Uit een recent rapport van de Amerikaanse centra voor ziektebestrijding en -preventie bleek dat meer dan 80 procent van de urinemonsters van kinderen en volwassenen in de VS het herbicide glyfosaat bevatte. Een studie van Florida Atlantic University en Nova Southeastern University gaat nog een stap verder en is de eerste die het gebruik van het herbicide Roundup, een veelgebruikte onkruidverdelger, koppelt aan stuiptrekkingen bij dieren.

Glyfosaat, het onkruidverdelgende bestanddeel in Roundup, is 's werelds meest gebruikte herbicide in volume en per behandeld landoppervlak. Glyfosaat-resistente gewassen zijn goed voor bijna 80 procent van de transgene landbouwgrond, wat heeft geresulteerd in een geschatte 6,1 miljard kilo glyfosaat die van 2005 tot 2014 over de hele wereld is gespoten. Roundup wordt zowel op industrieel als op consumentenniveau gebruikt en het gebruik ervan wordt verwacht de komende jaren sterk toenemen. Een belangrijke vraag, die nog volledig moet worden begrepen, is de mogelijke impact van glyfosaat op het zenuwstelsel.

"Het is zorgwekkend hoe weinig we de impact van glyfosaat op het zenuwstelsel begrijpen", zegt Akshay S. Naraine, MSc., projectleider en een Ph.D. student aan de FAU en de International Max Planck Research School for Synapses and Circuits. "Er komt steeds meer bewijs voor hoe vaak blootstelling aan glyfosaat is, dus dit werk stimuleert hopelijk andere onderzoekers om deze bevindingen uit te breiden en te consolideren waar onze zorgen zouden moeten zijn."

Resultaten, gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten, toonden aan dat glyfosaat en Roundup het aanvalsachtige gedrag van in de bodem levende rondwormen verhoogden en levert significant bewijs dat glyfosaat zich richt op GABA-A-receptoren. Deze communicatiepunten zijn essentieel voor de voortbeweging en zijn sterk betrokken bij het reguleren van slaap en gemoedstoestand bij mensen. Wat dit onderzoek echt onderscheidt, is dat het werd gedaan op aanzienlijk lagere niveaus dan aanbevolen door de EPA en die welke in eerdere onderzoeken werden gebruikt.

"De concentratie die wordt vermeld voor de beste resultaten op het Roundup Super Concentrate-label is 0,98 procent glyfosaat, dat is ongeveer 5 eetlepels Roundup in 1 gallon water", zei Naraine. "Een belangrijke bevinding uit ons onderzoek onthult dat slechts 0,002 procent glyfosaat, een verschil van ongeveer 300 keer minder herbicide dan de laagste aanbevolen concentratie voor consumentengebruik, zorgwekkende effecten had op het zenuwstelsel."

Met behulp van C. elegans, een in de bodem levende rondworm, testten onderzoekers eerst alleen glyfosaat en vervolgens zowel de formuleringen van Roundup in de VS als in het Verenigd Koninkrijk uit twee verschillende perioden - voor en na het verbod van 2016 in het VK op polyethoxylated tallowamine (POEA's). Deze omstandigheden zijn geselecteerd om vast te stellen welke effecten specifiek zijn voor het actieve ingrediënt glyfosaat, Roundup-formuleringen in het algemeen, de POEA-oppervlakteactieve stoffen of een combinatie hiervan.

Uit de studie bleek dat de werkzame stof glyfosaat convulsies bij C. elegans verergerde en suggereert dat de GABA-A-receptor een neurologisch doelwit is voor de waargenomen fysiologische veranderingen. De gegevens geven ook aan dat er een belangrijk onderscheid is tussen blootstelling aan glyfosaat en Roundup, waarbij Roundup-blootstelling het percentage C. elegans dat niet herstelde van aanvalsactiviteit verhoogt. Het niet-herstellende fenotype en de langdurige convulsies bij C. elegans uit deze studie hebben geholpen om een ​​basis te leggen voor het begrijpen van genuanceerde fysiologische effecten van herbiciden die optreden bij concentraties die exponentieel onder de neurotoxische niveaus liggen.

"Gezien hoe wijdverbreid het gebruik van deze producten is, moeten we zoveel mogelijk leren over de mogelijke negatieve effecten die kunnen bestaan", zegt Ken Dawson-Scully, Ph.D., hoofd van het laboratorium, professor, senior vice-president en medewerker provoost, Afdeling Onderzoek en Economische Ontwikkeling, Nova Southeastern University. "Er zijn in het verleden onderzoeken gedaan die de potentiële gevaren aantoonden, en onze studie gaat nog een stap verder met een aantal behoorlijk dramatische resultaten."

De bevindingen geven ook aanleiding tot bezorgdheid over de invloed van het gebruik van herbiciden op bodemorganismen zoals C. elegans.

"Deze rondwormen ondergaan stuiptrekkingen onder thermische stress, en onze gegevens impliceren sterk dat blootstelling aan glyfosaat en Roundup de convulsieve effecten verergert. Dit kan van vitaal belang zijn als we de effecten van klimaatverandering ervaren," zei Naraine.

Deze studie levert bewijs om verder te onderzoeken hoe chronische blootstelling en accumulatie kunnen leiden tot neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Parkinson. Belangrijk is dat er ook een sub-neurodegeneratieve drempel is die een dramatische invloed kan hebben op de ontregeling van neurotransmissie.

"Vanaf nu is er geen informatie over hoe blootstelling aan glyfosaat en Roundup mensen met de diagnose epilepsie of andere epileptische aandoeningen kan beïnvloeden," zei Dawson-Scully. "Onze studie geeft aan dat er een aanzienlijke verstoring is in de voortbeweging en zou moeten leiden tot verdere studies met gewervelde dieren."

Co-auteurs van de studie zijn Venkatesh Shanbhag, Ph.D., hoofdchemicus en hoogleraar scheikunde, Halmos College of Arts and Sciences, NSU; Rebecca Aker die een masterstudent was aan de FAU terwijl ze meewerkte aan dit onderzoek; en Isis Sweeney, Meghan Kalvey en Alexis Surtel, niet-gegradueerde studenten die hebben bijgedragen aan de FAU. + Verder verkennen

Blootstelling aan Roundup verlengt het epileptische gedrag bij rondwormen