Резюме

Заден план

Пренаталното излагане на устойчиви органични замърсители (УОЗ) може да повлияе на наддаването на тегло на потомството. Необходими са по-проспективни епидемиологични проучвания, за да се допълни нарастващият брой доказателства от проучвания върху животни.

Методи

През 1986–88 г. бяха събрани серуми от 412 бременни норвежки и шведски жени, участващи в скандинавско проспективно кохортно проучване, и бяха проведени анализи на две перфлуороалкилови вещества (PFAS) и пет органохлорини (OC). Използвахме модели на линейна и логистична регресия с 95% доверителни интервали (CI), за да оценим връзките между серумните концентрации на POP при майката при 17–20 гестационна седмица и наднорменото тегло/затлъстяването при деца (индекс на телесна маса (ИТМ) ≥ 85-ия процентил) при 5- проследяване на годината. Резултатите бяха допълнително стратифицирани по държави след тестване за изменение на ефекта. Ние също така оценихме потенциалните немонотонни взаимоотношения доза-отговор (NMDR).

Резултати

При коригирани линейни модели наблюдаваме повишен z-резултат на BMI за възрастта и пола (β = 0,18, 95% ДИ: 0,01–0,35) и увеличен z-резултат на кожата на трицепсите (β = 0,15, 95% ДИ: 0,02–0,27) при деца при 5-годишно проследяване на ln-единица повишаване на концентрациите на майчиния серумен перфлуороктан сулфонат (PFOS). Наблюдавахме повишени шансове за наднормено тегло/затлъстяване при деца (ИТМ ≥ 85-ия персентил) за всяка ln-единица увеличение на нивата на PFOS при майката (коригирано OR: 2.04, 95% CI: 1.11–3.74), с по-силни шансове сред норвежките деца (OR: 2,96, 95% CI: 1,42–6,15). Открихме подобни връзки между концентрациите на серумния перфлуорооктаноат (PFOA) при майката и наднорменото тегло/затлъстяването при деца. Открихме индикации за връзки между NMDR между PFOS и полихлориран бифенил (PCB) 153 и детско наднормено тегло/затлъстяване сред шведските деца.

Заключение

Установихме положителни връзки между концентрациите на PFAS при майката и наднорменото тегло/затлъстяването при деца при 5-годишно проследяване, особено сред норвежки участници. Наблюдавахме някои доказателства за връзки с NMDR сред шведските участници.

Заден план

Няколко устойчиви органични замърсители (POPs), включително перфлуороалкилови вещества (PFAS) и органохлорини (OC), са класифицирани като EDC [4]. PFAS и OC са повсеместни, устойчиви и биоакумулиращи се химикали, които са били открити в серума на майката през цялата бременност и в кръвта от пъпна връв при раждането. Въпреки че понастоящем използването на някои УОЗ е забранено или ограничено в много страни [6], неблагоприятните здравни резултати, свързани с фоновите нива на експозиция на УОЗ, все още са основна грижа за общественото здраве [7].

В сравнение с проучвания върху животни, проспективните епидемиологични проучвания, изследващи връзката между серумните концентрации на POP по време на бременност и постнаталното затлъстяване при потомството, са по-малко обширни [8, 9]. По отношение на експозициите на PFAS, надлъжните проучвания отчитат както положителни [10,11,12,13,14,15], така и липса на асоциации [16, 17]. За OCs, пренатално излагане на п, п ’-дихлородифенилдихлоретан (п, п ’-DDE) се свързва с повишен индекс на телесна маса (ИТМ) в кърмаческа и детска възраст [8, 9], но се съобщават по-малко последователни констатации за асоциации с пренатален полихлориран бифенил (PCB) и хексахлоробензен (HCB) [8, 9]. Повечето предишни проучвания използват антропометрични индекси, като ИТМ, като прокси за състава на тялото на потомството [18]. Децата с еднакво количество телесни мазнини обаче могат да имат доста различни стойности на ИТМ. Поради тази причина дебелината на кожните гънки може да бъде по-информативна мярка за телесната мастна маса при деца [19].

