברה כמשבשי אנדוקריניים (ED), כולל כימיקלים במוצרים ביתיים כגון חומרי ניקוי, חומרי חיטוי, פלסטיק וקוטלי חרקים. מחקרים הראו כי שיבוש אנדוקריני שולט בחומרי הדברה רבים כגון קוטלי העשבים אטרזין ו-2,4-D, קוטל החרקים לחיות מחמד פיפרוניל ודיאוקסינים שמקורם בייצור (TCDD). כימיקלים אלה יכולים לחדור לגוף, לשבש הורמונים ולגרום להתפתחות שלילית, מחלות ובעיות רבייה. המערכת האנדוקרינית מורכבת מבלוטות (בלוטת התריס, הגונדות, בלוטת יותרת הכליה ובלוטת יותרת המוח) ומההורמונים שהן מייצרות (תירוקסין, אסטרוגן, טסטוסטרון ואדרנלין). בלוטות אלה וההורמונים התואמים להן שולטים בהתפתחות, גדילה, רבייה והתנהגות של בעלי חיים, כולל בני אדם. הפרעות אנדוקריניות הן בעיה מתמדת וגוברת המשפיעה על אנשים ברחבי העולם. כתוצאה מכך, תומכי המדיניות טוענים כי המדיניות צריכה לאכוף תקנות מחמירות יותר על שימוש בחומרי הדברה ולחזק את המחקר על ההשפעות ארוכות הטווח של חשיפה לחומרי הדברה.
מחקר זה הוא אחד מני רבים המזהים כי תוצרי פירוק חומרי הדברה רעילים באותה מידה או אפילו יעילים יותר מתכשירי האם שלהם. ברחבי העולם, פיריפרוקסיפן (Pyr) נמצא בשימוש נרחב להדברת יתושים והוא חומר ההדברה היחיד שאושר על ידי ארגון הבריאות העולמי (WHO) להדברת יתושים במיכלי מי שתייה. עם זאת, כמעט לכל שבעת חומרי ההדברה TP Pyr יש פעילות מדלדלת אסטרוגן בדם, בכליות ובכבד. מלאתיון הוא קוטל חרקים פופולרי המעכב את פעילות האצטילכולין אסטראז (AChE) ברקמת העצבים. עיכוב AChE מוביל להצטברות של אצטילכולין, מוליך עצבי כימי האחראי על תפקוד המוח והשרירים. הצטברות כימית זו עלולה להוביל לתוצאות חריפות כגון עוויתות מהירות בלתי נשלטות של שרירים מסוימים, שיתוק נשימתי, עוויתות, ובמקרים קיצוניים, עיכוב האצטילכולין אסטראז אינו ספציפי, מה שמוביל להתפשטות המלאתיון. זהו איום חמור על חיות הבר ועל בריאות הציבור. לסיכום, המחקר הראה כי לשני חומרי הדברה מסוג מלתיון יש השפעות משבשות אנדוקריניות על ביטוי גנים, הפרשת הורמונים ומטבוליזם של גלוקוקורטיקואידים (פחמימות, חלבונים, שומנים). הפירוק המהיר של חומר ההדברה פנוקספרופ-אתיל הביא להיווצרותם של שני חומרי הדברה רעילים ביותר שהגבירו את ביטוי הגנים פי 5.8-12 והשפיעו רבות יותר על פעילות האסטרוגן. לבסוף, חומר ההדברה העיקרי של בנלקססיל נותר בסביבה זמן רב יותר מתרכובת האם, הוא אנטגוניסט אלפא לקולטן אסטרוגן ומשפר את ביטוי הגנים פי 3. ארבעת חומרי ההדברה במחקר זה לא היו הכימיקלים היחידים שהיו מדאיגים; רבים אחרים מייצרים גם תוצרי פירוק רעילים. חומרי הדברה אסורים רבים, תרכובות חומרי הדברה ישנות וחדשות ותוצרי לוואי כימיים משחררים זרחן כולל רעיל שמזהם אנשים ומערכות אקולוגיות.
