Environmental Health, 2005; 4: 8-8 (más artículos en esta revista)

Predictores de los niveles de dioxinas en suero entre los muchachos adolescentes en Chapaevsk, Rusia: transversal, estudio piloto

BioMed Central
Russ Hauser (rhauser@hohp.harvard.edu) [1], Paige Williams (paige@jessica.harvard.edu) [2], Larisa Altshul (laltshul@hsph.harvard.edu) [3], Susan Korrick (susan. Korrick@channing.harvard.edu) [1], Lynne Peeples (lpeeples@hsph.harvard.edu) [2], Donald G Patterson (dgp1@cdc.gov) [5], Wayman E Turner (wet1@cdc.gov [5]], Mary Lee H (LeeM@ummhc.org) [6], Boris Revich (revich@mail.ecfor.rssi.ru) [7], Oleg Sergeyev (endopsyh@mail.samtel.ru) [8]
[1] Programa de Salud Ocupacional del Departamento de Salud Ambiental, Harvard School of Public Health, 665 Huntington Avenue, I-1405, Boston, MA 02115, EE.UU.
[2] Departamento de Bioestadística, Harvard School of Public Health, 665 Huntington Avenue, I-415, Boston, MA 02115, EE.UU.
[3] Programa de Salud Ocupacional del Departamento de Salud Ambiental, Harvard School of Public Health, 665 Huntington Avenue, I-B26, Boston, MA 02115, EE.UU.
[4] Departamento de Medicina, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, el Channing Laboratory 336, el 11 de Longwood Avenue, Boston, MA 02115, EE.UU.
[5] Centro de Control y Prevención de Enfermedades, División de Toxicología Mailstop F-17, TOX / EHLS / NCEH / CDC, 4770 Buford Hwy NE, Atlanta, GA 30341, EE.UU.
[6] Pediatric Endocrine Division, Department of Pediatrics, University of Massachusetts Medical School, 55 Lake Avenue North, Worcester, MA 01532, USA
[7] Centro de Demografía y Ecología Humana del Instituto de Previsión, la Academia de Ciencias de Rusia, RAS. 47 117418, Rusia
[8] Chapaevsk Asociación Médica, Lenina Str., 54 ter, Chapaevsk, Samara reg. 446100, Rusia

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Resumen
Antecedentes

Estudios toxicológicos y humanos limitados estudios han demostrado la asociación entre la exposición a dibenzo-p-dioxinas (PCDD), dibenzofuranos policlorados (PCDF) y bifenilos policlorados (BPC) y las reacciones adversas de desarrollo y los efectos sobre la salud reproductiva. Dado que los niños pueden ser particularmente susceptibles a los efectos reproductivos y de desarrollo de los organoclorados, y la escasez de información disponible sobre la infancia la exposición a las dioxinas, en particular, se realizó un estudio piloto para describir la distribución de, y determinar los posibles factores predictivos de exposición a la dioxina - Como las dioxinas y los compuestos entre los muchachos adolescentes en Chapaevsk, Rusia. El estudio piloto fue diseñado también para orientar la elaboración de un gran estudio prospectivo de cohortes en la relación de la exposición a PCDD, PCDF y PCB con el crecimiento y desarrollo puberal en el peri-puberal Chapaevsk niños.

Métodos

221 chicos de 14 a 17 años participaron en el estudio piloto. Cada uno de los chicos, con su madre, se le pidió a una enfermera completa administrados detallado cuestionario sobre su historial médico, la dieta y el estilo de vida. La dieta preguntas se utilizan para medir el consumo actual de toda la vida y cultivados localmente o la elevación de los alimentos. Las muestras de sangre del 30 de estos niños fueron enviados a los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) para el análisis de dioxinas, furanos y PCB.

Resultados

La mediana (25 º, 75 º percentil) para el total de las concentraciones de PCDD y PCDF y PCB coplanares fueron 95,8 pg / g de lípidos (40,9, 144), 33,9 pg / g de lípidos (20,4, 61,8), y 120 pg / g de lípidos (77,6 , 157), respectivamente. Para la OMS-TEQs, la mediana (25 º, 75 º percentil) para el total de PCDD y PCDF y PCB coplanares fueron 0,29 (0,1, 9,14), 7,98 (5,27, 12,3), y de 7,39 (4,51, 11,9), respectivamente. Aunque fue en gran TCDD no detectables, dos niños tenían altos niveles de TCDD (17,9 y 21,7 pg / g de lípidos). Superior niveles séricos de suma de las dioxinas y los compuestos similares a las dioxinas suma de TEQs se asoció positivamente con el aumento de la edad, el consumo de pescado, carnes que no sean locales de pollo, PCB 118, y inversamente con semanas de gestación.

Conclusión

El total de TEQs entre Chapaevsk adolescentes fueron superiores a la mayoría de los valores previamente en expuesta no ocupacionalmente poblaciones comparables o incluso de las personas de edad. De la dieta el consumo de alimentos locales, así como la edad y semanas de gestación, la exposición de dioxinas previsto en esta población.