Настоящото проучване включва 412 двойки майка-дете от скандинавско проспективно кохортно проучване с участници от Норвегия и Швеция. Целта ни беше да оценим връзките между серумните концентрации на POP в майката в началото на бременността и антропометрията на потомството, включително наднорменото тегло/затлъстяването при деца при 5-годишно проследяване.

Методи

Участници в проучването

Настоящото проучване използва данни от Националния институт по детско здраве и човешко развитие (NICHD) на скандинавското последователно проучване на ражданията в малка гестационна възраст (The SGA Study) [20]. Проучването SGA е голямо многоцентрово проспективно кохортно проучване, проведено в Трондхайм и Берген (Норвегия) и Упсала (Швеция) от 1986 до 1988 г. Проучването SGA е предназначено да изследва надлъжния растеж на плода, както и перинаталните и постнаталните резултати сред майката и дете [20]. Накратко, всички бременни жени (фиг. 1

излагане

Схема на участниците

Оценка на експозицията на серумни концентрации на POP при майката

Съгласно протокола от изследването (1986–88), серумните проби от майки са събрани през 2-ри триместър (гестационна седмица 17–20) и съхранявани при минус 80 ° C за по-късен анализ. Проведени са анализи на серумните концентрации на PFAS и OC при майката.

PFAS анализи

Анализите на PFAS са извършени в лабораториите на Норвежкия институт за въздушни изследвания, Тромсе, Норвегия (NILU). Количествените проби от майката на майката са количествено определени за два целеви аналита, включително перфлуороктактанат (PFOA) и перфлуороктан сулфонат (PFOS). По-рано се докладва подробна информация за подготовката на пробата, метода на екстракция, аналитичния метод, реагентите и инструментите [21, 22]. Концентрациите на PFAS в майката се определят с помощта на улеснена екстракция с течност-течност, активирано очистване на въглехидрати ENVI [23] и анализирана чрез течна хроматография с ултрависоко налягане тройна четворна масспектрометрия (UHPLC-MS/MS). Участието в AMAP Ring Test [24] гарантира, че несигурностите на анализа са в рамките на ± 15–20% от зададените стойности.

OC анализи

Концентрациите на OC при майката са анализирани в Institut National de Santé Publique du Quebec, Center Toxicologie, Квебек. Измервани са няколко OC, включително хексахлоробензен (HCB), оксихлордан, полихлориран бифенил (PCB) 52, 101, 118, 153, 156, 170 и 180, п, п ’-дихлородифенилдихлороехилен (п, п ’-DDE), п, п ’-дихлорофенилтрихлороетан (п, п ’-DDT), β-хексахлорохексан (β-HCH) и транс-нонахлор (т-NC). Накратко, 0,5–1 ml серумна проба се екстрахира с използване на хексан (2 × 6 ml), етанол (2 ml) и наситен разтвор на амониев сулфат (2 ml). Този метод е малка модификация на описания от Sandanger et al. [25], където пробите бяха почистени с помощта на 1 g активиран флуоризил върху автоматизирана система за обработка на течности преди GC-MS анализ [26]. Несигурностите на анализите са в рамките на ± 15–20% от зададените стойности, което се потвърждава от участието в AMAP Ring Test [24]. Липидите бяха ензимно определени и сумираните количества липиди бяха изчислени въз основа на измервания на триглицериди и холестерол, като се използва следната формула:

Общо липиди = 1,33 * триглицериди + 1,12 * холестерол +1,48 (g/l) [27]. Тази формула показа добра корелация с пълни формули, включително фосфолипиди [28].

