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. 2020 Jan 27:44:e15.
doi: 10.26633/RPSP.2020.15. eCollection 2020.

Chronic kidney disease of non-traditional origin in Mesoamerica: a disease primarily driven by occupational heat stress

Catharina Wesseling  1   2 , Jason Glaser  1 , Julieta Rodríguez-Guzmán  3 , Ilana Weiss  1 , Rebekah Lucas  4 , Sandra Peraza  5 , Agnes Soares da Silva  3 , Erik Hansson  6 , Richard J Johnson  7 , Christer Hogstedt  2 , David H Wegman  8 , Kristina Jakobsson  6
Affiliations

Chronic kidney disease of non-traditional origin in Mesoamerica: a disease primarily driven by occupational heat stress

Catharina Wesseling et al. Rev Panam Salud Publica. .

Abstract
in English, Spanish, Portuguese

The death toll of the epidemic of chronic kidney disease of nontraditional origin (CKDnt) in Mesoamerica runs into the tens of thousands, affecting mostly young men. There is no consensus on the etiology. Anecdotal evidence from the 1990s pointed to work in sugarcane; pesticides and heat stress were suspected. Subsequent population-based surveys supported an occupational origin with overall high male-female ratios in high-risk lowlands, but small sex differences within occupational categories, and low prevalence in non-workers. CKDnt was reported in sugarcane and other high-intensity agriculture, and in non-agricultural occupations with heavy manual labor in hot environments, but not among subsistence farmers. Recent studies with stronger designs have shown cross-shift changes in kidney function and hydration biomarkers and cross-harvest kidney function declines related to heat and workload. The implementation of a water-rest-shade intervention midharvest in El Salvador appeared to halt declining kidney function among cane cutters. In Nicaragua a water-rest-shade program appeared sufficient to prevent kidney damage among cane workers with low-moderate workload but not among cutters with heaviest workload. Studies on pesticides and infectious risk factors have been largely negative. Non-occupational risk factors do not explain the observed epidemiologic patterns. In conclusion, work is the main driver of the CKDnt epidemic in Mesoamerica, with occupational heat stress being the single uniting factor shown to lead to kidney dysfunction in affected populations. Sugarcane cutters with extreme heat stress could be viewed as a sentinel occupational population. Occupational heat stress prevention is critical, even more so in view of climate change.

La mortalidad por la epidemia de enfermedad renal crónica de origen no tradicional (ERCnt) en Mesoamérica asciende a decenas de miles de personas, principalmente hombres jóvenes. No existe consenso sobre su etiología. En la década de 1990, informes anecdóticos apuntaban como factor de riesgo al trabajo en plantaciones de caña de azúcar; se consideró como posibles causantes a los plaguicidas y el estrés térmico. Estudios de prevalencia de base poblacional subsiguientes apoyaron un origen ocupacional, con una proporción elevada de hombres respecto de las mujeres en las tierras bajas donde el riesgo era elevado, pero con pequeñas diferencias de sexo dentro de las categorías ocupacionales y baja prevalencia en el ámbito no laboral. Se reportó ERCnt en los trabajadores de la caña de azúcar y otros cultivos con alta exigencia física y en ocupaciones no agrícolas que implican trabajo manual intenso en ambientes calurosos, pero no entre los agricultores de subsistencia. Estudios recientes con diseños más sólidos han demostrado cambios en la función renal y en los biomarcadores de hidratación en el curso de los turnos laborales, y disminución de la función renal relacionada con el calor y la carga de trabajo en el curso de la cosecha. La implementación de una intervención basada en la provisión de agua, descanso y sombra a mitad de la cosecha en El Salvador detuvo la disminución de la función renal en los cortadores de caña. En Nicaragua, un programa de provisión de agua, descanso y sombra evitó la lesión renal en los trabajadores de la caña con una carga de trabajo baja y moderada, pero no entre los cortadores, quienes tienen la mayor carga de trabajo. Los estudios sobre plaguicidas y factores de riesgo infecciosos han sido en gran medida negativos. Los factores de riesgo no ocupacionales no explican los patrones epidemiológicos observados. En conclusión, el trabajo es el principal desencadenante de la epidemia de ERCnt en Mesoamérica, y el estrés térmico ocupacional es el único factor que consistentemente conduce a la disfunción renal en las poblaciones afectadas. Los cortadores que trabajan en los ingenios azucareros y están expuestos a un estrés térmico extremo podrían ser considerados una población ocupacional centinela. La prevención del estrés térmico ocupacional es crítica, más aún si se consideran los efectos del cambio climático.

A mortalidade devida à epidemia de doença renal crônica de origem não tradicional (DRCnt) na Mesoamérica atinge dezenas de milhares de pessoas, principalmente homens jovens. Não há consenso sobre a sua etiologia. Na década de 1990, informações empíricas apontavam o trabalho em plantações de cana de açúcar como um fator de risco; pesticidas e estresse térmico também eram considerados causas possíveis. As pesquisas populacionais subsequentes sustentam uma origem ocupacional da doença, com uma elevada proporção de homens quando comparados à de mulheres, em areas de baixa altitude, onde o risco da doença é mais elevado, mas com pequenas diferenças de gênero quando se consideram as categorias ocupacionais e baixa prevalência no ambiente não-ocupacional. A DRCnt foi identificada em trabalhadores agrícolas da cana de açúcar e de outras culturas que exigem trabalho físico de alta intensidade e em ocupações não agrícolas envolvendo um trabalho manual intenso em ambientes quentes, mas não entre os agricultores de subsistência. Estudos recentes com desenhos mais robustos demonstraram mudanças na função renal e nos biomarcadores de hidratação ao longo dos turnos de trabalho, e diminuição da função renal relacionada à exposição ao calor e à carga de trabalho ao longo da colheita. A implementação de uma intervenção de água-descanso-sombra durante a colheita em El Salvador interrompeu o declínio da função renal em cortadores de cana. Na Nicarágua, intervenções água-descanso-sombra parecem ter sido suficientes para evitar lesões renais em trabalhadores canavieiros com cargas de trabalho baixa e moderada, mas não entre os cortadores de cana que têm carga de trabalho mais pesada. Estudos sobre exposição a pesticidas e a fatores de risco de origem infecciosa têm sido largamente negativos. Os fatores de risco não-ocupacionais não explicam os padrões epidemiológicos observados. Em conclusão, ocupação é o principal desencadeador da epidemia de DRCnt na Mesoamérica, e o estresse térmico ocupacional é o único fator comprovado que leva à disfunção renal nas populações afetadas. Os cortadores de cana que trabalham em engenhos de açúcar e expostos a um estresse térmico extremo podem ser considerados uma população ocupacional sentinela. A prevenção do estresse térmico ocupacional é crítica, especialmente considerando os efeitos das mudanças climáticas.

Keywords: Central America; Renal insufficiency; chronic; disorder; heat stress; infections; metals; occupational health; pesticides.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

Conflicts of interests. Catharina Wesseling, Jason Glaser, Ilana Weiss and David Wegman work as part of the Adelante Initiative, funded by the German Ministry of Economic Development and Cooperation (BMZ) and the German Investment and Development Corporation (DEG) through the DeveloPPP.de program (70%), La Isla Network (20%) and the San Antonio Sugar Mill (10%); the latter funds are for operational and logistical support of the interventions and independent of the intervention research. Julieta Rodríguez-Guzmán, Rebekah Lucas, Sandra Peraza, Agnes Soares da Silva, Erik Hansson, Richard J. Johnson, Christer Hogstedt and Kristina Jakobsson declare that they have no conflict of interest.

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