Kadmium

Kontaktpersoner vid IMM: Professor Agneta Åkesson och Docent Maria Kippler

Förekomst

Kadmium är en av de giftigaste tungmetallerna. Metallen har spridits i miljön genom bland annat gruv- och metallindustrin, samt via mineralgödsel. Användningen av kadmium har minskat avsevärt under de senaste decennierna i och med utökade förbud och utfasning. Utsläpp av kadmium till luft sker främst vid sopförbränning, metalltillverkning/återvinning och förbränning av fossila bränslen och en del av detta kadmium hamnar slutligen på våra åkermarker. Förutom deponering av kadmium från luften kan mineralgödsel och avloppsslam utgöra betydande källor för kadmiumtillförseln till åkermark. Växternas rötter tar upp kadmium och halten i grödorna varierar beroende på växtslag, tillförseln av kadmium till marken och markförhållanden. Åkermark med lägre pH kan medföra ökade kadmiumhalter i grödor.

Exponering

Kosten är den största exponeringskällan för kadmium hos den icke-rökande delen av befolkningen, vilket gör att exponeringen startar tidigt i livet och fortsätter under en individs hela livstid. Under graviditeten ansamlas kadmium i moderkakan vilket gör att överföringen av kadmium till fostret är låg. Det genomsnittliga dagsintaget i Sverige uppskattas till 10–20 μg, men en liten del av befolkningen får i sig betydligt mer. Spannmålsprodukter, rotfrukter och grönsaker bidrar i genomsnitt till 80 % av det totala intaget av kadmium. Höga halter påträffas även i vissa delar av skaldjur, inälvsmat (njure och lever), vissa vilt växande svampar, kakao och fröer. Generellt så bidrar dricksvatten lite till det total intaget via kosten; förhöjda koncentrationer i privata brunnar har dock uppmätts framför allt i Dalarna. Upptaget av kadmium i tarmen är vanligtvis bara några procent av intagen mängd, men högre upptag förekommer hos gravida och individer med järnbrist. Detta beror till största delen på att upptaget av kadmium från kosten ökar vid låga järndepåer. Låga järndepåer är vanligt förekommande bland gravida samt bland kvinnor i barnafödande ålder genom järnförluster i samband med menstruationen, vilket gör att kvinnor generellt har högre kadmiumbelastning än män. Som alla växter innehåller tobak kadmium. Upptaget av kadmium i lungan är effektivt vilket gör att tobaksrök är en betydande exponeringskälla för rökare. Detta speglas i att rökare har flera gånger högre kadmiumhalt i blod och i regel minst dubbelt så mycket kadmium i njurbarken jämfört med icke-rökare. Passiv rökning har inte visats öka kadmiumhalten i kroppen. Trots minskad användning av kadmium, inklusive kadmiumhaltig mineralgödsel, så finns inga tydliga indikationer på att exponeringen minskar i Sverige.

Hälsoeffekter

Kadmium ansamlas framför allt i njurarna. Kadmiummängden i njurarna ökar under en stor del av livet beroende på att den biologiska halveringstiden är 10–30 år. Njurens tubulära återresorption av lågmolekylära proteiner från primärurinen tillbaka till blodet anses i all riskbedömning vara en första indikation på en negativ effekt av kadmium. Viss osäkerhet råder emellertid över tolkningen av de samband som observeras mellan kadmium och tubulär njurpåverkan vid väldigt låg exponering. Vid mycket hög kadmiumbelastning anses dock även njurens förmåga att rena blodet från nedbrytningsprodukter försämras. Under senare år har det tillkommit en hel del ny forskning om kadmium och benskörhet. Mycket talar nu för att kadmium kan påverka risken för benskörhet och frakturer vid betydligt lägre exponeringsnivåer än man tidigare trott och vid de nivåer vi exponeras för i Sverige. Eftersom benskörhetsfrakturer ger stora samhällskostnader och mycket lidande för de drabbade, kan det inte uteslutas att kadmiums negativa effekt på skelettet utgör ett icke-negligerbart folkhälsoproblem. Kadmium är klassificerad som cancerframkallande då man har sett en ökad risk för lungcancer bland yrkesexponerade. Det föreligger viss indikation på att kadmium kan öka risken för vissa hormonberoende cancerformer så som livmodercancer, och samband har också visats för övergripande dödlighet, men flera studier behövs för att kunna fastställa ett eventuellt orsakssamband. Däremot pekar senare tids forskning på att kadmium kan ha betydelse för uppkomsten av hjärt-kärlsjukdom.  Trots att överföringen av kadmium till fostret är låg så finns det indikationer på att mammans kadmiumexponering under graviditeten kan påverka barnets tillväxt. Huruvida det är de låga kadmiumhalterna som når fostret eller ansamlingen av kadmium i moderkakan som bidrar till dessa effekter återstår att utreda. Även den fortsatta exponeringen under barnaåren tycks påverka barnets tillväxt, liksom barnets kognitiva utveckling.