Ковариати

Информацията за възрастта на майката, височината, теглото преди бременността, образованието, навиците на тютюнопушенето, предишната продължителност на кърменето и интервала между бременностите бяха събрани чрез лични интервюта и въпросници за самоотчитане по време на първоначалния период на проучване, съгласно протокола за проучване на SGA. ИТМ на майката преди бременността се изчислява въз основа на самоотчетени височина и тегло при първото посещение на проучването. Изчислихме увеличаване на теглото на майката до 17 гестационна седмица като разлика между самостоятелно отчетеното тегло преди бременността и клинично регистрираното тегло, най-близко до гестационната седмица 17 (направено от акушерката или личния лекар на жената). Въз основа на известна J-образна връзка с неблагоприятни перинатални резултати, включително ограничен растеж на плода [34], ние категоризирахме интервала между бременностите като 60 месеца от последното им раждане.

статистически анализи

Концентрациите на PFAS и OC при майката са логаритмично (ln) трансформирани, за да се получи нормално разпределение. Използвахме концентрации на PFAS в майчино тегло при майки и коригирани за липидите серумни концентрации на OC на майките [27].

Резултати

Като цяло средната възраст на майката в началото на изследването е била 29 години, като 69% от жените очакват второто си дете, а 31% очакват третото си (Таблица 1). Средната продължителност на предишното кърмене е била 7 месеца. Средно майките са наддали 3,2 кг от зачеването до гестационната седмица 17. Като цяло 10% от майките са с поднормено тегло (ИТМ 2) при зачеването, а 9% са с наднормено тегло или затлъстяване (ИТМ ≥ 25 кг/м 2), с някои вариации между страните. По-висок дял от норвежките майки са с поднормено тегло (ИТМ 2) при зачеването в сравнение със своите шведски връстници (12% спрямо 7%). Общо 53% от норвежките майки съобщават, че пушат при зачеването, в сравнение с 33% от шведските майки.

Децата при 5-годишно проследяване бяха разпределени равномерно по пол (51% момчета и 49% момичета), при което 1/3 бяха категоризирани като SGA раждания (отразяващи свръхсемплирането на SGA раждания за проследяване). Норвежките деца са имали малко по-ниско тегло при раждане (3401 срещу 3515 g) и са били кърмени по-дълго (6,8 срещу 6,0 месеца) от шведските деца. Норвежките деца също бяха по-малки при 5-годишно проследяване (Норвегия: 61 месеца, Швеция: 65 месеца). Общо 55 деца (12%) са били считани за наднормено тегло или затлъстяване при 5-годишно проследяване (Норвегия: 14%, Швеция: 10%). В нашето изследвано население норвежките деца са имали по-високи скорректирани по пол и възраст z-резултати с дебелина на подлопаточната кожна гънка (Норвегия: 0,18; Швеция: -0,32) и дебелини на кожата на трицепсите (Норвегия: 0,32; Швеция: -0,07) в сравнение с Шведски деца (Таблица 1).

Норвежките майки са имали значително по-ниска средна серумна концентрация на PFOA (1,64 срещу 2,33 ng/ml), концентрация на PFOS (9,62 срещу 16,3 ng/ml), концентрация на PCB 153 (79,9 срещу 117 ng/g липид) и β-Концентрация на HCH (21,2 срещу 25,0 ng/g липид) в сравнение с шведските майки (Таблица 2). Норвежките майки са имали по-висока средна стойност на серума т-NC концентрация (6.77 срещу 6.28 ng/g липид) в сравнение с шведските майки. Медиана на серумните концентрации на HCB при майките (17,0 срещу 18,4 ng/g липид) и п, п ’-Концентрациите на DDE (211 срещу 244 ng/g липид) не се различават в отделните страни (Таблица 2).

