Assessment of pesticide exposure in the agricultural population of Costa Rica

Abstract

We describe a model for the retrospective assessment of parental exposure to 26 pesticides, selected by toxicity-based prioritization, in a population-based case–control study of childhood leukaemia in Costa Rica (301 cases, 582 controls). The model was applied to a subset of 227 parents who had been employed or self-employed in agriculture or livestock breeding. It combines external data on pesticide use for 14 crops, 21 calendar years and 14 regions, and individual interview data on determinants (task and technology, personal protective equipment, field reentry, storing of pesticides, personal hygiene) of exposure. Recall was enhanced by use of checklists of pesticides in the interview. An external database provided information on the application rate (proxy for intensity of potential exposure) for each pesticide. The calendar time was individually converted to five time windows (year before conception, first, second and third trimester, and first year of the child). Time-windowed individual data on determinants of exposure and their expert-based general weights and their category-specific hazard values jointly provided an individual determinant score. This score was multiplied by the application rate to obtain an individual index of exposure intensity during application. Finally, average exposure intensity during entire time windows was estimated by incorporating in the model the individual time fraction of exposure during application. Estimates of exposure intensities were proxies assumed to be proportional to dermal exposure intensity, which represents the major pathway of occupational exposure to pesticides. A simulated sensitivity analysis resulted in a correlation coefficient of 0.91 between two sets of 10 000 values of individual exposure indices, based on two different but realistic sets expert-assigned weights. Lack of measurement data on concurrent exposures in comparable circumstances precluded direct validation of the model.

Describimos un modelo para la evaluación retrospectiva de la exposición de los padres a 26 plaguicidas, seleccionados por priorización basada en la toxicidad, en un estudio poblacional de casos y controles de leucemia infantil en Costa Rica (301 casos, 582 controles). El modelo se aplicó a un subconjunto de 227 padres que habían trabajado por cuenta propia o ajena en la agricultura o la ganadería. Combina datos externos sobre el uso de plaguicidas para 14 cultivos, 21 años naturales y 14 regiones, y datos de entrevistas individuales sobre los determinantes (tarea y tecnología, equipo de protección personal, reentrada en el campo, almacenamiento de plaguicidas, higiene personal) de la exposición. El recuerdo se mejoró mediante el uso de listas de control de plaguicidas en la entrevista. Una base de datos externa proporcionó información sobre la tasa de aplicación (indicador de la intensidad de la exposición potencial) de cada plaguicida. El tiempo del calendario se convirtió individualmente en cinco ventanas temporales (año antes de la concepción, primer, segundo y tercer trimestre, y primer año del niño). Los datos individuales de las ventanas temporales sobre los determinantes de la exposición y sus ponderaciones generales basadas en los expertos y sus valores de peligro específicos de la categoría proporcionaron conjuntamente una puntuación individual de los determinantes. Esta puntuación se multiplicó por la tasa de aplicación para obtener un índice individual de intensidad de exposición durante la aplicación. Por último, se estimó la intensidad media de la exposición durante las ventanas temporales completas incorporando en el modelo la fracción de tiempo individual de exposición durante la aplicación. Las estimaciones de las intensidades de exposición eran proxies que se suponían proporcionales a la intensidad de la exposición dérmica, que representa la principal vía de exposición laboral a los plaguicidas. Un análisis de sensibilidad simulado dio como resultado un coeficiente de correlación de 0,91 entre dos conjuntos de 10 000 valores de índices de exposición individuales, basados en dos conjuntos diferentes pero realistas de ponderaciones asignadas por expertos. La falta de datos de medición sobre exposiciones concurrentes en circunstancias comparables impidió la validación directa del modelo.