Antecedentes

Dibenzo-p-dioxinas (PCDD), dibenzofuranos policlorados (PCDF) y bifenilos policlorados (PCB) son persistentes, lipofílica, halogenados aromáticos productos químicos y de desarrollo que son tóxicos para la reproducción masculina en animales de laboratorio [1 - 3]. Estos productos halogenados persistentes en todo el mundo son los contaminantes ambientales que se han detectado en zonas tan remotas como el Ártico [4]. Son biológicamente concentra y se almacena en el tejido adiposo humano con vidas medias prolongadas. Las estimaciones actuales de la vida media de 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina (2,3,7,8 TCDD) van de 3 a 10 años dependiendo de la edad, el género, y la concentración sérica, con más rápida eliminación En los hombres, las personas más jóvenes, y los de mayor volumen máximo de exposición [5]. La población en general está expuesta principalmente a estos compuestos a través de la ingestión de alimentos contaminados (pescado, carne, leche, y sus derivados), así como a través de fuentes de agua, el contacto dérmico con el suelo y el polvo de casa, y la inhalación [6].

Humanos de los estudios sobre la relación de la infancia y en el útero (peri-puberal), la exposición a compuestos similares a las dioxinas (furanos y PCB) con el crecimiento y el desarrollo sexual en los niños son limitados. Un estudio transversal de los adolescentes belgas (15,8 y 19,6 años de edad) que viven en contaminadas y no contaminadas comunidades demostrado anteriormente masculino desarrollo puberal (Tanner evaluados por vello púbico y genitales en escena), en asociación con los que viven en zonas contaminadas y superior PCB en suero en comparación con los niños que viven en zonas limpias y / o con menores niveles de PCB [7]. Baja el volumen testicular se asoció con vivir en una zona contaminada, pero no con suero PCB. Exposición de dioxinas evaluados con un bioensayo (CALUX) no se asoció con el desarrollo puberal masculino en este estudio.

Varios estudios epidemiológicos se han realizado para investigar el crecimiento y el desarrollo en relación con los compuestos halogenados aromáticos. Por ejemplo, el aumento de la exposición prenatal a DDE se ha asociado con una mayor altura y el peso masculino ajustada para la talla en la pubertad y el aumento de peso para la talla en la peri-puberal niñas [8]. En Taiwán, los niños expuestos en útero a los PCB y PCDF materna de la ingestión de aceite de arroz contaminado tiene un pene más corto de longitud que los niños no expuestos [9].

Chapaevsk, Rusia, es una ciudad de unos 83000 habitantes, situada en el centro de Rusia (1200 kilómetros al sur-este de Moscú) en la ribera del río Chapaevsk, afluente a la Volga. El municipio ocupa una superficie de 187 km 2, la mitad de los cuales está ocupado por las industrias que son en su mayoría del complejo militar-industrial. En 1989, estas industrias son responsables de la producción de la gran mayoría de los productos manufacturados de Chapaevsk, y casi la mitad de la ciudad de la fuerza de trabajo estaba empleada allí.

Una de las más grandes fábricas de productos químicos en Chapaevsk es el Khimprom Chemical Plant (Medio Volga planta química), que antes de 1949 los agentes de guerra química producida (como el gas mostaza y lewisita). Después de 1949, hubo una transición a la producción de productos químicos industriales y agrícolas, como la gamma-hexaclorociclohexano (lindano), y otros productos que contienen cloro, como el cloro líquido, ácido dichloropropionic, metil cloroformo, cloruro de vinilo, y pentaclorofenol [10] . Estos procesos producen PCDD y PCDF como contaminantes industriales, que posteriormente se contaminó el aire, el suelo, el agua y el suministro de alimentos en la ciudad [10 - 12]. Revich y compañeros de trabajo [10] se han encontrado niveles elevados de dioxinas y compuestos similares en el suelo a menos de dos kilómetros de la Khimprom Chemical Plant (141 ng TEQ / kg).

La planta ha reducido la producción de estos químicos desde 1991, pero desde PCDD y PCDF persisten en el medio ambiente, seguido de la exposición del ser humano contaminado el aire, el suelo, el agua potable, así como el consumo de verduras cultivadas localmente y animales planteada a nivel local sigue siendo motivo de preocupación [ 10 - 12]. Por otra parte, una gran proporción de la población vive en las cercanías de la Khimprom complejo.

Dado que los niños pueden ser particularmente susceptibles a los efectos reproductivos y de desarrollo de los organoclorados, y la escasez de información disponible sobre la infancia la exposición a las dioxinas, en particular, se realizó un estudio piloto para describir la distribución de, y determinar los posibles factores predictivos de exposición a la dioxina - Como las dioxinas y los compuestos entre los muchachos adolescentes en Chapaevsk, Rusia. El estudio piloto fue diseñado también para orientar la elaboración de un gran estudio prospectivo de cohortes en la relación de la exposición a PCDD, PCDF y PCB con el crecimiento y desarrollo puberal en el peri-puberal Chapaevsk niños.

Métodos
Consentimiento Informado

El estudio fue aprobado por el Humanos Estudios Juntas de Revisión Institucional de la Asociación Médica Chapaevsk, Harvard School of Public Health, University of Massachusetts Medical School, Brigham and Women's Hospital, y los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC). Todos los sujetos firmaron el consentimiento informado antes de extraer la sangre y el estudio de la participación.