Коригирани линейни и логистични връзки между серумните концентрации на PFAS и OC при майката и измерванията на детското затлъстяване при 5-годишно проследяване са показани в Таблица 3. Тези резултати са стратифицирани по държави на пребиваване въз основа на някои индикации за изменение на ефекта от страна ( pinteraction = 0,039) между серумните концентрации на PFOS при майката и z-резултатите на BMI на потомството, както и наднорменото тегло/затлъстяването при деца при 5-годишно проследяване (pinteraction = 0,098). В общата кохорта коригираният z-резултат на BMI за възрастта и пола се е увеличил с 0,18 (95% CI: 0,01–0,35), а коригираният z-резултат на кожата на трицепсите се е увеличил с 0,15 (95% CI: 0,02–0,27) за всяка ln-единица увеличаване на серумните концентрации на PFOS при майката. За всяко повишаване на ln-единица в серумната концентрация на PFOS при майката, коригираното ИЛИ за наднормено тегло/затлъстяване при деца е 2,04 (95% CI: 1,11-3,74). Данните също така показват положителни връзки между серумните концентрации на PFOA при майката и z-резултатите на ИТМ при деца, z-резултатите на трицепсите на кожата и наднорменото тегло/затлъстяването при деца при 5-годишно проследяване (Таблица 3).

Сред норвежките деца наблюдаваме повишен z-резултат на BMI за възрастта и пола за всяка ln-единица увеличение на серумната концентрация на PFOS при майката (β: 0,30 (95% CI: 0,08, 0,51) и увеличаване на всяка ln-единица в серумната концентрация на PFOA при майката (β: 0,32 (95% CI: 0,05, 0,60) (Таблица 3). Норвежките деца също така показват повишени z-резултати на трицепсите на кожата с гънки на ln-единица увеличение на серумната концентрация на PFOS при майката (β: 0,20, 95% CI: 0,06, 0,35) и серумната концентрация на PFOA в майката (β: 0,24, 95% CI: 0,05, 0,42). BMI z-резултатите се увеличават с 0,45 (95% CI: 0,03, 0,87) за всяко увеличение на ln-единицата в майчиния серум Концентрация на PCB 153. в норвежката част. Не са наблюдавани асоциации сред шведските участници.

При коригирана логистична регресия не сме наблюдавали обща връзка между серумните концентрации на POP при майката и детското затлъстяване или наднорменото тегло/затлъстяването в обединените анализи. Сред норвежките деца наблюдаваме повишени шансове за наднормено тегло/затлъстяване при деца при 5-годишно проследяване за всяко ln-единично повишаване на концентрацията на PFOS в майката (OR, коригирано: 2,96, 95% CI: 1,42–6,15) и концентрацията на PFOA в майката ( ORнастроено: 2,90, 95% CI: 1,10–7,63).

За да изследваме потенциалната връзка на NMDR между серумните концентрации на POP при майката и резултатите от наднорменото тегло/затлъстяването при деца, използвахме ограничен 3-възелен кубичен сплайн модел. Сред шведските участници наблюдавахме някои доказателства за връзка с NMDR между серумната концентрация на PFOS при майката и z-резултатите на BMI на потомството при 5-годишно проследяване (стр = 0,09 за нелинейност, фиг. 2). Открихме също така някои индикации за NMDR връзка между концентрациите на PCB 153 в майката и z-резултатите на ИТМ на потомството при 5-годишно проследяване (стр = 0,02 за нелинейност, фиг. 3) в шведската част на изследването.

Коригиран рестриктиран кубичен сплайн с 3 възела за серумни концентрации на PFOS при майката и BM-индекс на BMI за възрастта и пола при 5-годишно проследяване, общо и стратифициран по държави. Всички модели са коригирани, съобразени с възрастта на майката, индекса на телесна маса преди бременността, образованието, състоянието на тютюнопушене по време на бременност, интервала между бременностите, предишната продължителност на кърменето и наддаването на тегло на майката до 17 гестационни седмици. Цялостният модел е допълнително коригиран за страната на произход. Плътната линия представлява средния BM-z-резултат, а засенчената зона представлява 95% доверителен интервал

