Gewasbeschermingsmiddelen en
neurodegeneratieve ziekten: mogelijkheden
om de toelatingsvereisten te verbeteren

RIVM-briefrapport 2021-0153
H. Heusinkveld et al.

Gewasbeschermingsmiddelen en
neurodegeneratieve ziekten: mogelijkheden
om de toelatingsvereisten te verbeteren

RIVM-briefrapport 2021-0153
H. Heusinkveld et al.

RIVM-briefrapport 2021-0153

Colofon

© RIVM 2021
Delen uit deze publicatie mogen worden overgenomen op voorwaarde
van bronvermelding: Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu
(RIVM), de titel van de publicatie en het jaar van uitgave.
Het RIVM hecht veel waarde aan toegankelijkheid van haar producten.
Op dit moment is het echter nog niet mogelijk om dit document volledig
toegankelijk aan te bieden. Als een onderdeel niet toegankelijk is, wordt
dit vermeld. Zie ook www.rivm.nl/toegankelijkheid.
DOI 10.21945/RIVM-2021-0153
H. Heusinkveld (auteur), RIVM
G. Wolterink (auteur), RIVM
E. de Jong (auteur), RIVM
E. Hessel (auteur), RIVM
Contact:
Esther de Jong
Voeding, Preventie en Zorg\Voedselveiligheid
Esther.de.jong@rivm.nl
Dit onderzoek werd verricht in opdracht van het Ministerie van
Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit in het kader van opdracht
10B.4.3.

Dit is een uitgave van:
Rijksinstituut voor Volksgezondheid
en Milieu
Postbus 1 | 3720 BA Bilthoven
Nederland
www.rivm.nl

Pagina 2 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Publiekssamenvatting

Gewasbeschermingsmiddelen en neurodegeneratieve ziekten:
mogelijkheden om de toelatingsvereisten te verbeteren
Gewasbeschermingsmiddelen beschermen planten tegen organismen
waar planten ziek van kunnen worden zoals schimmels en insecten. Om
ervoor te zorgen dat deze middelen veilig zijn voor mens, dier en milieu
worden ze uitgebreid getest. Er zijn aanwijzingen dat mensen die in het
verleden lang met chemische stoffen hebben gewerkt, zoals telers met
gewasbeschermingsmiddelen, een grotere kans hebben om ziekten te
krijgen die het zenuwstelsel aantasten (neurodegeneratieve ziekten),
zoals Parkinson en Alzheimer.
Deze ziekten ontstaan door een combinatie van factoren zoals
ouderdom, leefstijl en langdurige blootstelling aan stoffen in het milieu
of op het werk. Dit maakt het moeilijk om één stof als oorzaak aan te
wijzen. Het is daarom belangrijk om al voor de goedkeuring te bepalen
of een stof een aandoening kan veroorzaken.
In dat verband is in Europa de vraag ontstaan of de vereiste informatie
voor de risicobeoordeling van gewasbeschermingsmiddelen kan
aantonen of werkzame stoffen in deze middelen schadelijk zijn voor het
zenuwstelsel. Het RIVM adviseert op basis van een verkennend
onderzoek om de datavereisten en testrichtlijnen te verbeteren.
In de datavereisten voor werkzame stoffen in
gewasbeschermingsmiddelen wordt niet standaard informatie gevraagd
over de effecten van deze stoffen op het zenuwstelsel. Ook geven de
huidige testrichtlijnen onvoldoende inzicht of een stof een kleine,
onopvallende veranderingen in de hersenen kan veroorzaken waardoor
aandoeningen als Parkinson kunnen ontstaan.
Er zijn mogelijkheden om aan de bestaande testrichtlijnen effecten toe
te voegen om aandoeningen als Parkinson te kunnen onderzoeken. Voor
deze aandoeningen was het lange tijd niet duidelijk welke effecten
gemeten moeten worden. Het RIVM raadt aan een werkgroep op te
richten waarin alle Europese kennis over mogelijke effecten kan worden
samengebracht. De resultaten van dit onderzoek kunnen gebruikt
worden om de testrichtlijnen verder te ontwikkelen.
Ook beveelt het RIVM aan om testen zonder dier (in vitro) te
ontwikkelen om meer informatie te krijgen of stoffen in
gewasbeschermingsmiddelen eraan kunnen bijdragen dat
aandoeningen als Parkinson ontstaan.
Kernwoorden: gewasbeschermingsmiddelen, neurodegeneratieve
ziekten, Parkinson, ALS, Alzheimer

Pagina 3 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Pagina 4 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Synopsis

Pesticides and neurodegenerative diseases: possibilities for
improving the market authorisation requirements
Pesticides protect plants against organisms that cause plant diseases
such as moulds and insects. Such agents are extensively tested to
ensure that they are safe for humans, animals, and the environment.
There are indications that persons with a past history of working over a
long period of time with chemical substances, such as growers who work
with pesticides, are at greater risk of developing diseases that damage
the nervous system (neurodegenerative diseases), such as Parkinson’s
disease and Alzheimer’s disease.
These diseases are caused by a combination of factors such as old age,
lifestyle, and long-term exposure to substances in the environment or at
work. This makes it difficult to identify a single substance as the cause.
It is therefore important to determine whether a substance can cause a
disease before it is authorised for market distribution.
Within that context, a discussion has arisen in Europe as to whether the
information required for the risk assessment of pesticides can show
whether active ingredients in these agents are harmful for the nervous
system. Based on an initial study, RIVM recommends improving the
relevant data requirements and testing guidelines.
The data requirements for active ingredients in pesticides do not include
standard information regarding the effects of these substances on the
nervous system. The current testing guidelines also do not provide
sufficient insight into whether a substance can cause small
inconspicuous changes in the brain that can lead to diseases such as
Parkinson’s.
It is possible to include effects in the current testing guidelines in order
to be able to investigate diseases such as Parkinson’s. For a long time, it
has not been clear which affects have to be measured in relation to
these diseases. RIVM recommends establishing a working group in
which all European knowledge with regard to possible effects can be
brought together. The results of this research can be used to further
develop the testing guidelines.
RIVM also recommends developing in vitro tests (without animals) that
can provide additional information to determine whether substances in
pesticides can contribute to the development of diseases such as
Parkinson’s.
Keywords: pesticides, neurodegenerative diseases, Parkinson’s, ALS,
Alzheimer’s

Pagina 5 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Pagina 6 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Inhoudsopgave

Samenvatting — 9
1

Inleiding — 11

2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5

Ziektebeelden en milieublootstelling — 13
Ziekte van Alzheimer — 13
Ziekte van Parkinson — 13
Motor neuron ziekten (ALS) — 13
Verband met milieufactoren — 14
Gemene delers in neurodegeneratieve ziekten — 15

3
3.1
3.2

Richtlijnen en datavereisten — 17
Datavereisten — 17
Mogelijkheden en beperkingen van bestaande testrichtlijnen voor het
detecteren van neurotoxiciteit en neurodegeneratie — 18
Indicatoren voor neurodegeneratieve ziekten — 22
Mogelijkheden voor aanpassingen van de vereisten in de
testrichtlijnen — 22

3.3
3.4
4

Internationale en Europese initiatieven op het gebied van
neurodegeneratieve ziekten en
gewasbeschermingsmiddelen — 25

5

Conclusies en aanbevelingen — 27
Referenties — 29

Pagina 7 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Pagina 8 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Samenvatting