חומר ההדברה האסור DDT והמטבוליט העיקרי שלו DDE נשארים בסביבה עשרות שנים לאחר שהופסק השימוש בהדרגה, כאשר הסוכנות להגנת הסביבה של ארה"ב (EPA) מזהה ריכוזים של כימיקלים שחורגים מהרמות המקובלות. בעוד ש-DDT ו-DDE מתמוססים בשומן הגוף ונשארים שם במשך שנים, DDE נשאר בגוף זמן רב יותר. סקר שנערך על ידי המרכזים לבקרת מחלות (CDC) מצא כי DDE הדביק את גופם של 99 אחוז ממשתתפי המחקר. בדומה לשיבושים אנדוקריניים, חשיפה ל-DDT מגבירה את הסיכונים הקשורים לסוכרת, גיל המעבר מוקדם, ירידה בספירת הזרע, אנדומטריוזיס, מומים מולדים, אוטיזם, מחסור בוויטמין D, לימפומה שאינה הודג'קין והשמנת יתר. עם זאת, מחקרים הראו כי DDE רעיל אף יותר מהתרכובת המקורית שלו. מטבוליט זה יכול להיות בעל השפעות בריאותיות רב-דוריות, ולגרום להשמנת יתר וסוכרת, והוא מגביר באופן ייחודי את שכיחות סרטן השד על פני דורות מרובים. חלק מחומרי ההדברה מהדור הישן יותר, כולל אורגנופוספטים כמו מלאתיון, עשויים מאותן תרכובות כמו גז העצבים ממלחמת העולם השנייה (סוכן אורנג'), המשפיע לרעה על מערכת העצבים. טריקלוזן, חומר הדברה אנטי-מיקרוביאלי האסור במזונות רבים, נשאר בסביבה ויוצר תוצרי פירוק מסרטנים כגון כלורופורם ו-2,8-דיכלורודיבנזו-p-דיוקסין (2,8-DCDD).
כימיקלים "מהדור הבא", כולל גלייפוסט וניאוניקוטינואידים, פועלים במהירות ומתפרקים במהירות, כך שהם נוטים פחות להצטבר. עם זאת, מחקרים הראו שריכוזים נמוכים יותר של כימיקלים אלה רעילים יותר מכימיקלים ישנים יותר ודורשים כמה קילוגרמים פחות משקל. לכן, תוצרי הפירוק של כימיקלים אלה עלולים לגרום להשפעות רעילות דומות או חמורות יותר. מחקרים הראו שקוטל העשבים גלייפוסט מומר למטבוליט רעיל של AMPA המשנה את ביטוי הגנים. בנוסף, מטבוליטים יוניים חדשים כמו דניטרואימידקלופריד ודציאנוטיאקלופריד רעילים פי 300 ופי 200 ליונקים מאשר האימידקלופריד המקורי, בהתאמה.
חומרי הדברה וחומרי ההדברה שלהם יכולים להגביר את רמות הרעילות החריפה והתת-קטלנית, וכתוצאה מכך השפעות ארוכות טווח על עושר המינים והמגוון הביולוגי. חומרי הדברה שונים בעבר ובהווה פועלים כמו מזהמים סביבתיים אחרים, ואנשים עלולים להיחשף לחומרים אלה בו זמנית. לעתים קרובות מזהמים כימיים אלה פועלים יחד או בסינרגיה כדי לייצר השפעות משולבות חמורות יותר. סינרגיה היא בעיה נפוצה בתערובות חומרי הדברה ויכולה לזלזל בהשפעות הרעילות על בריאות האדם, בעלי החיים והסביבה. כתוצאה מכך, הערכות הסיכונים הסביבתיות והבריאותיות הנוכחיות ממעיטות משמעותית בהשפעות המזיקות של שאריות חומרי הדברה, מטבוליטים ומזהמים סביבתיים אחרים.
הבנת ההשפעה שיכולה להיות לחומרי הדברה משבשים אנדוקריניים ותוצרי הפירוק שלהם על בריאותם של הדורות הנוכחיים והעתידיים היא קריטית. האטיולוגיה של מחלות הנגרמות על ידי חומרי הדברה אינה מובנת היטב, כולל עיכובי זמן צפויים בין חשיפה לכימיקלים, השפעות בריאותיות ונתונים אפידמיולוגיים.
דרך אחת להפחית את השפעת חומרי הדברה על אנשים ועל הסביבה היא לקנות, לגדל ולתחזק תוצרת אורגנית. מחקרים רבים הראו שכאשר עוברים לתזונה אורגנית לחלוטין, רמת המטבוליטים של חומרי הדברה בשתן יורדת באופן דרמטי. לחקלאות אורגנית יתרונות בריאותיים וסביבתיים רבים על ידי הפחתת הצורך בשיטות חקלאיות עתירות כימיות. ניתן להפחית את ההשפעות המזיקות של חומרי הדברה על ידי אימוץ שיטות אורגניות רגנרטיביות ושימוש בשיטות הדברה פחות רעילות. בהינתן השימוש הנרחב באסטרטגיות חלופיות שאינן חומרי הדברה, משקי בית ועובדים חקלאיים כאחד יכולים ליישם שיטות אלו כדי ליצור סביבה בטוחה ובריאה.