Коригиран рестриктиран кубичен сплайн с 3 възела за концентрации на PCB 153 в серума на майката и BM-индекс на BMI за възрастта и пола при 5-годишно проследяване, общо и стратифициран по държави. Всички модели са адаптирани към възрастта на майката, индекса на телесна маса преди бременността, образованието, състоянието на тютюнопушене по време на бременност, интервала между бременностите, предишната продължителност на кърменето и наддаването на тегло на майката до 17 гестационни седмици. Общият модел е допълнително коригиран за страната на произход. Плътната линия представлява средния BM-z-резултат, а засенчената зона представлява 95% доверителен интервал

Тествахме обобщаемостта на нашите резултати в страто-претеглен анализ, който отчита оригиналния дизайн на проучването SGA, който включва по-висок дял от ражданията със SGA, по-ниско разпространение на майките с наднормено тегло и по-високо разпространение на пушащите майки при зачеването, в сравнение с общо бременно население. Нашият претеглен слой не промени съществено нашите докладвани резултати (Допълнителен файл 1: Таблица S1). Корекцията за прием на риба при майките сред норвежките жени също не е променила оценките (данните не са показани). Взаимната корекция между концентрациите на PFOS и PCB 153 при майката и концентрациите на PFOA и PCB 153 при майката не променя текущите оценки. Въпреки това, добавянето на концентрации на PFOS и PFOA в майката в същия модел доведе до известно отслабване на оценките, вероятно поради високата корелация между PFAS (Допълнителен файл 1: Таблица S2).

Дискусия

В това проспективно кохортно проучване на 412 двойки майка-дете от Норвегия и Швеция, ние наблюдавахме положителни връзки между серумните концентрации на PFAS при майката и z-резултатите на ИТМ на децата и трицепсите на кожата, както и наднорменото тегло/затлъстяването при деца при 5-годишно проследяване, особено сред норвежките жени. Също така открихме доказателства за връзките с NMDR между концентрациите на PFOS и PCB 153 при майката и z-резултатите на BMI на потомството сред шведските участници.

Настоящото проучване има няколко силни страни, включително относително значителен брой двойки майка-дете (н = 412). Ние измерихме концентрациите на PFAS и OC при майката в началото на бременността и оценихме майките и децата през цялата бременност, бебето и в ранна детска възраст, използвайки подробни клинично базирани оценки на резултатите. Използването на стандартизирани антропометрични измервания може да намали възможната погрешна класификация и да подобри статистическата точност на нашите оценки. Доколкото ни е известно, само едно предишно проучване е оценило връзката между концентрациите на PFAS в серума при майката и трицепсите на потомството и дебелината на подлопаточната кожна гънка [11]. Изследванията, които измерват само ИТМ, са ограничени от факта, че ИТМ не е пряка мярка за разпределение на мазнините. Като такива, децата с еднакъв ИТМ могат да се различават значително в общото количество телесни мазнини [42]. Дебелината на кожната гънка, както се прилага в нашето проучване, се използва като мярка за подкожна мазнина, за която се съобщава, че е силно корелирана с общото количество телесни мазнини [19, 43]. Също така успяхме да изследваме и/или да коригираме няколко важни пренатални и постнатални фактора. Нашето проучване е едно от малкото проучвания за изследване на разнообразие от експозиции на PFAS и OC на майчиния серум.

Заключение

Нашето проучване показва, че увеличаването на серумните концентрации на PFAS при майката е свързано с увеличаване на ИТМ на децата и z-резултатите на кожата на трицепсите в допълнение към наднорменото тегло/затлъстяването при деца при 5-годишно проследяване, но тази връзка може да се различава географски и от серумната концентрация на PFAS при майката. Нашите резултати също подчертават важността на оценката на връзките NMDR за експозиции на POP. Необходими са още проспективни проучвания за връзката между серумните концентрации на POP при майката и наднорменото тегло/затлъстяването при по-големи деца и възрастни.