In de afgelopen jaren is het risico op de ontwikkeling van neurologische
aandoeningen en neurodegeneratieve ziekten als gevolg van
blootstelling aan chemische stoffen een terugkerend punt van discussie.
Dit verkennend onderzoek richt zich op de vraag of de huidige EU dataen testvereisten voor de goedkeuring van werkzame stoffen in
gewasbeschermingsmiddelen geschikt zijn om te beoordelen of een
werkzame stof een effect kan hebben dat bijdraagt aan de ontwikkeling
van neurodegeneratieve ziekten.
De oorzaak van de ontwikkeling van neurodegeneratieve ziekten blijkt in
de meerderheid van de gevallen een combinatie te zijn van
leefstijlfactoren, genetische variaties en milieufactoren waaronder de
blootstelling aan gewasbeschermingsmiddelen. Epidemiologische studies
tonen een plausibel verband aan tussen de blootstelling aan chemische
stoffen, zoals gewasbeschermingsmiddelen, metalen en oplosmiddelen,
en neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Parkinson, de ziekte
van Alzheimer en Amyotrofe lateraal sclerose (ALS). Het aantonen van
een causaal verband voor specifieke werkzame stoffen is echter lastig
vanwege de kleine onderzoeksgroepen en de blootstelling over langere
tijd aan verschillende werkzame stoffen.
De huidige datavereisten die gelden voor de toelating van
gewasbeschermingsmiddelen leveren beperkt bruikbare informatie om
het neurodegeneratief potentieel van een (nieuwe) stof te kunnen
inschatten. Zo zijn bijvoorbeeld de histopathologische analyses in de
(semi)chronische dierproeven niet geschikt om subtiele veranderingen in
de hersenen te detecteren. Verder wordt in de Organisation for
Economic Co-operation and Development (OECD) testrichtlijnen niet
gespecificeerd welke hersengebieden onderzocht moeten worden en zijn
er geen vereisten voor onderzoek van specifieke
neurotransmittersystemen.
De detectie van potentiële neurodegeneratieve effecten van een nieuwe
werkzame stof kan worden verbeterd door een aanpassing van de
huidige OECD-testrichtlijnen. Gezien de complexiteit van
neurodegeneratieve ziekten en de lange ontwikkeling ervan is het aan te
raden om extra parameters op te nemen in de chronische
proefdierstudies. Dit zou gecombineerd kunnen worden met
verschillende in vitro testen. Voordat de testrichtlijnen aangepast
kunnen worden moet echter onderzocht worden welke eindpunten het
meest geschikt zijn om als testparameter opgenomen te worden. Er
lopen enkele internationale projecten die werken aan in vitro modellen
voor onder andere parkinson, maar er zijn vooralsnog geen gevalideerde
in vitro methoden beschikbaar. Voor het testen van de al toegelaten
werkzame stoffen is het belangrijk dat er, in plaats van het uitvoeren
van aanvullende chronische proefdierstudies, specifieke in vitro testen
ontwikkeld worden.

Pagina 9 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Pagina 10 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

1

Inleiding

In de afgelopen jaren is het risico op de ontwikkeling van neurologische
aandoeningen en neurodegeneratieve ziekten als de ziekte van
Parkinson als gevolg van blootstelling aan chemische stoffen, zoals
werkzame stoffen in gewasbeschermingsmiddelen, een terugkerend
punt van discussie op zowel nationaal als Europees niveau.
Gewasbeschermingsmiddelen mogen uitsluitend stoffen bevatten
waarvan op basis van de datavereisten die zijn vast gelegd in de
toelatingsprocedure wordt verwacht dat zij geen onaanvaardbaar risico
vormen voor mens, dier en milieu. Voor de goedkeuring van een
werkzame stof in gewasbeschermingsmiddelen in de EU is een pakket
aan toxiciteitsstudies vereist op basis waarvan de mogelijke risico’s van
de stof bepaald wordt. Het is echter de vraag of het vereiste datapakket
doeltreffend is om een mogelijk effect van een stof op het ontwikkelen
van neurodegeneratieve ziekten in mensen in te schatten. Het huidige
verkennend onderzoek richt zich op die vraag. Binnen de EU lopen er
discussies over hoe de datavereisten van gewasbeschermingsmiddelen
voor neurotoxiciteit verbeterd zouden moeten worden. De uitkomst van
dit verkennend onderzoek zou in deze discussie gebruikt kunnen
worden.
Neurodegeneratieve aandoeningen zijn ziektebeelden die worden
gekenmerkt door het afsterven van zenuwcellen in specifieke delen van
het zenuwstelsel wat leidt tot functieverlies. Verschillen in symptomen
tussen neurodegeneratieve aandoeningen zijn terug te voeren op de
functie van de aangedane (hersen)gebieden. Hierdoor kenmerkt de ene
aandoening zich bijvoorbeeld primair door problemen met coördinatie
van beweging (parkinson) terwijl een andere aandoening eerder leidt tot
verlies van geheugenfunctie (alzheimer/dementie). Ook al lijken de
ziektebeelden daardoor gescheiden, er zijn vele tussenvormen die
gekenmerkt worden door overlappende symptomen en pathologie. Zo
komt dementie in latere stadia van parkinson meer voor en lijden
dementie patiënten vaker aan bewegingsstoornissen.
Ook al worden de meest voorkomende neurodegeneratieve ziekten
(parkinson en alzheimer) beschouwd als ouderdomsziekten, het is
aangetoond dat leefstijlfactoren en factoren uit het milieu en de
werkomgeving een rol spelen in het ontstaan en het verloop van de
ziektes ((Aloizou et al. 2020; Pringsheim et al. 2014)). Om die reden is
in Frankrijk parkinson aangemerkt als beroepsziekte. Het verband met
milieufactoren geldt niet alleen voor parkinson en alzheimer, maar ook
voor minder voorkomende neurodegeneratieve motorneuron
aandoeningen zoals amyotrofe lateraal sclerose (ALS) ((Pearce and
Kromhout 2014)). De term milieufactoren is in dit geval een
containerbegrip voor een breed palet aan chemische stoffen inclusief
gewasbeschermingsmiddelen waaraan de mens blootgesteld kan
worden.
In dit rapport beschrijven we de achtergrond van de ziektebeelden van
neurodegeneratieve ziekten en geven we een beeld van de beschikbare
kennis vanuit de epidemiologie over de rol van
gewasbeschermingsmiddelen bij het voorkomen van neurodegeneratieve
Pagina 11 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

aandoeningen. Verder omschrijven we wat bekend is over onderliggende
mechanismen uit de neurotoxicologie. In het vervolg beschrijven we de
datavereisten voor de beoordeling van gewasbeschermingsmiddelen en
de vereisten in de huidige testrichtlijnen en verkennen of er
verbeteringsmogelijkheden zijn.

Pagina 12 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

2

Ziektebeelden en milieublootstelling

2.1

Ziekte van Alzheimer
Alzheimer is de meest voorkomende neurodegeneratieve aandoening in
de westerse wereld. De prevalentie van alzheimer in Europa ligt tussen
de 4,5 en 5% van de populatie boven de 65 jaar (Niu et al. 2017).
Alzheimer is primair een ouderdomsziekte, slechts 1-2% van de gevallen
vindt zijn oorsprong in genetische (overerfbare) defecten, zoals
varianten van het APOE gen dat codeert voor het apo-lipoprotein E eiwit
(Long and Holtzman 2019). De overige gevallen zijn van onbekende
oorzaak. De ziekte van Alzheimer wordt histopathologisch gekenmerkt
door degeneratie van zenuwcellen in de buitenste lagen van de hersenen
(corticale regio). Dit gaat gepaard met de vorming van plaques in het
omliggende weefsel bestaande uit geaggregeerde eiwitten zoals amyloid
beta en tau. Net als bij parkinson komen deze eiwitten normaal voor in
het brein, maar door grotendeels onbekende redenen slaan deze
eiwitten neer en vormen plaques (Dos Santos Picanco et al. 2018).

2.2

Ziekte van Parkinson
De ziekte van Parkinson en parkinsonismen vormen de tweede meest
voorkomende groep neurodegeneratieve aandoening, na alzheimer. De
ziekte treft ongeveer 1-2% van de Europese populatie boven de 65 jaar
en komt meer voor bij mannen dan bij vrouwen. In 5-10% van de
gevallen is er een genetische oorzaak van de ziekte, maar in 90-95%
van de gevallen wordt de ziekte ingeschat als sporadisch en is de
oorzaak onbekend (Pringsheim et al. 2014). Histopathologisch wordt
parkinson gekenmerkt door het selectief afsterven van de dopaminerge
neuronen in de middenhersenen, specifiek in de substantia nigra en de
verbindingen met het striatum, de zogeheten nigrostriatale verbinding.
In geval van parkinson wordt in de aangedane gebieden eiwit depositie
gevonden, voornamelijk bestaande uit alpha synucleine en tau.
Neurochemisch kenmerkt parkinson zich door een tekort aan dopamine
in de middenhersenen waardoor de signaaloverdracht tussen neuronen
stilvalt. De middenhersenen zijn betrokken bij het plannen, coördineren
en uitvoeren van bewegingen. Een tekort aan neurotransmitter in deze
hersengebieden uit zich daardoor in onvrijwillige bewegingen (trillen) en
problemen met het opstarten en stoppen van beweging (Braak et al.
2003).