Estudio de la Población

De 2579 niños, con edades entre 10-16 años en 1999, inscrito en un primer estudio piloto para generar curvas de crecimiento y maduración de los niños en el Chapaevsk [13], un subconjunto de 246 varones de más edad (14,0 a 16,9 años) fueron identificados por un sub - Trabajo en el que las muestras de sangre y cuestionario se obtuvo información. Los niños de más edad fueron elegidos para el estudio porque se necesitan muestras de sangre y de las tasas de participación se espera que sea superior al de los niños más pequeños. De los 246 niños, 221 han recogido muestras de sangre, y de estas muestras, el 30 de sangres fueron inicialmente enviados a los CDC para los análisis químicos de dioxinas, furanos y PCB. Por su diseño, de las 30 muestras de sangre, 15 eran de niños con criptorquidia o hipospadias, y 15 eran de niños con ni condición (controles). La selección de los 15 casos y 15 controles se realizó a ciegas en relación a los factores que pueden predecir los niveles de dioxinas.

Cada uno de los 30 niños, con su madre, se le pidió a una enfermera completa administrados detallado cuestionario sobre su historial médico, la dieta y el estilo de vida. La dieta preguntas se utilizan para medir el consumo actual de toda la vida y cultivados localmente o la elevación de los alimentos. La cuestión fue redactado, "¿Su hijo come cualquiera de los siguientes alimentos de fuentes locales (es decir, en su propio jardín o de las explotaciones o de los lagos en la zona Chapaevsk)? Sí / No ". Hay cuestiones separadas de la ingesta actual de la vida y la ingesta de alimentos de cada tema. Las distancias a los muchachos vivían de la Khimprom fábrica en el momento del estudio y durante el embarazo se evaluaron mediante un cuestionario basado en la libre materna informe como <2, 2-6 o> 6 kilómetros, y la distancia en el momento de El estudio también se estima a través del SIG ArcView 3,0 mapeo de direcciones.

Dioxinas, furanos y PCB análisis químico

Después de la extracción de sangre y suero de la separación, las muestras de suero fueron almacenadas a -20 ° C hasta el envío en hielo seco a los EE.UU.. El análisis químico fue realizado por el laboratorio en el Centro Nacional de Salud Ambiental, Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (NCEH, CDC), Atlanta, GA. Objetivo analitos incluidos dibenzo-p-dioxinas (PCDD), dibenzofuranos policlorados (PCDF), la no-orto sustituidos (coplanares), bifenilos policlorados (PCB-co), mono-orto sustituidos los PCB y otros PCB (nondioxin PCB similares a las dioxinas). Las muestras de suero fueron de pinchos con una mezcla de 13 C 12 - etiquetados PCDD / PCDF y PCB coplanares, como las normas internas y los analitos fueron aisladas de suero por un C 18 de extracción en fase sólida (SPE), seguida de una columna de varios automatizado de limpieza y enriquecimiento de procedimiento [14]. Las muestras fueron procesadas en lotes de 10, que incluía un método en blanco y dos de control de la calidad de las muestras que fueron agrupados de alícuotas de suero de bovino de pinchos con PCDD, PCDF y co-PCB.

Los analitos fueron separadas en una DB-5 MS columna capilar y cuantificarán mediante seleccionados-ion-vigilancia (SIM) de alta resolución (10000 resolver el poder) espectrometría de masa (HRGC-ID/HRMS) por el método descrito por Patterson et al. [15].

La cuantificación fue por dilución de isótopos mediante espectrometría de masa de calibración de las normas que contiene 13 C indicaciones de la etiqueta, y la etiqueta de analitos. Por específicos PCDD, PCDF, y co-PCB que carecen de su propio estándar de la etiqueta, un congénere etiquetados con el mismo grado de sustitución y un tiempo de retención similar fue utilizado. Mono-orto nondioxin y PCB similares a las dioxinas se extrajeron de una alícuota (1 gramo) de la muestra por extracción SPE [14]. Los lípidos totales fueron determinados para cada muestra de suero utilizando una "suma" método enzimático, que se basa en las mediciones de los cuatro grupos de lípidos (libre o no el colesterol esterificado, ésteres de colesterol, triglicéridos y fosfolípidos) [16].

Los límites de detección (LD) se calcularon sobre la base de largo plazo de las desviaciones estándar que se estimaron a partir de múltiples mediciones de las normas de bajo nivel [17]. Para un analito con un positivo en blanco, el blanco promedio observado durante el estudio se restará de los resultados calculados [18]. La detección de los límites ajustados por lípidos (DLs) se basaron en LD observada y corregida para cada muestra de peso y la recuperación.

Dado que los valores por debajo de la DL se espera que tengan una mayor variabilidad y la incertidumbre que los valores por encima de la DL, algunos han recomendado censurar dichos datos. En el caso de nuestro análisis de suero, una parte importante de nuestros resultados sería censurado en el DL. Sin embargo, al analizar los datos del grupo (en contraposición a los distintos puntos de datos), los datos por debajo de la censura límite de detección puede conducir a la pérdida de información útil [19]. En caso de que las comparaciones entre censura y censura de datos se han realizado, el uso de DL cut-offs en peligro el poder estadístico de los análisis parciales y han dado lugar a estimaciones de la exposición [20]. Este sesgo es una limitación mayor que cualquier aumento de la variabilidad de los valores más bajos [18, 21]. Así, en el presente estudio, hemos conservado los valores medibles por debajo de la DL y asigna un valor de cero sólo a las muestras en las que el analito no es detectable o en o por debajo del nivel de contaminación en espacios de procedimiento.

