Nitrat i drikkevand og risiko for colorektal cancer

Jörg Schullehner | Nov 2018 | |

Jörg Schullehner
miljøingeniør, ph.d., postdoc,
De Nationale Geologiske Undersøgelser
for Danmark og Grønland,
Center for Registerforskning,
Aarhus Universitet

Torben Sigsgaard
professor, læge, ph.d.,
Institut for Folkesundhed,
Aarhus Universitet

Et nyt studie fra Aarhus Universitet og De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) bekræfter formodningen om, at nitrat i drikkevandet øger risikoen for colorektal cancer (CRC).1

Nitrat i drikkevandet har været mistænkt for at øge risikoen for kræft i fordøjelsessystemet i nogle årtier.2 Den nuværende grænseværdi på 50 mg/l er baseret på epidemiologisk evidens og beskytter børn mod methæmoglobinæmi (blå børn syndrom), en akut sygdom, hvor nitrat omdannes til nitrit i kroppen, nitrit binder til hæmoglobin og reducerer hæmoglobins evne til at frigøre ilt til vævet.

Nitrat kan dog også omdannes i kroppen til N-nitrosoforbindelser under en proces, der kaldes endogen nitrosering, hvor nitrat omdannes til nitrit og reagerer med aminer og amider. Nogle N-nitrosoforbindelser er kræftfremkaldende, hvorfor der er mistanke om eventuelle kroniske effekter af nitrat i drikkevandet – noget som den nuværende grænseværdi ikke tager højde for. Nitratindtaget fra fødevarer har vist sig ikke at være korreleret med øget CRC-risiko, men snarere at have en beskyttende effekt, formodentlig på grund af antioxidanter og nitroseringshæmmere, der naturligt forekommer i nitratholdige fødevarer.2

Epidemiologiske studier fra de seneste 10-20 år peger i retning af en sammenhæng mellem nitrat i drikkevandet og en øget risiko for kræft i fordøjelses-
systemet, dog med blandede resultater. Studierne var ofte udfordret ved deres manglende viden om den personlige nitrateksponering over tid. Det er vigtigt at kende den kumulerede eksponering tilbage i tid, da der er en lag-tid mellem eksponering og effekt på ca. 20 år. Nitratforurening i grundvandet stammer fra menneskelig aktivitet, hovedsagelig brug af gødning i landbruget. Derfor er der både en tidslig og rumlig variation i koncentrationerne, som er vigtige at tage højde for, når den individuelle dosis skal beregnes.

Nitrat i dansk drikkevand
De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) huser den nationale geodatabase Jupiter, hvorfra over 200.000 drikkevandsprøver i perioden 1978-2011 er blev trukket ud. Dansk drikkevand er baseret på grundvand med en simpel vandbehandling, der ikke fjerner nitrat på vandværket. Drikkevandsforsyningsstrukturen er decentraliseret med ca. 2900 almene vandforsyninger og over 80.000 husstande, der forsynes fra små private boringer eller brønde (enkeltindvindere) med særlige udfordringer med hensyn til indholdet af nitrat, pesticider og mikrobiologisk forurening.3,4

Figur 1 viser eksponeringen for forskellige nitratkoncentrationer i henholdsvis almene vandværker og enkeltindvindere. Mens der ses en positiv udvikling hos de almene vandværker i løbet af de sidste årtier, er der sket en forværring hos enkeltindvindinger. Næsten alle danskere, der i dag drikker vand med et nitratindhold, der overskrider grænseværdien, får drikkevand fra egen vandforsyning.

En landsdækkende register-baseret kohorteundersøgelse
I dette studie er der for første gang udført et link mellem drikkevandsprøverne på vandværksniveau og alle landets husstande. Dermed kunne drikkevandskvaliteten bestemmes på husstandsniveau fra 1978 og frem,5 hvilket gav os mulighed for at tage højde for tidslig og rumlig variation i beregningen af de individuelle eksponeringer.

Vi brugte et typisk design for register-baserede kohortestudier og inkluderede alle danskere i kohorten, født i perioden 1943-1976. Vi beregnede den gennemsnitlige nitratkoncentration for hver person fra 20. til 35. leveår og fulgte dem derefter for CRC. Vi brugte Cox proportional hazards modeller til at evaluere sammenhængen mellem de gennemsnitlige nitratkoncentrationer i drikkevandet og risikoen for CRC. Vi justerede analyserne for alder, køn, kalenderår, tidligere kræftdiagnoser og socioøkonomisk status.