2.3

Motor neuron ziekten (ALS)
Amyotrofe lateraal sclerose (ALS) is een ziekte die voorkomt bij
ongeveer 5 per 100.000 mensen (vaker bij mannen dan vrouwen) in
westerse landen (Oskarsson, Horton, and Mitsumoto 2015). De
achtergrond van de ziekte is in 5-10% gevallen een genetisch defect en
in de rest van de gevallen is de oorzaak onbekend. Het belangrijkste
kenmerk van ALS is het afsterven van motorneuronen (de cellen die
verantwoordelijk zijn voor de spieraansturing) in ruggenmerg,
hersenstam en de motorische schors van het brein. In de aangedane
gebieden worden eiwitinsluitsels gevonden die met name bestaan uit
beschadigd of verkeerd gevouwen neurofilamenten. Dit zijn eiwitten die
in de gezonde cel verantwoordelijk zijn voor de structuur van de
Pagina 13 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

zenuwbanen en transport van eiwitten en moleculen (van Es et al.
2017).
2.4

Verband met milieufactoren
De oorzaak van de ontwikkeling van neurodegeneratieve ziekten in de
meerderheid van de gevallen wordt beschreven als multifactorieel met
een bijdrage van leefstijlfactoren, (niet oorzakelijke) genetische
variaties, en milieufactoren.
Een groeiende hoeveelheid epidemiologische data wijst blootstelling aan
gewasbeschermingsmiddelen, al dan niet in combinatie met blootstelling
aan andere chemische stoffen, aan als risicofactor voor het ontwikkelen
van parkinson (Allen and Levy 2013; Ascherio et al. 2006; Kamel et al.
2007; Kenborg et al. 2012; Moisan and Elbaz 2011; Moisan et al. 2015;
Narayan et al. 2017; Narayan et al. 2013; Shrestha et al. 2020; Singh,
Ahmad, and Kumar 2007; Van Der Mark et al. 2014; Van Maele-Fabry et
al. 2012; Wang et al. 2011), alzheimer (Aloizou et al. 2020; Baldi et al.
2003; Baltazar et al. 2014; Hayden et al. 2010; Jones 2010; Richardson
et al. 2014; Yan et al. 2016) en ALS (Bonvicini et al. 2010; Kamel et al.
2012; Malek et al. 2012; McGuire et al. 1997).
Bij meer voorkomende ziekten zoals parkinson en alzheimer is het
vanwege de groepsgrootte in de studies mogelijk om aanwezige
verbanden tussen blootstelling aan stofgroepen of zelfs individuele
stoffen en het voorkomen van de ziekte aan te tonen. In het geval van
een minder voorkomende ziekte zoals ALS is het lastiger om
epidemiologisch een verband te leggen met specifieke milieufactoren
(Oskarsson, Horton, and Mitsumoto 2015). Uit de beschikbare
epidemiologische data blijkt toch dat beroepsmatige blootstelling aan
gewasbeschermingsmiddelen een risicofactor is voor het ontwikkelen
van ALS (Bonvicini et al. 2010; Kamel et al. 2012; Malek et al. 2012;
McGuire et al. 1997). Binnen beroepsmatig blootgestelde personen
blijken mannen een groter risico voor ALS te lopen dan vrouwen (Malek
et al. 2012). Voor het aantonen van verbanden met specifieke stoffen of
klassen gewasbeschermingsmiddelen zijn de meeste onderzoeksgroepen
echter vaak te klein. Desalniettemin suggereert de beschikbare data een
verband tussen ALS en organochloor-insecticiden (Kamel et al. 2012).
Naast gewasbeschermingsmiddelen zijn er nog andere chemische
stoffen waarvoor aanwijzingen zijn dat ze (bij gecombineerde
blootstelling) een rol kunnen spelen in het ontstaan van
neurodegeneratieve aandoeningen. Dit zijn onder andere silica (Rondeau
et al. 2009), metalen zoals onder andere mangaan, aluminium en lood
(Gamache et al. 2019; Rondeau et al. 2000; Rondeau et al. 2009;
Santibañez, Bolumar, and García 2007; Van Dyke et al. 2020) en
oplosmiddelen (De Miranda and Greenamyre 2020; Reis et al. 2016;
Santibañez, Bolumar, and García 2007). Specifiek voor parkinson blijkt
de combinatie van blootstelling aan metaal via lasrook (met name
mangaan) en gewasbeschermingsmiddelen blootstelling de leeftijd bij
diagnose met gemiddeld 5 jaar te vervroegen (Gamache et al. 2019;
Ratner et al. 2014).
Het is aangetoond dat de blootstelling aan milieufactoren in combinatie
met bepaalde varianten van genen het risico op het ontwikkelen van
Pagina 14 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

neurodegeneratieve ziekten verhoogd. Hier is sprake van in het geval
van alzheimer bij APOE varianten en blootstelling aan aluminium (Van
Dyke et al. 2020) en bij varianten van cytochroom P450
ontgiftingsenzymen en blootstelling aan organochloorgewasbeschermingsmiddelen (Singh, Ahmad, and Kumar 2007)). In het
geval van parkinson en motorneuron ziekten is het bekend voor
varianten van het PON1 gen en blootstelling aan organofosfaat
gewasbeschermingsmiddelen (Paul et al. 2017) en GST polymorfismen
en blootstelling aan herbiciden (Wilk et al. 2006). In deze gevallen laten
de data zien dat de ontwikkeling van het ziektebeeld versneld wordt
door de interactie tussen het gen en de blootstelling.
In veel gevallen zijn studiepopulaties klein en is het lastig om een
causaal verband aan te tonen tussen de ontwikkeling van
neurodegeneratieve ziekten en blootstelling aan specifieke stoffen of
stofgroepen. De conclusie over de bijdrage van de blootstelling aan
gewasbeschermingsmiddelenblootstelling aan het risico op de
ontwikkeling van zulke ziektebeelden is dan ook vaak generiek. Andere
redenen hiervoor zijn de relatief lange tijd die nodig is om een (klinisch
detecteerbare) neurodegeneratieve ziekte te ontwikkelen en dat het
lastig is om de blootstelling in kaart te brengen vanwege de grote
overlap in stoffen waaraan mensen gedurende deze periode zijn
blootgesteld. In een beperkt aantal studies is in meer detail gekeken
naar groepen van werkzame stoffen in gewasbeschermingsmiddelen of
zelfs individuele stoffen, in relatie tot het risico op parkinson. Hieruit
blijken verbanden met onder andere de in de EU niet meer
goedgekeurde stoffen paraquat (Shrestha et al. 2020;
Tangamornsuksan et al. 2019; Tanner et al. 2011; Vaccari et al. 2019),
rotenone (Dhillon et al. 2008; Tanner et al. 2011), chloorpyrifos (Dhillon
et al. 2008) en de combinatie van dithiocarbamaten met
diquat/paraquat (Costello et al. 2009). Of hetzelfde geldt voor
werkzame stoffen die momenteel nog wel op de markt zijn is onbekend
wegens gebrek aan specifieke data. Hierbij dient opgemerkt te worden
dat dit gebrek ook geldt voor chemische stoffen wegens binnen andere
regulatoire kaders.
2.5

Gemene delers in neurodegeneratieve ziekten
In vrijwel alle neurodegeneratieve ziekten speelt een langzaam oplopend
verlies aan neuronen een rol, waarbij het klinisch beeld pas gezien wordt
als een groot deel van de neuronen verloren gegaan is. In het geval van
parkinson is dit bijvoorbeeld 60-80% van de dopaminerge neuronen in
de middenhersenen (Jellinger 2009). In alle hierboven beschreven
ziektebeelden treedt daarbij een verstoring van de eiwithomeostase op
wat resulteert in stapeling van eiwitten (bijv. tau, amyloid beta, alpha
synucleine of neurofilamenten) en vorming van plaques en insluitsels.
Mechanismen die hieraan ten grondslag liggen of er een aanjagende rol
in kunnen spelen zijn neuroinflammatie, verstoring van mitochondriale
energiehuishouding, oxidatieve stress en schade aan de bloedhersenbarrière of het vaatbed (bijv. (Miller et al. 2009; Taetzsch and
Block 2013))
Het ontwikkelen van een neurodegeneratieve aandoening kost tijd. De
blootstelling aan werkzame stoffen in gewasbeschermingsmiddelen of
Pagina 15 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

andere chemische stoffen kan, afhankelijk van het neurotoxisch
mechanisme, zorgen voor de initiatie van een neurodegeneratieve ziekte
of versnelde ontwikkeling van een bestaand proces (Doi et al. 2006;
Ratner et al. 2014). Het effect kan optreden door een langdurige lage
blootstelling, maar ook een kortdurende hogere blootstelling.
Het lange proces voordat mogelijke effecten op neurodegeneratieve
ziekten waargenomen kunnen worden in de epidemiologische studies
illustreert de noodzaak om al tijdens de goedkeuring van stoffen
informatie te (kunnen) verzamelen over de mogelijke effecten van
stoffen op processen die bijdragen aan de ontwikkeling van
neurodegeneratieve ziekten. Daarom is het relevant om te verkennen in
welke mate de huidige datavereisten in staat zijn om
neurodegeneratieve effecten van werkzame stoffen te detecteren.