Riskbedömning

EU:s livsmedelsmyndighet EFSA har bedömt hälsoriskerna relaterade till förekomsten av kadmium i livsmedel genom en omfattande kartläggning av data fram till 2008. Njureffekter bedömdes fortfarande vara den effekt som riskbedömningen ska utgå ifrån. Det tolerabla veckointaget (TWI) för kadmium, dvs. den nivå där allvarliga effekter inte förväntas uppstå, landade på 2,5 μg/kg kroppsvikt och vecka, vilket är ungefär tre gånger lägre än den tidigare nivån. TWI baseras på att 95 % av befolkningen ska ha halter som är lägre än 1 μg kadmium/g kreatinin i urin vid 50 års ålder. EFSA påpekar att detta nya TWI ligger nära medelintaget (2,3 μg kadmium/kg kroppsvikt och vecka) för vuxna i Europa och att högre intag kan förekomma hos barn, vegetarianer, rökare, och individer som bor i kraftigt förorenade områden. Det finns därmed en liten eller obefintlig marginal mellan det uppskattade intaget och TWI, och EFSA konkluderar att kadmiumexponeringen i populationen bör minskas. Livsmedelsverkets gränsvärde för kadmium i dricksvatten är 5 µg/liter (SLVFS 2001:30), medan Världshälsoorganisation (WHO) har satt ett gränsvärde på 3 µg/liter.

Mer information

Blood Cadmium Levels and Incident Cardiovascular Events during Follow-up in a Population-Based Cohort of Swedish Adults: The Malmö Diet and Cancer Study.
Barregard L, Sallsten G, Fagerberg B, Borné Y, Persson M, Hedblad B, Engström G
Environ Health Perspect 2016 05;124(5):594-600

European Food Safety Authority (EFSA). Cadmium in food -Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal. 980:1-139, 2009.

EFSA. Cadmium dietary exposure in the European population. EFSA Journal. 10(1):2551-88, 2012.

Long-term cadmium exposure and the association with bone mineral density and fractures in a population-based study among women.
Engström A, Michaëlsson K, Suwazono Y, Wolk A, Vahter M, Akesson A
J Bone Miner Res 2011 Mar;26(3):486-95

Environmental exposure to metals and children's growth to age 5 years: a prospective cohort study.
Gardner RM, Kippler M, Tofail F, Bottai M, Hamadani J, Grandér M, Nermell B, Palm B, Rasmussen KM, Vahter M
Am J Epidemiol 2013 Jun;177(12):1356-67

Cadmium exposure and cognitive abilities and behavior at 10 years of age: A prospective cohort study.
Gustin K, Tofail F, Vahter M, Kippler M
Environ Int 2018 04;113():259-268

Harari F, Maxe L, Vahter M. Lithium, boron, cesium and other potentially toxic metals in Swedish well water. IMM-rapport 1/2017, Karolinska Institutet; 2017.

IARC. A review of human carcinogens: Arsenic, metals, fibres, and dusts. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, International Agency for Research on Cancer; 2012.

Impact of prenatal exposure to cadmium on cognitive development at preschool age and the importance of selenium and iodine.
Kippler M, Bottai M, Georgiou V, Koutra K, Chalkiadaki G, Kampouri M, Kyriklaki A, Vafeiadi M, Fthenou E, Vassilaki M, Kogevinas M, Vahter M, Chatzi L
Eur J Epidemiol 2016 11;31(11):1123-1134

Maternal cadmium exposure during pregnancy and size at birth: a prospective cohort study.
Kippler M, Tofail F, Gardner R, Rahman A, Hamadani JD, Bottai M, Vahter M
Environ Health Perspect 2012 Feb;120(2):284-9

Early-life cadmium exposure and child development in 5-year-old girls and boys: a cohort study in rural Bangladesh.
Kippler M, Tofail F, Hamadani JD, Gardner RM, Grantham-McGregor SM, Bottai M, Vahter M
Environ Health Perspect 2012 Oct;120(10):1462-8

Urinary cadmium and mortality from all causes, cancer and cardiovascular disease in the general population: systematic review and meta-analysis of cohort studies.
Larsson SC, Wolk A
Int J Epidemiol 2016 06;45(3):782-91

Assessment of dietary cadmium exposure in Sweden and population health concern including scenario analysis.
Sand S, Becker W
Food Chem Toxicol 2012 Mar;50(3-4):536-44

World Health Organization (WHO). Cadmium in drinking-water: Background document for development of WHO guidelines for drinking-water quality. 2011.

Cadmium exposure in pregnancy and lactation in relation to iron status.
Akesson A, Berglund M, Schütz A, Bjellerup P, Bremme K, Vahter M
Am J Public Health 2002 Feb;92(2):284-7

Non-renal effects and the risk assessment of environmental cadmium exposure.
Åkesson A, Barregard L, Bergdahl IA, Nordberg GF, Nordberg M, Skerfving S
Environ Health Perspect 2014 May;122(5):431-8

Long-term dietary cadmium intake and postmenopausal endometrial cancer incidence: a population-based prospective cohort study.
Akesson A, Julin B, Wolk A
Cancer Res 2008 Aug;68(15):6435-41