Las concentraciones de PCDD y PCDF y co-PCB se informó sobre una base ajustada de los lípidos como de analito picogramos por gramo de lípidos (ppt). Las concentraciones de los mono-orto nondioxin y PCB similares a las dioxinas se informaron como nanogramo de analito por gramo de lípidos (ppb). Equivalentes tóxicos (TEQs) También se informó de PCDD y PCDF, compañeros de los PCB y otros "similares a las dioxinas» PCB sobre la base de factores de equivalencia tóxica (FET) para los congéneres, tal como se especifica en el 1998 la Organización Mundial de la Salud (OMS) sistema [22] .

Análisis Estadístico

Ranksum pruebas de Wilcoxon se utilizaron para comparar los niveles de dioxinas y de PCB entre los controles y los niños con criptorquidia o hipospadias. Los modelos lineales generalizados para identificar predictores de la log (base 10) de la suma de las concentraciones de dioxinas (PCDD + PCDF + co-PCB) y de registro TEQs suma de dioxinas (PCDD + PCDF + Co-PCB) para los 30 niños. Predictores de las concentraciones de dioxina fueron modeladas univariately y luego ajustadas por edad. Predictores univariados con p-valores por debajo de 0,15 se consideraron para su inclusión en el modelo multivariado. Modelo multivariado de selección se basa en ajustar los valores R-cuadrado, Mallows C (p) criterio, hacia adelante y hacia atrás y procedimientos de selección; modelos finales utilizó un nivel de significación de 0,05 para la inclusión de los predictores. Dos modelos finales se seleccionaron: una que considera todos los posibles covariables, y un segundo modelo que considera sólo las covariables recogidas en el estudio piloto de todos los participantes (es decir, con exclusión de las mediciones de PCB), a fin de predecir los niveles de dioxinas en el estudio experimental más amplio de la cohorte.

Dietética exposiciones fueron codificados como "Sí" o "No" para toda la vida el consumo de alimentos de origen local (propio jardín o la ganadería, amigo del jardín o la ganadería, o crecido / obtenidos en Chapaevsk) dentro de las siguientes categorías: (1) las frutas y Hortalizas; pollo (2), (3) no carnes de pollo, que incluyen cabras, vacas, cerdos, y otros no la carne de pollo, (4) la leche y los productos lácteos, incluyendo los huevos, y los peces (5). Exploratoria modelos incluyen factores considerados a priori tener una posible relación con los niveles de dioxinas en suero como la edad, índice de masa corporal (peso en kg / altura en m 2), y los hábitos de consumo de alimentos locales; reproductiva factores (edad gestacional en el momento del nacimiento de El índice hijo, la paridad materna [número de nacidos vivos antes de que el índice hijo], gravidez [número de embarazos antes], la historia y la lactancia materna [número acumulado de semanas anteriores los niños de la lactancia materna]), residencial de la información (la duración en años en que el índice Chapaevsk niño residía en la distancia y que la madre vivía de la fábrica durante el embarazo con el índice y el hijo en el momento del estudio), y los factores sociodemográficos de los padres a la educación, la ocupación de sus padres, y mensual de los ingresos de los hogares (1 = 300-1000 rublos [$ 10 - $ 35 EE.UU.], 2 = 1000-1500 rublos [$ 35 - $ 50 EE.UU.], 3 => 1500 rublos [> 50 dólares EE.UU.]).

Resultados

Por nuestros criterios de selección, de los 30 niños con muestras de suero para analizar los compuestos similares a las dioxinas, quince niños habían anomalías congénitas (seis y nueve hipospadias, criptorquidia). N muchacho había tanto malformaciones. Los 15 niños de control no han hipospadias o criptorquidia. Las distancias a los muchachos vivían de la Khimprom fábrica en el momento del estudio, junto con otras características demográficas, se presentan en la Tabla 1. La media distancia (sd) los muchachos vivían de la Khimprom fábricas fue 4,45 (1,76) km. Durante el embarazo con su hijo, de las 29 madres, 8 (27%) vivían a menos de 2 km, 8 (27%) vivían 2-6 km, and14 (45%) vivían más de 6 km de la fábrica de Khimpron. Un tema que faltaba cuestionario de datos, incluyendo la distancia de Khimprom, historia médica, y el consumo de alimentos locales. Sólo tres de los chicos' padres Khimprom trabajado en la fábrica durante el año anterior al nacimiento del niño. Mientras embarazadas, dos de los muchachos "las madres informaron de un consumo de alcohol y fumaban.

Desde la PCDD, PCDF y PCB eran distribuciones sesgadas, el percentil de la distribución de las concentraciones séricas y de la OMS para el 7-TEQs congéneres de PCDD, PCDF 9 congéneres, el 3 de no-orto (coplanares) y 6 PCB mono-orto PCB se muestran en la Tabla 2. La mediana (25 º, 75 º percentil) para el total de las concentraciones de PCDD y PCDF y PCB coplanares fueron 95,8 pg / g de lípidos (40,9, 144), 33,9 pg / g de lípidos (20,4, 61,8), y 120 pg / g de lípidos (77,6 , 157), respectivamente. La mediana (25 º, 75 º percentil) para la concentración total de los mono-orto PCB fue 47,7 ng / g lípido (39,2, 78,4), como era de esperar más de dos órdenes de magnitud mayor que la de otros compuestos. Para la OMS-TEQs, la mediana (25 º, 75 º percentil) para el total de PCDD y PCDF y PCB coplanares fueron 0,29 (0,1, 9,14), 7,98 (5,27, 12,3), y de 7,39 (4,51, 11,9), respectivamente. Para el total de PCB mono-orto, la mediana (25 º, 75 º percentil) EQT-OMS fue 8,80 (7,16, 15,5). El total de EQT-OMS para dioxinas, furanos y PCB tenían una mediana (25 º, 75 º percentil), de 30,9 (18,4, 46,8).