Pagina 16 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

3

Richtlijnen en datavereisten

Zoals beschreven in hoofdstuk twee zijn er aanwijzingen dat er
neurodegeneratieve effecten op zouden kunnen treden als gevolg van
blootstelling aan gewasbeschermingsmiddelen. Dit roept de vraag op in
welke mate degeneratieve neurotoxische effecten in de huidige
datavereisten en testrichtlijnen zichtbaar kunnen worden en of hier nog
ruimte voor verbetering is.
3.1

Datavereisten
De gegevensvereisten voor de werkzame stoffen in
gewasbeschermingsmiddelen zijn beschreven in Verordening (EU) Nr.
283/2013. De humaan relevante toxische eigenschappen van de
werkzame stof moeten onder meer worden onderzocht in studies naar
acute toxiciteit, studies met herhaalde blootstelling over 28 en 90
dagen, chronische studies, reproductietoxiciteitsstudies (meergeneratiestudies) en ontwikkelingstoxiciteitsstudies.
Er kunnen ook neurotoxiciteitsstudies gevraagd worden, maar uit
Verordening (EU) Nr. 283/2013 blijkt dat specifieke
neurotoxiciteitsstudies niet standaard hoeven te worden aangeleverd. In
paragraaf 5.7, “Onderzoek naar neurotoxiciteit” van de bijlage van de
Verordening wordt aangegeven onder welke omstandigheden
neurotoxiciteitsstudies moeten worden aangeleverd:
“Onderzoek naar neurotoxiciteit”, bijlage 5.7 bij Verordening (EU) Nr.
283/2013:
5.7.1. Onderzoek naar neurotoxiciteit bij knaagdieren
Onderzoek naar neurotoxiciteit bij knaagdieren moet voldoende
gegevens opleveren om de potentiële neurotoxiciteit van de werkzame
stof (neurologische/gedragseffecten en neuropathologische effecten) na
eenmalige en herhaalde blootstelling te kunnen evalueren.
Gevallen waarin de proef vereist is
Dit onderzoek moet worden uitgevoerd voor werkzame stoffen met
structuren die vergelijkbaar zijn met of verwant zijn aan de structuren
van stoffen die vertraagd intredende neurotoxiciteit tot gevolg kunnen
hebben en voor werkzame stoffen waarvoor toxiciteitsonderzoek bij
doseringsniveaus die geen verband houden met een uitgesproken
algemene toxiciteit aanwijzingen oplevert voor potentiële neurotoxiciteit,
neurologische tekenen of neuropathologische laesies. De uitvoering van
zulk onderzoek moet eveneens worden overwogen voor stoffen met een
neurotoxische of bestrijdende werking.
Er moet worden overwogen om neurotoxiciteitsonderzoek op te nemen
in routinematig toxicologisch onderzoek.
5.7.2. Onderzoek naar vertraagd intredende polyneuropathie
Het onderzoek naar vertraagd intredende polyneuropathie moet
voldoende gegevens opleveren om te kunnen evalueren of de werkzame
stof vertraagd intredende polyneuropathie tot gevolg kan hebben na
acute en herhaalde blootstelling. Een onderzoek naar herhaalde
Pagina 17 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

blootstelling hoeft mogelijk niet te worden uitgevoerd, tenzij er
aanwijzingen bestaan dat de verbinding zich ophoopt en dat er een
belangrijke belemmering van de neuropathy target esterase of
klinische/histopathologische tekenen van vertraagd intredende
polyneuropathie optreden rond de LD50 voor kippen, zoals bepaald bij de
proef met eenmalige toediening.
Gevallen waarin de proef vereist is
Dit onderzoek moet worden uitgevoerd voor werkzame stoffen met
structuren die vergelijkbaar zijn met of verwant zijn aan de structuren
van stoffen die vertraagd intredende polyneuropathie tot gevolg kunnen
hebben, zoals organofosfaatverbindingen.
Samengevat: indien uit de reguliere toxiciteitsstudies blijkt dat een stof
neurotoxische eigenschappen heeft of wanneer de moleculaire structuur
van een stof aangeeft dat de stof neurotoxisch zou kunnen zijn of
gerelateerd is aan een stof met bekende neurotoxiciteit, kunnen
specifieke neurotoxiciteitsstudies, inclusief studies naar de
ontwikkelingsneurotoxiciteit, gevraagd worden door beoordelende
instanties, zoals het College voor de toelating van gewasbeschermingsmiddelen en biociden (Ctgb). In alle andere gevallen zijn
neurotoxiciteitsstudies niet vereist.
3.2

Mogelijkheden en beperkingen van bestaande testrichtlijnen
voor het detecteren van neurotoxiciteit en neurodegeneratie
De gevraagde toxiciteitsstudies dienen te worden uitgevoerd volgens de
testrichtlijnen zoals die zijn opgesteld door de Organisatie
voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO), hierna
aangeduid met de meer gebruikelijke Engelse afkorting OECD. De
testrichtlijnen zijn gepubliceerd op de website OECD Test Guidelines for
Chemicals - OECD onder sectie 4: Health Effects.
Hieronder wordt besproken welke parameters in de verschillende OECD
testrichtlijnen onderzocht worden en welke parameters een indicatie
zouden kunnen geven over neurotoxiciteit van een stof, en in het
bijzonder over de mogelijke potentie van een stof om
neurodegeneratieve effecten te veroorzaken.
Acute toxiciteitstesten
De huidig voorgeschreven acute orale, dermale, en inhalatoire
toxiciteitsstudies dienen te worden uitgevoerd volgens OECDtestrichtlijnen 402, 403, 420, 423, 425 of 436, en zijn vooral bedoeld
om een indruk te krijgen bij welke doseringen van een stof zeer ernstige
effecten of letaliteit optreden. Deze testen worden uitgevoerd met een
beperkt aantal proefdieren (meestal vrouwtjesratten). Na een eenmalige
toediening van de teststof worden de dieren regelmatig geobserveerd en
klinische verschijnselen van toxiciteit en het optreden van mortaliteit
worden geregistreerd. Aan het eind van de studie (na 14 dagen) worden
de dieren geëuthanaseerd en macroscopisch onderzocht. Indien
macroscopische effecten van de stof op organen worden gevonden
kunnen deze verder histologisch worden onderzocht, maar dit is geen
verplichting.

Pagina 18 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Deze richtlijnstudies bieden de mogelijkheid om acute neurotoxische
effecten van een stof te detecteren, echter in de richtlijnen zijn hiervoor
geen methodes aangewezen. Aangezien de gebruikte doseringen van de
teststof hoog zijn is het moeilijk om specifieke neurotoxische
verschijnselen te onderscheiden van verschijnselen die worden
veroorzaakt door ernstige systemische toxiciteit van de stof. Door de
beperkte groepsgroottes en het beperkte aantal parameters dat wordt
onderzocht zijn de acute toxiciteitstesten ook weinig sensitief en vaak
niet geschikt om met enige zekerheid een uitspraak te kunnen doen
over de acuut-neurotoxische effecten van een stof.
Toxiciteitsstudies met herhaalde toediening
De toxische effecten van een stof bij herhaalde dagelijkse blootstelling
worden onderzocht in 28-dagen studies (OECD 407), in 90-dagen of 1jaar studies (OECD 408 voor onderzoek in knaagdieren (meestal ratten
of muizen) en OECD 409 voor onderzoek in niet-knaagdieren, meestal
honden) en in chronische studies in knaagdieren (OECD 451, 452 en
453).
De 28-dagen studie wordt in het algemeen gebruikt als range-finding
studie om de doseringen voor de langdurige studies te bepalen. Het
aantal dieren per doseringsgroep is beperkt. Deze studie kan informatie
geven over mogelijke neurotoxische potentie van een teststof, maar de
statistische power is laag en de duur is kort, zeker voor het detecteren
van eventuele effecten van een stof op processen betrokken bij
neurodegeneratie.
Ook de 90-dagen studies in knaagdieren zijn waarschijnlijk te
kortdurend om functionele neurodegeneratieve effecten van de stoffen
aan te kunnen tonen. Echter, de 90 dagen studie biedt wel de ruimte om
vroege effecten op bijvoorbeeld neuroinflammatie of effecten op
specifieke neuronale subtypen aan te tonen.
De 90-dagen of 1-jaar studie in honden heeft daarbij slechts een lage
statistische power vanwege het geringe aantal dieren per
doseringsgroep (meestal 4 per geslacht per dosering).
Mogelijk zou een gedetailleerd neurotoxicologisch onderzoek, zoals
beschreven in de OECD-testrichtlijn 424 in chronische dierstudies wel
functionele veranderingen als gevolg van een neurodegeneratieve
werking van een stof kunnen detecteren.
Alle studies met herhaalde blootstelling worden uitgevoerd met zowel
mannetjes- als vrouwtjesproefdieren. In al deze studies worden de
proefdieren dagelijks geobserveerd op klinische verschijnselen. Een
week na de start van de studie wordt een gedetailleerd klinisch
onderzoek verricht. In de 28- en 90-dagen studies wordt vereist dat het
detailleerde klinisch onderzoek wekelijks wordt herhaald. In de
chronische toxiciteitsstudies wordt vereist dat zo’n klinische onderzoek
na de 1e week maandelijks wordt herhaald. Bij het klinisch onderzoek
wordt met behulp van een testen naar functionele eindpunten (de
Functional Observational Battery, of FOB) onder meer gekeken naar
gedrag en motoriek van het proefdier en worden de dieren gecheckt op
Pagina 19 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