I alt medtog vi over 2,7 millioner danskere, for hovedanalysen dog kun de 1,7 millioner, der havde en eksponeringsestimering med højeste kvalitet. Eksponeringen indgik i modellerne på to forskellige måder:
Som trend estimat, der viser hazard ratio for de 10% med den højeste eksponering i forhold til de 10% med den laveste eksponering.
Som eksponerings kvintiler (opdelt i fem lige store grupper). 

Knap 6000 tilfælde af CRC blev registreret for de 23 millioner person-år, der indgik i analysen. Resultaterne for trend estimatet viste en hazard ratio på 1,16 (95% konfidensinterval: 1,08-1,25) for CRC, 1,15 (1,05-1,26) for colon, og 1,17 (1,04-1,32) for rektum cancer. Resultaterne for kvintilerne fremgår af figur 1. Sensitivitetsanalyserne viste, at resultaterne var robuste.

Undersøgelsen er den største af sin slags med den mest detaljerede estimering af historiske nitrateksponering fra drikkevandet. Med stigende nitratkoncentrationer steg risikoen for CRC. Risikoen er statistisk signifikant fra ca. 4 mg/l, hvilket er mindre end en tiendedel af den nuværende grænseværdi. Den forhøjede risiko på ca. 16% blandt de højest eksponerede personer er en moderat forhøjet risiko i forhold til andre etablerede risikofaktorer.

Resultaterne er sammenlignelige med et nyligt case-kontrol studie fra Spanien og Italien.6 Selvom dette studie var mindre detaljeret i eksponeringsestimeringen, kunne forskerne til gengæld inddrage et større antal kendte risikofaktorer, blandt andet kost og livsstilfaktorer, som vi med vores studiedesign ikke kunne tage højde for.

Brugere af små private boringer og brønde er stadig udsat for en markant ringere vandkvalitet end brugere af almene vandværker. Samtidig er datagrundlaget markant ringere. Dette skyldes en ændring i drikkevandsbekendtgørelen, som betyder, at fra 2017 er vandforsyninger, der kun forsyner en enkelt husstand, undtaget fra at overholde kvalitetskrav samtidigt med, at der ikke længere føres tilsyn med dem.7 Dette virker uhensigtsmæssigt, både på grund af ringere datakvalitet i fremtiden og på grund af fare for at overse den del af befolkningen, der er mest udsat for uacceptabel vandkvalitet, jf. de gældende kvalitetskrav.

Fremtidige studier kunne med fordel integrere vore detaljerede historiske eksponeringsberegninger med yderlige individuelle data for risikofaktorer og nitroseringsmodulatorer. En gentagelse af det foreliggende studie om ca. ti år ville give muligheden for at inkludere ældre kohortemedlemmer, som vil føre til et større antal cases i undersøgelsen, da vi med vores studiedesign kun medtager de tidlige cases af CRC, inden incidensen topper efter 75-års alderen.

Konklusion

Det største epidemiologiske studie på området viser en sammenhæng mellem nitratkoncentrationerne i drikkevand og risikoen for colorektal cancer allerede ved koncentrationer langt under den gældende grænseværdi. Flere studier peger nu i den retning med hver deres styrker og svagheder, hvilket – ikke mindst i lyset af forsigtighedsprincippet – giver anledning til at revurdere grænseværdien for nitrat i drikkevandet for at beskytte befolkningen mod kroniske helbredseffekter.

Interessekonflikter: Ingen.

Referencer

1. Schullehner J, Hansen B, Thygesen M, Pedersen CB, Sigsgaard T. Nitrate in drinking water and colorectal cancer risk: A nationwide population-based cohort study. Int J Cancer 2018;143:73-79. 2. Ward MH, et al. Workgroup Report: Drinking-Water Nitrate and Health – Recent Findings and Research Needs. Environ Health Perspect 2005;113:1607-1614. 3. Brüsch W, Stockmarr J, Kelstrup N, von Platen-Hallermund F, Rosenberg P. Pesticidforurenet vand i små vandforsyninger. Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelser, Miljøministeriet 2004. 4. Schullehner J, Hansen B. Nitrate exposure from drinking water in Denmark over the last 35 years. Environ Res Lett 2014;9:095001. 5. Schullehner J, Jensen NL, Thygesen M, Hansen B, Sigsgaard T. Drinking water nitrate estimation at household-level in Danish population-based long-term epidemiologic studies. J Geochemical Explor 2017;183:178-186. 6. Espejo-Herrera N, et al. Colorectal cancer risk and nitrate exposure through drinking water and diet. Int J Cancer 2016;139:334-346. 7. Miljø- og Fødevareministeriet. Bekendtgørelse om vandkvalitet og tilsyn med vandforsyningsanlæg, BEK nr 1068 af 23/08/2018 (Drikkevandsbekendtgørelsen) 2018.