Aunque los medios y las desviaciones estándar no describen adecuadamente las distribuciones asimétricas, para permitir comparaciones con otros estudios que presente brevemente. La media (sd) del total de PCDD y PCDF y PCB coplanares son 104 pg / g de lípidos (78,0), 63,8 pg / g de lípidos (89,9) y 123 pg / g de lípidos (53,1), respectivamente. La media de la TEQs para PCDD, PCDF y PCB coplanares fueron 5,51, el 13,9 y 8,35 pg TEQ / g lípido, respectivamente.

PCDD, PCDF y PCB coplanares representaron una media por ciento del total de dioxinas concentraciones séricas de 34,3% (rango 8,4 a 80,1%), 18,0% (rango 4,4 a 57,5%) y 47,7% (rango de 15,5 a 73,9%), respectivamente . La relativamente alta concentración de PCB mono-orto contribuido significativamente a TEQs y, por lo tanto, también se incluye en el total TEQs. PCDD y PCDF, PCB coplanares, y mono-orto PCB representaron una media por ciento del total de TEQs del 11,9% (rango de 0,14 a 59,0%), 30,4% (rango 3,9 a 71,3%), 25% (rango de 8,1 a 43,0%) , Y el 32,8% (rango de 0 a 60,1%), respectivamente.

La Figura 1 muestra el porcentaje de contribución de cada PCDD, PCDF y PCB congénere a la total TEQ / g de lípidos para los treinta niños. En base a las concentraciones séricas, la predominante-dibenzo-dioxina congéneres se OCDD y 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD (media porcentajes de 73,8% y 22,2%, respectivamente), mientras 1,2,3 ,7,8-PeCDD y 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD predominantes fueron congéneres sobre la base de media TEQs (significa porcentajes de 56,2% y 37,0%, respectivamente). Por PCDF, 2,3,4,7,8-PeCDF y 1,2,3,4,7,8-HxCDF representaron la mayoría del total de las concentraciones PCDF (medios de 35,5% y 32,4%, respectivamente), y Estos mismos dos congéneres representaron la mayoría del total de TEQs PCDF (75,2% y 16,7%, respectivamente). Para los PCB coplanares, 3,3 ', 4,4' ,5-PeCB (# 126) y 3,3 ', 4,4', 5,5 '-HxCB (# 169) representaron la mayoría del total de coplanares Las concentraciones de PCB (medios de 63,4 y 35,3%, respectivamente), y 3,3 ', 4,4' ,5-PeCB (# 126) representaron el 94,1% del total de PCB coplanares TEQs. Por mono-orto PCB, 2,3 ', 4,4' ,5-PeCB (# 118) y 2,3,3 ', 4,4' ,5-HxCB (# 156) representaron la mayoría del total de PCB mono-orto concentraciones (medio de 56,0% y 19,7%, respectivamente), mientras 2,3,3 ', 4,4' ,5-HxCB (# 156) representaron el 48,3% del total de PCB mono-orto y TEQs 2,3 ', 4,4' ,5-PeCB (# 118) de 30,3%. Las concentraciones de seis prevalentes congéneres de PCB, o los llamados indicador PCB [23], se presentan en la Tabla 3. Aquí los mayores contribuyentes a la suma de los 6 congéneres de PCB fueron 153 (34,6%) y PCB138 (20,4%).

Sólo dos de los 30 niños tenían niveles de 2,3,7,8-TCDD superior a los límites de detección; niveles para estos dos chicos eran 17,9 y 21,7 pg / g de lípidos. Debido a que todas las muestras tienen diferentes pesos (4,1 a 12,1 g), lípidos diferentes ciento, y el porcentaje de recuperaciones, el DLs de TCDD en nuestro estudio las muestras varió de 1,5 a 16,5 pg / g de lípidos. No se pudo identificar características únicas de los dos niños con niveles detectables de 2,3,7,8-TCDD. No hubo diferencias en la suma de PCDD, PCDFS, PCB y entre el grupo de niños con criptorquidia o hipospadias y la comparación muchachos. La diferencia más pequeña se podría detectar sin embargo, en la suma de las concentraciones de dioxinas, dado el pequeño tamaño de este estudio es de 175 pg / g de lípidos (con un 80% de potencia) o 200 pg / g de lípidos (con un 90% de potencia). En otras palabras, sólo podemos detectar diferencias que son más grandes que la desviación estándar observada en la suma de los compuestos similares a las dioxinas.

De los 29 niños con vida el consumo de alimentos de datos, el 86% (n = 25) habían consumido carne de los productos locales (en particular, el 83% no habían consumido carne de pollo y el 52% había consumido pollo local), el 83% (n = 24) Habían consumido pescado local, el 93% (n = 27) habían consumido producción local de productos lácteos o huevos, y el 97% (n = 28) habían consumido localmente crecido frutas y / o verduras.