verschijnselen die duiden op effecten op het autonome zenuwstelsel,
zoals speekselvorming, pupilgrootte, traanvorming.
In de 90-dagen studie in knaagdieren is het in principe ook vereist dat
aan het eind van de studie (week 11 of later) de dieren worden
onderzocht op de reactie op sensorische stimuli (auditief, visueel en
proprioceptief), gripkracht en hun motorische activiteit als maat voor
mogelijke neurotoxiciteit. Echter, deze onderzoeken hoeven niet te
worden uitgevoerd als deze parameters in andere studies zijn
onderzocht of wanneer de dagelijkse klinische observaties geen
functionele stoornissen op dit gebied hebben aangetoond.
Aan het eind van de studie worden de dieren geëuthanaseerd en
macroscopisch onderzocht. Een brede selectie van organen of weefsels,
waaronder hersenen, ruggenmerg en een perifere zenuw, wordt
histologisch onderzocht. De hersenen dienen op verschillende niveaus
histologisch te worden onderzocht en dienen in ieder geval delen van de
grote hersenen, kleine hersenen en de medulla/pons te bevatten. Met
behulp van deze histologische analyse kunnen onder andere, vrij grove,
aspecifieke veranderingen in grootte van hersenkernen, diktes van
hersenschorslagen, neurondichtheden in hersengebieden, vacuole
vorming en tumorvorming waargenomen worden. De histologische
analyse is in het algemeen niet geschikt om subtiele veranderingen te
detecteren. De OECD-testrichtlijnen specificeren niet welke
hersengebieden dienen te worden onderzocht en vereisen ook geen
onderzoek naar specifieke neurotransmittersystemen, zoals het
dopaminerge systeem. Met specifieke kleuringen van bepaalde
hersengebieden en zenuwweefsel zouden neurodegeneratie of processen
die hieraan bijdragen (zoals neuroinflammatie en schade aan een
specifieke celpopulatie) kunnen worden gedetecteerd. Zo zou een stof
die de ziekte van Parkinson kan veroorzaken eerder worden
gedetecteerd wanneer in een chronische studie bij het histologisch
onderzoek de dopamine neuronen in de substantia nigra van het
proefdier zouden worden aangekleurd. Hetzelfde geldt voor specifieke
aankleuring van motorneuronen in het ruggenmerg in het geval van
ALS.
Kortom, studies met herhaalde blootstelling kunnen in principe ingezet
worden om neurotoxische effecten van stoffen aan te tonen. In de
huidige OECD-testrichtlijnen worden echter geen specifieke kleuringen
van hersenen of perifeer zenuwweefsel vereist wat de bruikbaarheid van
de gegevens voor het bepalen van mogelijke neurotoxiciteit sterk
beperkt. Daarnaast zijn de resultaten van de functionele observationele
testen sterk afhankelijk van de bekwaamheid van de observator en puur
gericht op functionele eindpunten en wordt de waarde van deze FOB
testen voor het bepalen van neurotoxiciteit in toenemende mate in
twijfel getrokken (Gauvin et al. 2016).
Reproductie- en ontwikkelingstoxiciteitstudies
Naast de hierboven beschreven dierstudies met herhaalde blootstelling
worden ook in reproductie- en ontwikkelingstoxiciteitsstudies teststoffen
herhaaldelijk dagelijks toegediend. Echter, in deze OECD testrichtlijnen
ligt de focus op het detecteren van effecten van een stof op de fertiliteit
en reproductie, dan wel op de vroege ontwikkeling van de hersenen.
Pagina 20 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Deze studies zijn minder geschikt om algemeen neurotoxische effecten
van stoffen te detecteren. Daarnaast vormen de ontwikkelende
hersenen geen representatief model voor het testen van
neurodegeneratieve effecten van stoffen.
Gerichte neurotoxiciteitsstudies
Onder bepaalde voorwaarden dienen voor gewasbeschermingsmiddelen
neurotoxiciteitsstudies in volwassen dieren te worden uitgevoerd (zie
inleiding). Deze studies moeten worden uitgevoerd volgens OECDtestrichtlijn 424. Deze testrichtlijn is bedoeld voor neurotoxiciteitsstudies
met acute of herhaalde blootstelling (28 of 90 dagen of 1 jaar), primair
met orale blootstelling tenzij stofeigenschappen anders dicteren (bijv.
vluchtige stoffen). Volgens deze testrichtlijn moeten de dieren dagelijks
worden gecheckt op het optreden van klinische verschijnselen en moet
regelmatig een gedetailleerd klinisch onderzoek worden uitgevoerd.
Daarnaast moet op een aantal tijdstippen gedurende de studie testen
worden uitgevoerd, waarin een breed scala aan parameters moet
worden gemeten, zoals de reactie op sensorische stimuli (auditief,
visueel en proprioceptief), gripkracht en hun motorische activiteit.
Optioneel kunnen testen naar de sensorische, motorische functies en
cognitieve functies (leren en geheugen), specifiek neurologisch gedrag
en/of elektrofysiologie worden uitgevoerd. De keuze voor het aanvullend
onderzoek kan zijn gebaseerd op bepaalde waarnemingen die gedaan
zijn of op de verwachting dat de teststof een specifieke neurotoxische
werking heeft. Naast de standaard histologische kleuringen van het
zenuwweefsel kunnen ook specifieke kleuringen worden uitgevoerd.
Samengevat is de OECD-testrichtlijn 424 erg open opgesteld is en kan
ingevuld worden al naar gelang de onderzoeksvraag.
Studies die opgezet zijn volgens OECD TG 424 zijn geschikt om
specifieke neurotoxische effecten van stoffen na acute of herhaalde
blootstelling aan te tonen. Door hun specifieke opzet en uitgebreidere
scala aan testen is de gevoeligheid van deze studies groter dan van de
reguliere testrichtlijnen voor acute en herhaalde blootstelling aan een
stof.
Echter, de meeste neurotoxiciteitsstudies hebben een maximale duur
van 90 dagen en zijn daarom waarschijnlijk alleen geschikt om de
vroege cellulaire en histopathologische effecten van teststoffen die
kunnen leiden tot neurodegeneratie te detecteren.
Specifiek histopathologisch onderzoek naar neurodegeneratieve effecten
in verschillende regio’s van de hersenen kan relevante informatie
opleveren over de neurodegeneratieve potentie van een stof.
Momenteel zal dit type specifiek aanvullend onderzoek alleen worden
uitgevoerd wanneer er experimentele waarnemingen zijn met de teststof
of met een structureel verwante stof die erop duiden dat de teststof
deze potentie heeft (bijv. effecten op het gedrag, histopathologie of
neurochemie). Aangezien de beschikbare testrichtlijnen weinig geschikt
zijn om deze gegevens te leveren, ontbreekt deze informatie over het
algemeen en zal specifiek onderzoek naar de mogelijk
neurodegeneratieve effecten van een stof in de praktijk niet worden
uitgevoerd.

