Содержание отдельных тяжелых металлов в пуповинной крови и антропометрические данные матерей и новорожденных в Польше: предварительные данные

Jun 17, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 14077 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Способность накапливать металлы в органах и тканях приводит к нарушениям физиологического функционирования организма, вызывая окислительный стресс. Это негативно влияет на функционирование плаценты и может привести к выкидышам, преждевременным родам и нарушениям развития плода. Цель исследования — изучить взаимосвязь между содержанием отдельных тяжелых металлов в пуповинной крови и антропометрическими показателями матерей и новорожденных. Содержание элементов в пуповинной крови оценивали методом оптико-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой высокого разрешения (ИСП-ОЭС). Результаты исследования собирали и статистически анализировали с использованием программного обеспечения IBM SPSSStatistics (PS IMAGO). Коэффициент корреляции Пирсона использовался для проверки связи между выбранными переменными. Регрессионный анализ проводился с целью выявления предикторов антропометрических параметров исследуемых женщин и новорожденных. В группу исследования вошли женщины в возрасте от 19 до 41 года, у которых беременность протекала неосложненно и не подвергались воздействию тяжелых металлов в связи с работой или курением. Во всех собранных пробах пуповинной крови были обнаружены следующие металлы: свинец (26,25 ± 9,32 мкг/л), цинк (2025,24 ± 717,83 мкг/л), медь (749,85 ± 203,86 мкг/л), марганец (32,55 ± 13,58 мкг/л). ), хром (8,34 ± 2,16 мкг/л) и селен (158,46 ± 41,58 мкг/л). Проведенный статистический анализ указал на связь между содержанием меди в пуповинной крови и прибавкой массы тела беременных. Значительная связь наблюдалась между окружностью головы новорожденного и содержанием хрома. Кроме того, выявлены значимые положительные корреляции между содержанием в пуповинной крови цинка и меди, марганца и свинца, марганца и селена, свинца и селена, свинца и хрома. Соотношение концентраций цинка и меди было связано с окружностью головы новорожденного. Увеличение веса у беременных положительно коррелирует с уровнем меди в пуповинной крови. Существует связь между окружностью головы при рождении и концентрацией хрома в пуповинной крови. Уровни меди и цинка в пуповинной крови положительно коррелируют с окружностью головы при рождении.

Уровни тяжелых металлов в окружающей среде значительно различаются и могут зависеть от типа металла, его химической формы, близости городских агломераций или оживленных дорог и даже от типов растений, встречающихся на данной территории. Уровни тяжелых металлов в тканях человека также зависят от образа жизни человека, например, от курения. Накопление тяжелых металлов в таких органах, как мозг, сердце, печень и почки, ухудшает физическое функционирование организма, повреждая метаболические процессы и вызывая окислительный стресс1. Факторы экологического риска, влияющие на беременность и роды, оказывают свое воздействие не только во время беременности, но и в период до зачатия. Тяжелые металлы могут влиять как на мужскую, так и на женскую репродуктивную функцию. Они могут нарушить менструальный цикл, привести к трудностям с зачатием и даже вызвать врожденные дефекты2,3,4. Загрязнение окружающей среды может повлиять на качество спермы5,6. Научные исследования показывают, что загрязнение окружающей среды может оказывать неблагоприятное воздействие не только на фертильность человека, но и на беременность, а также может привести к осложнениям беременности и негативным исходам беременности6,7. Плацента, служащая защитным барьером плода от токсинов, проницаема для тяжелых металлов. Окислительно-восстановительный дисбаланс, вызванный тяжелыми металлами, оказывает неблагоприятное воздействие на функцию плаценты. Это может привести к прерыванию беременности (например, выкидышу), преждевременным родам или задержке роста плода6,7. Концентрация тяжелых металлов в пуповинной крови отражает фактическое количество металлов, которые проникают через плацентарный барьер и достигают плода8. Воздействие тяжелых металлов на беременных приводит к накоплению металлов в пуповинной крови и может оказывать влияние на антропометрические показатели новорожденных. Учитывая его способность легко проникать через плаценту, свинец может отрицательно влиять на развитие плода, а затем и новорожденного. Накапливаясь в костях, он может попасть в кровоток матери и затем достичь плода. Свинец оказывает нейротоксическое действие и нарушает неврологическое развитие плода. Кроме того, фетальный гемоглобин имеет большее сродство к свинцу, чем гемоглобин взрослого человека. Женский организм более восприимчив к воздействию кадмия, чем мужской. Благодаря своему влиянию на гормональные пути и возникновению окислительного стресса кадмий может играть роль в невынашивании беременности и других акушерских неудачах7. Также сообщалось о связи между пренатальным воздействием кадмия и низким весом при рождении, длиной тела при рождении и окружностью головы9. Воздействие хрома во время беременности может быть связано с задержкой роста плода. Более высокая концентрация хрома в биологических образцах беременных женщин связана с меньшей окружностью живота и меньшим весом плода по данным УЗИ10,11. Такие микроэлементы, как цинк, медь и селен, играют важную роль в нормальном росте плода, поэтому их адекватный уровень в пуповинной крови имеет решающее значение для развития плода. Более того, эти элементы положительно коррелируют с массой тела новорожденных12. Другие исследования показывают, что уровни меди или марганца в значительной степени связаны с более низкой массой тела у новорожденных13,14. Марганец является важным антиоксидантом во время беременности, но его концентрация в пуповинной крови, как низкая, так и высокая, может влиять на антропометрические параметры рождения15. Анализы влияния тяжелых металлов, таких как никель, таллий или сурьма, на антропометрические параметры новорожденных показали, что, несмотря на их низкий уровень в пуповинной крови, эти металлы оказывают негативное влияние на рост плода16. Биологическими материалами, наиболее часто используемыми для оценки уровней воздействия загрязнителей окружающей среды, являются кровь, которая используется для оценки уровней относительно стойких соединений, т.е. веществ с периодом полураспада в несколько месяцев или лет, и моча, которая используется для оценки уровни непостоянных соединений, т.е. тех, период полураспада которых измеряется часами17.