Uso de modelos de regresión de ajustar por la edad, se encontró una asociación entre el registro suma de las concentraciones de dioxinas y varias características de los treinta varones (Cuadro 4]. El aumento de la edad, el local no la carne de pollo y el consumo de pescado, y de registro de los lípidos-ajustado congénere PCB 118 fueron asociados con un aumento en la suma de las concentraciones de dioxina. Por ejemplo, con un año de aumento de la edad media aumento de la suma de los compuestos similares a las dioxinas (291 pg / g de lípidos) en el 30% y el consumo local de carne de pollo no aumento de las dioxinas-como compuestos en un 75%. La edad gestacional en semanas se asoció inversamente con la suma de las concentraciones de dioxinas, el factor multiplicativo de 0,92. A pesar de que el coeficiente de la relación entre la suma de registro de las dioxinas y compuestos similares en curso residencial Khimprom distancia de la fábrica fue de menos de 1.0 (que apoyaría un descenso en los niveles de dioxinas al aumentar la distancia desde la fábrica), no fue estadísticamente significativa. Realizamos también un estudio de la relación entre la suma de las dioxinas y los compuestos similares a las categorías de SIG Khimprom distancias de las plantas (<2 km, 2-6 km,> 6 km) y encontraron una asociación inversa, a pesar de que también no fue estadísticamente significativa . Duración de la lactancia materna, la distancia de Khimprom durante el embarazo, la paridad materna, y los padres no guarda relación con la ocupación se suma de las dioxinas o compuestos similares TEQs suma de las dioxinas.

Los modelos predicen el registro de la suma de EQT de la dioxina (Tabla 5] fueron generalmente similares en magnitud y la dirección de los predictores se muestra en el Cuadro 4, pero sugiere más débiles efectos de la edad (factor multiplicativo = 1,30, p = 0,14) y el consumo de pescado local ( Factor multiplicativo = 1,43, p = 0,32), y un mayor efecto de la máxima educación de los padres (factor multiplicativo = 1,50, p = 0,086) y de registro de PCB 118 EQT (factor multiplicativo = 2,61, p <0,001).

El mejor ajuste multivariado de modelos para predecir la suma de las concentraciones de dioxinas se resumen en la Tabla 6. Incluso después de la contabilidad de la fuerte relación entre la concentración de PCB 118 y la suma de las concentraciones de dioxina en el registro de escala, el consumo local de carne de pollo no mostró una asociación significativa con el aumento de los niveles de dioxinas. Del mismo modo, el mejor ajuste de modelo multivariado de predicción de la suma de dioxinas TEQs también incluyó PCB 118 y el consumo local de carne de pollo no (R-cuadrado = 0,63). - El mejor modelo para montaje suma de las concentraciones de dioxinas, PCB, excluidas de registro 118, incluidos la edad, semanas de gestación, el nivel de ingresos, y el consumo local de carne de pollo no local y los productos lácteos, con un R-cuadrado de 0,56. El mejor ajuste modelo multivariado de predicción de la suma de dioxinas TEQs, con exclusión de registro de PCB 118 EQT, incluidos los mismos cinco predictores como la que se muestra en el cuadro 6 con magnitudes similares y la importancia de los efectos (R-cuadrado = 0,56).

Discusión

Entre los adolescentes varones en Chapaevsk, Rusia, el aumento de los niveles séricos de la suma de dioxinas y compuestos similares a las dioxinas suma de TEQs se asoció positivamente con el aumento de la edad, el consumo de pescado, carnes que no sean locales de pollo, y inversamente con semanas de gestación. La edad se encontró una asociación a pesar de un estrecho rango de edad de poco más de dos años en nuestro estudio. Aunque no es estadísticamente significativa, la distancia que el niño vive de la Khimprom fábrica en el momento de extraer la sangre se asoció inversamente con los niveles séricos de la suma de dioxinas y compuestos similares a las dioxinas suma de TEQs. Como era de esperar, el suero PCB, de PCB en concreto 118, fueron fuertemente asociada a la suma de ambos-al igual que las dioxinas y los compuestos de la dioxina suma TEQs.

No se encontró ninguna asociación entre la distancia de la residencia de la Khimprom planta durante el embarazo y posterior suero niveles de dioxina. Una posible explicación para la falta de asociación puede incluir la clasificación errónea de la distancia, ya que la madre se le pidió que recordar un período de tiempo más de 14 años antes del estudio. Sin embargo, esperamos que la madre sería capaz de recordar su historial de residencia en el momento del nacimiento de su hijo. Madre auto-reporte de las estimaciones de distancia de la actual residencial Khimprom general se precisa; vigésimo uno de veintinueve madres categorizado correctamente su actual residencial Khimprom la distancia de las plantas sobre la base de referencias cruzadas utilizando cartografía SIG. Otras explicaciones que incluyen la exposición prenatal de 14 o más años anteriores a la actual muestra de suero no es tan fuerte como un predictor son las exposiciones resultantes de la actual ubicación residencial. Aunque no existe una asociación de la condición de caso (criptorquidia o hipospadias) con los niveles de dioxinas, que no tienen suficiente poder para evaluar definitivamente esta relación.

Perinatal historia (por ejemplo semanas de la lactancia materna) en general no se asocia con la exposición de medidas en esta población, lo que puede ser una función de la mayor edad de los niños. Sin embargo, hay datos limitados sobre la relación de los factores perinatales con organoclorados las exposiciones en este grupo de edad a fin de encontrar una nula es de interés dado informes de que las diferencias entre los niveles de organoclorados en leche materna y no amamantados son por lo general ya no discernible a principios de la edad escolar [24 , 25] y, además, que la ingesta alimentaria después de esta edad contribuye significativamente a la ingesta total de dioxinas [26]. En estudios previos, sustancial se ha hecho hincapié en pre y postnatal temprano (a través de la lactancia materna) a causa de la exposición a la vulnerabilidad particular durante fetal y el desarrollo infantil temprano. La exposición a factores de riesgo durante la periferia de la adolescencia, un nuevo período de la vulnerabilidad potencial de desarrollo, no ha sido estudiado en detalle, por lo tanto, la identificación de la exposición a factores de riesgo específicos de este período aumentará nuestra comprensión de este período crítico.