Pagina 21 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

3.3

Indicatoren voor neurodegeneratieve ziekten
Zoals hierboven beschreven kenmerken neurodegeneratieve ziekten in
de mens zich door specifieke veranderingen in het centrale en/of
perifere zenuwstelsel. Een aantal van deze veranderingen kunnen ook in
proefdierstudies worden gevonden maar die zijn nu niet standaard
onderdeel van de huidige datavereisten voor
gewasbeschermingsmiddelen. Zo is aangetoond dat de stoffen rotenon,
paraquat en maneb die in de mens in verband worden gebracht met de
ziekte van Parkinson, in proefdieren mitochondriale disfunctie en
celdood van dopaminerge neuronen in de substantia nigra veroorzaken
(Drechsel and Patel 2008; Hatcher, Pennell, and Miller 2008). In
diermodellen voor alzheimer zijn verschillende biomarkers voor
alzheimer geïdentificeerd (Drummond and Wisniewski 2017; Sabbagh,
Kinney, and Cummings 2013; Vitek et al. 2020). Ook voor ALS worden
in diermodellen biomarkers gepostuleerd (Morrice, Gregory-Evans, and
Shaw 2018; Vejux et al. 2018) Stephenson en Amor, 2017). Dit biedt
mogelijkheden om in proefdierstudies die worden uitgevoerd in het
kader van toelating van gewasbeschermingsmiddelen parameters toe te
voegen die als indicatoren voor neurodegeneratieve potentie van
werkzame stoffen kunnen dienen.

3.4

Mogelijkheden voor aanpassingen van de vereisten in de
testrichtlijnen
De detectie van potentiële neurodegeneratieve effecten van een
werkzame stof in een gewasbeschermingsmiddel kan worden verhoogd
door een aanpassing van de huidige OECD-testrichtlijnen voor in vivo
studies in proefdieren. Door specifieke testparameters toe te voegen kan
informatie worden verkregen of een stof bepaalde effecten veroorzaakt
die indicatief zijn voor het optreden van neurodegeneratieve ziekten.
Voorbeelden hiervan zijn de in eerdere paragrafen genoemde markers
voor neuroinflammatie, mitochondriale schade, verstoring van de eiwit
homeostase in het brein, effecten op dopamine neuronen of schade aan
perifere motorneuronen. Voordat de OECD testrichtlijnen kunnen
worden aangepast moet echter eerst worden onderzocht welke
biomarkers het meest geschikt zijn om als testparameter in de
testprotocollen te worden opgenomen. Hierbij moet worden gekeken
naar aspecten zoals betrouwbaarheid als indicator, relevantie voor de
humane pathofysiologie, gevoeligheid van de meting en technische
haalbaarheid van routinematig meten. Ook zal gekeken moeten worden
naar welke OECD testrichtlijnen qua blootstellingsduur het meest
geschikt zijn om deze parameters in op te nemen. In plaats van het
toevoegen van nieuwe aanvullende proefdierstudies aan de bestaande
testrichtlijnen kunnen deze extra testparameters worden geïncorporeerd
in de nu al vereiste toxiciteitsstudies. Gebaseerd op de relatief trage
ontwikkeling van neurodegeneratieve ziekten zouden de chronische
proefdierstudies (OECD 451, 452 en 453) hiervoor in aanmerking
komen.
Aanvullend moeten er in vitro testen worden samengesteld die indicatief
zijn voor een neurodegeneratieve werking van een stof met betrekking
tot de veelvoorkomende neurodegeneratieve aandoeningen in de mens
(parkinson, alzheimer, ALS). Deze in vitro testmethode kan
mechanistische informatie opleveren en dienen als screening methode
Pagina 22 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

voor reeds goedgekeurde werkzame stoffen. Op dit moment zijn er nog
weinig (gevalideerde) in vitro testen voor neurodegeneratieve effecten
van stoffen beschikbaar. Recent heeft het Joint Research Centre (JRC)
een lijst uitgebracht van de op dit moment beschikbare in silico, in vitro
en ex vivo modellen die de mens als uitgangspunt hebben 1. Wanneer er
meer in vitro testen ontwikkeld en gevalideerd zijn kan een getrapte
benadering in de teststrategie worden gevolgd. Indien een stof positief
wordt bevonden in een of meer van de in vitro testen zouden vervolgens
in de vereiste, hierboven beschreven proefdierstudies specifieke
testparameters kunnen worden onderzocht om te onderzoeken of de
stof de in vitro waargenomen potentie ook in proefdieren kan
veroorzaken. Tot het moment dat deze toegepaste (in vitro)
testmethode ontwikkeld en gevalideerd is zal uitgegaan moeten worden
van additionele parameters uit aangepaste chronische richtlijnstudies in
proefdieren.

1

https://ec.europa.eu/jrc/en/science-update/tackling-neurodegenerative-diseases-more-human-relevantresearch
Pagina 23 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Pagina 24 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

4

Internationale en Europese initiatieven op het gebied van
neurodegeneratieve ziekten en gewasbeschermingsmiddelen

Om een beeld te krijgen van de lopende ontwikkelingen omtrent
testmethoden voor neurodegeneratieve ziekten is een inventarisatie
gemaakt van de internationale en Europese initiatieven die gaande zijn
op dit onderwerp.
Voor zover bekend loopt er binnen de EU één project dat specifiek kijkt
naar een mogelijke beoordelingsmethodiek van werkzame stoffen in
gewasbeschermingsmiddelen voor neurodegeneratieve ziekten. In dit
project wordt in de lopende herbeoordelingsprocedure van de werkzame
stof tebufenpyrad gekeken naar de toepasbaarheid van zogeheten New
Approach Methodologies (NAMs) voor parkinson aan de hand van de
door de Europese Voedselveiligheidsautoriteit (European Food Safety
Authority (EFSA) opgetekende Adverse Outcome Pathway (AOP) voor
mitochondriale ontkoppeling gerelateerd aan parkinson. Dit project
wordt uitgevoerd door EFSA in samenwerking met Anses
(verantwoordelijk instituut voor de beoordeling van
gewasbeschermingsmiddelen in Frankrijk).
Binnen een aantal onderzoeksprojecten is aandacht voor de ontwikkeling
van AOPs en NAMs die als basis zouden kunnen dienen voor een nieuwe
strategie om de risico's van o.a. gewasbeschermingsmiddelen voor het
ontwikkelen van neurodegeneratieve aandoeningen beter te kunnen
inschatten. Een voorbeeld hiervan is het NWA-ORC gefinancierde project
“Virtual Human Platform for Safety” waarbinnen gewerkt wordt aan een
integrale AOP voor parkinson. Daarnaast wordt internationaal door
diverse groepen gewerkt aan betere in vitro modellen voor o.a.
parkinson.

Pagina 25 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Pagina 26 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

5

Conclusies en aanbevelingen

Conclusies:
1. De relatie tussen blootstelling aan chemische stoffen, inclusief
gewasbeschermingsmiddelen, en neurodegeneratieve
aandoeningen is plausibel. Het aantonen van een causaal
verband voor specifieke werkzame stoffen in epidemiologische
studies is echter lastig vanwege de kleine onderzoeksgroepen en
de blootstelling aan meerdere werkzame stoffen, vaak gedurende
langere tijd.
2. Ontbrekende gegevens over de neurotoxische potentie van
(nieuwe) werkzame stoffen leidt ertoe dat aanvullende studies
zelden gevraagd worden.
3. In de huidige vereisten in de OECD-testrichtlijnen zijn de
neurodegeneratieve parameters niet expliciet benoemd. Hoewel
onderzoek naar deze aanvullende parameters niet uitgesloten is
in de testrichtlijn komt het in de praktijk niet voor dat dit ook
daadwerkelijk wordt uitgevoerd.
4. Het op dit moment beschikbare arsenaal aan in vitro testen naar
neurodegeneratieve eigenschappen van stoffen is nog te beperkt
en onvoldoende gevalideerd om een alternatief voor
proefdierstudies te kunnen bieden.
Aanbevelingen:
1. Als oplossing voor de middellange termijn: Aanpassen van de
bestaande OECD-testrichtlijnen voor een betere inschatting van
mogelijke effecten op neurodegeneratieve ziekten. Hiertoe zou
een (internationale) expert werkgroep ingesteld moeten worden
die bepaalt welke van de in hoofdstuk 3 benoemde parameters of
andere aanvullende parameters in de huidige OECD
testrichtlijnen opgenomen zouden moeten worden.
2. Als oplossing voor de lange termijn: Ontwikkelen van een
gevalideerde in vitro testmethode die ingezet kan worden als
primair screeningsinstrument in een getrapte teststrategie.
3. Als oplossing voor de lange termijn: vastlegging van de
gevalideerde in vitro testmethode in de Europese wetgeving en
eisen omtrent mogelijke in vivo (follow-up) studies bij positieve
resultaten.

Pagina 27 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Pagina 28 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Referenties

Allen, M. T., and L. S. Levy. 2013. 'Parkinsons disease and pesticide
exposure - A new assessment', Critical Reviews in Toxicology,
43: 515-34.
Aloizou, A. M., V. Siokas, C. Vogiatzi, E. Peristeri, A. O. Docea, D.
Petrakis, A. Provatas, V. Folia, C. Chalkia, M. Vinceti, M. Wilks, B.
N. Izotov, A. Tsatsakis, D. P. Bogdanos, and E. Dardiotis. 2020.
'Pesticides, cognitive functions and dementia: A review',
Toxicology Letters, 326: 31-51.
Ascherio, A., H. Chen, M. G. Weisskopf, E. O'Reilly, M. L. McCullough, E.
E. Calle, M. A. Schwarzschild, and M. J. Thun. 2006. 'Pesticide
exposure and risk for Parkinson's disease', Annals of Neurology,
60: 197-203.
Baldi, I., P. Lebailly, B. Mohammed-Brahim, L. Letenneur, J. F.
Dartigues, and P. Brochard. 2003. 'Neurodegenerative diseases
and exposure to pesticides in the elderly', American Journal of
Epidemiology, 157: 409-14.
Baltazar, M. T., R. J. Dinis-Oliveira, M. de Lourdes Bastos, A. M.
Tsatsakis, J. A. Duarte, and F. Carvalho. 2014. 'Pesticides
exposure as etiological factors of Parkinson's disease and other
neurodegenerative diseases-A mechanistic approach', Toxicology
Letters, 230: 85-103.
Bonvicini, F., N. Marcello, J. Mandrioli, V. Pietrini, and M. Vinceti. 2010.
'Exposure to pesticides and risk of amyotrophic lateral sclerosis:
A population-based case-control study', Annali dell'Istituto
Superiore di Sanita, 46: 284-87.
Braak, Heiko, Kelly Del Tredici, Udo Rüb, Rob A. I. de Vos, Ernst N. H.
Jansen Steur, and Eva Braak. 2003. 'Staging of brain pathology
related to sporadic Parkinson’s disease', Neurobiology of Aging,
24: 197-211.
Costello, S., M. Cockburn, J. Bronstein, X. Zhang, and B. Ritz. 2009.
'Parkinson's disease and residential exposure to maneb and
paraquat from agricultural applications in the central valley of
California', American Journal of Epidemiology, 169: 919-26.
De Miranda, B. R., and J. T. Greenamyre. 2020. 'Trichloroethylene, a
ubiquitous environmental contaminant in the risk for Parkinson's
disease', Environ Sci Process Impacts, 22: 543-54.
Dhillon, A. S., G. L. Tarbutton, J. L. Levin, G. M. Plotkin, L. K. Lowry, J.
T. Nalbone, and S. Shepherd. 2008. 'Pesticide/environmental
exposures and Parkinson's disease in East Texas', Journal of
agromedicine, 13: 37-48.
Doi, H., H. Kikuchi, H. Murai, Y. Kawano, H. Shigeto, Y. Ohyagi, and J.
Kira. 2006. 'Motor neuron disorder simulating ALS induced by
chronic inhalation of pyrethroid insecticides', Neurology, 67:
1894-5.
Dos Santos Picanco, L. C., P. F. Ozela, M. de Fatima de Brito Brito, A. A.
Pinheiro, E. C. Padilha, F. S. Braga, C. H. T. de Paula da Silva, C.
B. R. Dos Santos, J. M. C. Rosa, and L. I. da Silva Hage-Melim.
2018. 'Alzheimer's Disease: A Review from the Pathophysiology
to Diagnosis, New Perspectives for Pharmacological Treatment',
Curr Med Chem, 25: 3141-59.
Pagina 29 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Drechsel, D. A., and M. Patel. 2008. 'Role of reactive oxygen species in
the neurotoxicity of environmental agents implicated in
Parkinson's disease', Free Radic Biol Med, 44: 1873-86.
Drummond, E., and T. Wisniewski. 2017. 'Alzheimer's disease:
experimental models and reality', Acta Neuropathol, 133: 15575.
Gamache, P. L., I. Haj Salem, N. Roux-Dubois, J. Le Bouthillier, Z. GanOr, and N. Dupré. 2019. 'Exposure to Pesticides and Welding
Hastens the Age-at-Onset of Parkinson's Disease
L'exposition à des pesticides et à des métaux toxiques associés à la
soudure diminue l'âge d'apparition de la maladie de Parkinson',
Canadian Journal of Neurological Sciences, 46: 711-16.
Gauvin, D. V., J. D. Yoder, D. L. Holdsworth, M. L. Harter, J. R. May, N.
Cotey, J. A. Dalton, and T. J. Baird. 2016. 'The standardized
functional observational battery: Its intrinsic value remains in the
instrument of measure: The rat', J Pharmacol Toxicol Methods,
82: 90-108.
Hatcher, J. M., K. D. Pennell, and G. W. Miller. 2008. 'Parkinson's
disease and pesticides: a toxicological perspective', Trends in
Pharmacological Sciences, 29: 322-29.
Hayden, K. M., M. C. Norton, D. Darcey, T. Østbye, P. P. Zandi, J. C. S.
Breitner, and K. A. Welsh-Bohmer. 2010. 'Occupational exposure
to pesticides increases the risk of incident AD: The Cache County
Study', Neurology, 74: 1524-30.
Jellinger, K. A. 2009. 'Parkinson’s Disease and Other Movement
Disorders', European Journal of Neurology, 16: e58-e58.
Jones, N. 2010. 'Alzheimer disease: Risk of dementia and Alzheimer
disease increases with occupational pesticide exposure', Nature
Reviews Neurology, 6: 353.
Kamel, F., C. M. Tanner, D. M. Umbach, J. A. Hoppin, M. C. R. Alavanja,
A. Blair, K. Comyns, S. M. Goldman, M. Korell, J. W. Langston, G.
W. Ross, and D. P. Sandler. 2007. 'Pesticide exposure and selfreported Parkinson's disease in the agricultural health study',
American Journal of Epidemiology, 165: 364-74.
Kamel, F., D. M. Umbach, R. S. Bedlack, M. Richards, M. Watson, M. C.
R. Alavanja, A. Blair, J. A. Hoppin, S. Schmidt, and D. P. Sandler.
2012. 'Pesticide exposure and amyotrophic lateral sclerosis',
NeuroToxicology, 33: 457-62.
Kenborg, L., C. F. Lassen, F. Lander, and J. H. Olsen. 2012. 'Parkinson's
disease among gardeners exposed to pesticides - a Danish cohort
study', Scandinavian Journal of Work, Environment and Health,
38: 65-69.
Long, J. M., and D. M. Holtzman. 2019. 'Alzheimer Disease: An Update
on Pathobiology and Treatment Strategies', Cell, 179: 312-39.
Malek, A. M., A. Barchowsky, R. Bowser, A. Youk, and E. O. Talbott.
2012. 'Pesticide exposure as a risk factor for amyotrophic lateral
sclerosis: A meta-analysis of epidemiological studies. Pesticide
exposure as a risk factor for ALS', Environmental Research, 117:
112-19.
McGuire, V., W. T. Longstreth Jr, L. M. Nelson, T. D. Koepsell, H.
Checkoway, M. S. Morgan, and G. Van Belle. 1997. 'Occupational
exposures and amyotrophic lateral sclerosis: A population- based
case-control study', American Journal of Epidemiology, 145:
1076-88.
Pagina 30 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Miller, R. L., M. James-Kracke, G. Y. Sun, and A. Y. Sun. 2009.
'Oxidative and inflammatory pathways in Parkinson's disease',
Neurochem Res, 34: 55-65.
Moisan, F., and A. Elbaz. 2011. 'Parkinson disease and pesticide
exposure
Maladie de Parkinson et exposition aux pesticides', Environnement,
Risques et Sante, 10: 372-84.
Moisan, F., J. Spinosi, L. Delabre, V. Gourlet, J. L. Mazurie, I. Bénatru,
M. Goldberg, M. G. Weisskopf, E. Imbernon, C. Tzourio, and A.
Elbaz. 2015. 'Association of parkinson’s disease and its subtypes
with agricultural pesticide exposures in men: A case-control
study in France', Environmental Health Perspectives, 123: 112329.
Morrice, J. R., C. Y. Gregory-Evans, and C. A. Shaw. 2018. 'Animal
models of amyotrophic lateral sclerosis: A comparison of model
validity', Neural Regen Res, 13: 2050-54.
Narayan, S., Z. Liew, J. M. Bronstein, and B. Ritz. 2017. 'Occupational
pesticide use and Parkinson's disease in the Parkinson
Environment Gene (PEG) study', Environmental International,
107: 266-73.
Narayan, S., Z. Liew, K. Paul, P. C. Lee, J. S. Sinsheimer, J. M.
Bronstein, and B. Ritz. 2013. 'Household organophosphorus
pesticide use and parkinson's disease', International Journal of
Epidemiology, 42: 1476-85.
Niu, H., I. Alvarez-Alvarez, F. Guillen-Grima, M. J. Al-Rahamneh, and I.
Aguinaga-Ontoso. 2017. 'Trends of mortality from Alzheimer's
disease in the European Union, 1994-2013', Eur J Neurol, 24:
858-66.
Oskarsson, B., D. K. Horton, and H. Mitsumoto. 2015. 'Potential
Environmental Factors in Amyotrophic Lateral Sclerosis', Neurol
Clin, 33: 877-88.
Paul, K. C., J. S. Sinsheimer, M. Cockburn, J. M. Bronstein, Y. Bordelon,
and B. Ritz. 2017. 'Organophosphate pesticides and PON1 L55M
in Parkinson's disease progression', Environment International,
107: 75-81.
Pearce, N., and H. Kromhout. 2014. 'Neurodegenerative disease: the
next occupational disease epidemic?', Occup Environ Med, 71:
594-5.
Pringsheim, T., N. Jette, A. Frolkis, and T. D. Steeves. 2014. 'The
prevalence of Parkinson's disease: a systematic review and
meta-analysis', Mov Disord, 29: 1583-90.
Ratner, M. H., D. H. Farb, J. Ozer, R. G. Feldman, and R. Durso. 2014.
'Younger age at onset of sporadic Parkinson's disease among
subjects occupationally exposed to metals and pesticides',
Interdisciplinary Toxicology, 7: 122-33.
Reis, J., E. Benbrick, V. Bonneterre, and P. S. Spencer. 2016.
'Parkinson's disease and solvents: Is there a causal link?', Revue
Neurologique, 172: 761-65.
Richardson, J. R., A. Roy, S. L. Shalat, R. T. Von Stein, M. M. Hossain,
B. Buckley, M. Gearing, A. I. Levey, and D. C. German. 2014.
'Elevated serum pesticide levels and risk for Alzheimer disease',
JAMA Neurology, 71: 284-90.