Aunque los datos sobre los niveles de PCDD / PCDF en los niños es limitado, nuestros resultados sugieren que la media total TEQs entre Chapaevsk adolescentes fueron superiores a la mayoría de los valores previamente en expuesta no ocupacionalmente poblaciones comparables o incluso de las personas de edad. La Figura 2 muestra una comparación de la media de PCDD / PCDF en los niveles de EQT Chapaevsk chicos con otras poblaciones (EQT de PCB similares a las dioxinas no se incluyó, ya que algunos de estos estudios no les informe). La media de TEQs combinaron muestras de sangre de 10 años de edad, alemán muchachos de las zonas rurales y las zonas urbanas fue del 8,2 pg TEQ / g de lípidos para una zona urbana industrial, el 9,0 pg TEQ / g de lípidos de una zona industrial dentro de un entorno rural, y el 10,1 pg TEQ / g de lípidos para una zona rural [27]. En comparación, la media de EQT en el Chapevsk varones fue de 19,3 pg TEQ / g lípido. Con la excepción de los niños descrito por Wuthe et al. [27], los temas en los otros estudios en la figura 2 fueron significativamente mayores de la Chapaevsk niños. A pesar de las diferencias de edad, la media de EQT en Chapaevsk niños era comparable o incluso superior al promedio de EQT en la población de edad de otros países. Por ejemplo, se les TEQs superior a la media de 18,4 pg TEQ / g de lípidos en adultos (40,6 años de edad promedio) de Alemania del Sur [27] o 16,4 pg TEQ / g de lípidos de 20 años, las mujeres japonesas [28] o agrupados muestras de Seleccionados al azar, los hombres y las mujeres 18-69 años de edad de la ciudad española de Mataró [29], que fueron 12,5 y 14,7 pg TEQ / g lípido, respectivamente. La media de los niveles en mujeres adultas (edad media 41 años) no trabajadores de la fábrica en la ciudad rusa de Shelekhovo son también inferiores en 14,5 pg TEQ / g de lípidos [30]. TEQs significa para la población en general (con una edad media de 44,2 años) en Alemania, recogidos en 1997-98 [31], y la mediana de TEQs a largo plazo para los trabajadores de la fábrica de pasta y papel y no los trabajadores de los EE.UU. en 1996 [32] se Similar a los niveles encontrados en la Chapaevsk niños. La media de los niveles en el estudio en Alemania fueron 20,71 pg TEQ / g de lípidos en los EE.UU. y la mediana de los niveles de 19,1 pg TEQ / g de lípidos para los residentes de la comunidad y 21,2 pg TEQ / g de lípidos de baja exposición de los trabajadores.

Aunque TCDD es en gran parte por debajo de los límites de detección en esta pequeña muestra piloto, los dos muchachos con los valores detectables ha elevado los niveles de TCDD (17,9 y 21,7 pg / g de lípidos), lo que sugiere que la exposición de, al menos, una parte de esta población es sustancialmente mayor que típico De este grupo de edad. En comparación, en una cohorte de adultos (edad media de 58 años), los pescadores de una región contaminada de Finlandia, la concentración media de TCDD fue de 19 pg / g de lípidos [33]. En adultos (edad media de 53 años) residentes de Calcasieu Parish, Louisiana, que es cerca de un complejo industrial químico, la media TCDD nivel fue de 7,6 pg / g de lípidos [34]. No sólo son los niveles de dioxina en estos dos hijos más altos que los observados en estos estudios, pero los adultos que en los anteriores estudios fueron varias décadas de edad y, por lo tanto, se espera que tengan mayor carga corporal de dioxinas que los más jóvenes los niños [35]. Los posibles explicaciones para el gran número de muestras no detectables TCDD para incluir el pequeño volumen de muestra y de los jóvenes en edad de los sujetos. En nuestros futuros estudios en esta población, vamos a recoger mayores volúmenes de suero para el análisis de dioxinas.

En uno de los pocos estudios sobre los compuestos similares a las dioxinas en el que se incluyeron niños, Eskenazi y compañeros de trabajo [36] evaluaron la relación entre las concentraciones séricas de TCDD en la exposición y la edad de las mujeres residentes de Seveso, Italia. Los residentes cerca de la planta química ICMESA en Seveso fueron expuestas a algunos de los más altos niveles de residencial conocido 2,3,7,8-TCDD como consecuencia de una explosión en la planta. Archivado suero recogido cerca de la hora del accidente se utilizó para medir la exposición. Los residentes más cercanos a la planta tenían una mediana de 2,3,7,8-TCDD nivel de 272 ppm (IQR 92 - 883 ppt). Residencial proximidad a la planta y de edad más jóvenes (hasta 13 años) fueron los más fuertes predictores de un individuo suero 2,3,7,8-TCDD. Otros predictores incluidos estar al aire libre en el momento de la explosión y el consumo de alimentos cultivados en casa. Los niveles más altos se encuentran en la mayoría de los niños fueron probablemente el resultado de una mayor exposición como resultado de patrones de actividad y una mayor proporción de consumo de alimentos, el agua y el aire que los adultos [37].