Pagina 31 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

Rondeau, V., D. Commenges, H. Jacqmin-Gadda, and J. F. Dartigues.
2000. 'Relation between aluminum concentrations in drinking
water and Alzheimer's disease: An 8-year follow-up study',
American Journal of Epidemiology, 152: 59-66.
Rondeau, V., H. Jacqmin-Gadda, D. Commenges, C. Helmer, and J. F.
Dartigues. 2009. 'Aluminum and silica in drinking water and the
risk of Alzheimer's disease or cognitive decline: Findings from 15year follow-up of the PAQUID cohort', American Journal of
Epidemiology, 169: 489-96.
Sabbagh, J. J., J. W. Kinney, and J. L. Cummings. 2013. 'Alzheimer's
disease biomarkers: correspondence between human studies and
animal models', Neurobiol Dis, 56: 116-30.
Santibañez, M., F. Bolumar, and A. M. García. 2007. 'Occupational risk
factors in Alzheimer's disease: A review assessing the quality of
published epidemiological studies', Occupational and
Environmental Medicine, 64: 723-32.
Shrestha, S., C. G. Parks, D. M. Umbach, M. Richards-Barber, J. N.
Hofmann, H. Chen, A. Blair, L. E. Beane Freeman, and D. P.
Sandler. 2020. 'Pesticide use and incident Parkinson's disease in
a cohort of farmers and their spouses', Environmental Research,
191.
Singh, C., I. Ahmad, and A. Kumar. 2007. 'Pesticides and metals
induced Parkinson's disease: Involvement of free radicals and
oxidative stress', Cellular and Molecular Biology, 53: 19-28.
Taetzsch, T., and M. L. Block. 2013. 'Pesticides, microglial NOX2, and
Parkinson's disease', J Biochem Mol Toxicol, 27: 137-49.
Tangamornsuksan, W., O. Lohitnavy, R. Sruamsiri, N. Chaiyakunapruk,
C. Norman Scholfield, B. Reisfeld, and M. Lohitnavy. 2019.
'Paraquat exposure and Parkinson’s disease: A systematic review
and meta-analysis', Archives of Environmental and Occupational
Health, 74: 225-38.
Tanner, C. M., F. Kame, G. W. Ross, J. A. Hoppin, S. M. Goldman, M.
Korell, C. Marras, G. S. Bhudhikanok, M. Kasten, A. R. Chade, K.
Comyns, M. B. Richards, C. Meng, B. Priestley, H. H. Fernandez,
F. Cambi, D. M. Umbach, A. Blair, D. P. Sandler, and J. W.
Langston. 2011. 'Rotenone, paraquat, and Parkinson's disease',
Environmental Health Perspectives, 119: 866-72.
Vaccari, C., R. El Dib, H. Gomaa, L. C. Lopes, and J. L. de Camargo.
2019. 'Paraquat and Parkinson’s disease: a systematic review
and meta-analysis of observational studies', Journal of Toxicology
and Environmental Health - Part B: Critical Reviews, 22: 172202.
Van Der Mark, M., R. Vermeulen, P. C. G. Nijssen, W. M. Mulleners, A.
M. G. Sas, T. Van Laar, M. Brouwer, A. Huss, and H. Kromhout.
2014. 'Occupational exposure to pesticides and endotoxin and
Parkinson disease in the Netherlands', Occupational and
Environmental Medicine, 71: 757-64.
Van Dyke, N., N. Yenugadhati, N. J. Birkett, J. Lindsay, M. C. Turner, C.
C. Willhite, and D. Krewski. 2020. 'Association between
aluminum in drinking water and incident Alzheimer's disease in
the Canadian Study of Health and Aging cohort',
NeuroToxicology.

Pagina 32 van 33

RIVM-briefrapport 2021-0153

van Es, Michael A., Orla Hardiman, Adriano Chio, Ammar Al-Chalabi, R.
Jeroen Pasterkamp, Jan H. Veldink, and Leonard H. van den
Berg. 2017. 'Amyotrophic lateral sclerosis', The Lancet, 390:
2084-98.
Van Maele-Fabry, G., P. Hoet, F. Vilain, and D. Lison. 2012.
'Occupational exposure to pesticides and Parkinson's disease: A
systematic review and meta-analysis of cohort studies',
Environment International, 46: 30-43.
Vejux, A., A. Namsi, T. Nury, T. Moreau, and G. Lizard. 2018.
'Biomarkers of Amyotrophic Lateral Sclerosis: Current Status and
Interest of Oxysterols and Phytosterols', Front Mol Neurosci, 11:
12.
Vitek, M. P., J. A. Araujo, M. Fossel, B. D. Greenberg, G. R. Howell, S. J.
S. Rizzo, N. T. Seyfried, A. J. Tenner, P. R. Territo, M. Windisch,
L. J. Bain, A. Ross, M. C. Carrillo, B. T. Lamb, and R. M.
Edelmayer. 2020. 'Translational animal models for Alzheimer's
disease: An Alzheimer's Association Business Consortium Think
Tank', Alzheimers Dement (N Y), 6: e12114.
Wang, A., S. Costello, M. Cockburn, X. Zhang, J. Bronstein, and B. Ritz.
2011. 'Parkinson's disease risk from ambient exposure to
pesticides', European Journal of Epidemiology: 1-9.
Wilk, J. B., J. E. Tobin, O. Suchowersky, H. A. Shill, C. Klein, G. F.
Wooten, M. F. Lew, M. H. Mark, M. Guttman, R. L. Watts, C.
Singer, J. H. Growdon, J. C. Latourelle, M. H. Saint-Hilaire, A. L.
DeStefano, R. Prakash, S. Williamson, C. J. Berg, M. Sun, S.
Goldwurm, G. Pezzoli, B. A. Racette, J. S. Perlmutter, A. Parsian,
K. B. Baker, M. L. Giroux, I. Litvan, P. P. Pramstaller, G.
Nicholson, D. J. Burn, P. F. Chinnery, P. Vieregge, J. T. Slevin, F.
Cambi, M. E. MacDonald, J. F. Gusella, R. H. Myers, and L. I.
Golbe. 2006. 'Herbicide exposure modifies GSTP1 haplotype
association to Parkinson onset age: The GenePD study',
Neurology, 67: 2206-10.
Yan, D., Y. Zhang, L. Liu, and H. Yan. 2016. 'Pesticide exposure and risk
of Alzheimer's disease: a systematic review and meta-analysis',
Scientific reports, 6: 32222.

Pagina 33 van 33

Contra-expertise op bepalingen van
radioactiviteit van afvalwater
en ventilatielucht van de kernenergiecentrale Borssele
Periode 2013
RIVM Briefrapport 2015-0010
P.J.M. Kwakman | R.M.W. Overwater

RIVM
De zorg voor morgen begint vandaag