A pesar de que el escenario de exposición (una alta exposición aguda evento) es diferente a la crónica de bajo y moderado de la exposición que se forman en la Chapaevsk, los resultados de Seveso sugieren que los niños pueden estar en mayor riesgo de exposición a la dioxina de alta contaminación ambiental. En nuestro estudio, a pesar de la distancia de las plantas Khimprom fue un predictor débil de suero dioxinas compuestos similares, el consumo de alimentos locales (concretamente, la carne y el pescado), como en el estudio de Seveso, es un fuerte predictor de la cantidad de dioxinas y compuestos similares TEQs dioxina. Este hallazgo es notable dado preocupaciones sobre el medio ambiente de la contaminación por dioxinas en la comunidad y sugiere que la alimentación puede ser una de las más, si no la mayoría, importantes rutas de la exposición de contaminantes ambientales de los residentes en esta configuración. En otros entornos, en general, los alimentos contaminados contribuye mucho más sustancial a la carga humana organoclorados que el aire o el suelo (que puede estar relacionada con la proximidad residencial a las fuentes de contaminantes) [6]. Vamos a investigar este asunto con más detalle en nuestro estudio.

Conclusión

Recientemente, se publicaron los datos sobre los niveles de dioxinas entre los adultos residentes de Chapaevsk, Rusia [38]. Veinticuatro auto-seleccionados voluntarios (12 hombres y 12 mujeres) proporcionaron muestras de sangre en 1998 para el análisis de dioxinas, compuestos similares. Estas muestras de suero fueron analizadas por el mismo laboratorio en el CDC, que analizaron muestras de suero para nuestro estudio. Ninguno de los sujetos adultos Khimprom trabajó en la planta en Chapaevsk. La edad media de los sujetos fue de 44 años para los hombres y 45 años para las mujeres. Entre todos los temas, la media de EQT total de las dioxinas fue del 61,2 pg TEQ / g lípido (rango de 16,4 a 168,1 pg TEQ / g de lípidos). Los adultos tienen los mismos congéneres como principales contribuyentes a TEQ de dioxinas, furanos y PCB co-planar como los niños en nuestro estudio. No hemos podido comparar los niveles de mono-orto-PCB en los niños a los niveles en los adultos Chapevsk los residentes, ya que no se informaron. En los adultos en Chapaevsk, había TEQs de relaciones positivas con la edad y el IMC y una relación inversa con TEQs residencial de distancia de la planta [38]. En ambos adultos y de esta nuestra población pediátrica Chapaevsk, congéneres de PCB contribuido significativamente a TEQs y, por lo tanto, es importante evaluar estos congéneres frente a los efectos toxicológicos mediada a través de mecanismos similares a la dioxina.

Recientemente, hemos empezado a contratar de ocho y nueve años de edad, los niños y sus familias en Chapaevsk en un estudio cohorte prospectivo sobre la relación entre la exposición a la dioxina y el crecimiento somático y el desarrollo puberal. Los resultados de este estudio demuestran la evaluación de la exposición relativamente alta EQT exposiciones Chapaevsk entre los niños en comparación con poblaciones similares en edad y en otros lugares, como pone de manifiesto la importancia de que el consumo de alimentos locales en la determinación de esta exposición, corroboran nuestra hipótesis de que la contaminación ambiental local probablemente contribuye a la exposición a este riesgo . Nuestro previstas estudios adicionales de las posibles consecuencias para la salud de Chapaevsk la exposición de los niños es una importante secuela de haber caracterizado la exposición organoclorados y la exposición de riesgo entre este grupo de edad potencialmente vulnerables.

Lista de las abreviaturas

IUPAC Unión Internacional de Química Pura y Aplicada

PCB mono-orto PCB congénere Incluye números 105, 114, 118, 123, 156, 157, 167, 189

No-orto PCB PCB congénere Incluye números 77, 81, 126, 169

OCDD Octachlorodibenzo-p-dioxina

OCDF Octachlorodibenzo-furano

PCB Bifenilos policlorados

PCDD policlorados dibenzo-dioxinas -

PCDF dibenzofuranos policlorados

Pg / g por gramo Picogram, 10 -12 g.

TEF factores de equivalencia tóxica

EQT equivalentes tóxicos (OMS 98)

I-TEQ Internacional equivalentes tóxicos (OTAN-CCMS, 1988)

OMS Organización Mundial de la Salud

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Contribuciones de los autores

RH concebido el diseño del estudio y tomó la responsabilidad primordial de la redacción del manuscrito. PW realizó el análisis estadístico, participó en el diseño del estudio y la redacción del manuscrito. LA participó en la redacción del manuscrito y de la interpretación de los resultados de la dioxina. SK participó en el diseño del estudio y la redacción del manuscrito. LP participó en el análisis estadístico. DGP llevó a cabo el análisis de dioxinas. WET llevó a cabo el análisis de dioxinas. MML participado en el diseño del estudio y la redacción del manuscrito. BR participó en el diseño del estudio. OS supervisó materia de contratación y de la recopilación de datos, participó en el diseño del estudio y la redacción del manuscrito. Todos los autores leído y aprobado el manuscrito final.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por la EPA de los EE.UU., Grant número R-82943701-0 y NIEHS, Grant Número ES00002.