JEPH 环境和公共卫生杂志》上 1687 - 9813 1687 - 9805 Hindawi 10.1155 / 2021/7283514 7283514 研究文章 血铅和砷浓度与秘鲁儿童的贫血 https://orcid.org/0000 - 0002 - 8883 - 5197 利纳雷斯 安娜玛利亚 1 https://orcid.org/0000 - 0003 - 3012 - 5261 Unrine 杰森·M。 2 https://orcid.org/0000 - 0001 - 6388 - 3953 Thaxton责骂 阿曼达 3 https://orcid.org/0000 - 0002 - 9541 - 7102 Tantalean 胡安·C。 4 https://orcid.org/0000 - 0001 - 8338 - 5185 Radulescu 弗拉德C。 5 贾 Chunrong 1 护理学院 751朵玫瑰圣 435房间, 反对建设 肯塔基大学 列克星敦 肯塔基州40536 美国 uky.edu 2 环境毒理学 植物和土壤科学部门 农业科学中心北 1100年美国石灰石圣房间n - 122 t 肯塔基大学 列克星敦 肯塔基州40546 美国 uky.edu 3 护理学院 751朵玫瑰圣 肯塔基大学 列克星敦 肯塔基州40536 美国 uky.edu 4 大学San Luis de Ica贡扎加 导演Bioslab EIRL Calle奔Tanguis 150 San Miguel Ica 秘鲁 5 儿科Hematology-Oncology 血友病治疗中心 肯塔基州儿童医院 800朵玫瑰圣 套房C 400 肯塔基大学 列克星敦 肯塔基州40536 美国 uky.edu 2021年 15 7 2021年 2021年 30. 4 2021年 18 6 2021年 3 7 2021年 15 7 2021年 2021年 版权©2021年安娜玛丽亚利纳雷斯et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

这种探索性,描述性的队列研究( N= 60)确定铅(Pb)和砷(作为)血药浓度在秘鲁儿童和他们的协会与缺铁贫血(IDA)的血液参数和人体测量。孩子们的平均年龄是10.8个月(SD = 4.7),范围从3到24个月之久。贫血(Hb水平低于10.5 g / dL)被发现在20%的人群。此外,小红细胞症(MCV < 70 fL)是存在于54%,染色不足(妇幼保健< 23 pg)群孩子的42%。卡方检验分析表明,88%的儿童贫血也有小红细胞症和染色不足( p < 0.001 )。Pb和被发现在100%的婴儿的血液样本,年长的婴儿的浓度明显高于年轻人。Pb性不相关,拟人化的参数,或婴儿血图变化。收到补铁的婴儿的可能性减少87%低Hb与那些没有(或= 0.13,95% CI -0.88 = 0.02, p = 0.04 )。花草茶摄入量明显与小红细胞症和染色不足有关。我们发现发现血液参数修改贫血在秘鲁水平较高的儿童小红细胞症和染色不足。铅浓度和在所有秘鲁儿童以上方法检测极限,但这些与艾达没有关联或人体测量。一个大型研究,包括其他变量,将受益于允许一个更复杂的模型预测秘鲁儿童的贫血。

 富布赖特基金会 肯塔基大学 国家卫生研究院的国家医学转化中心 UL1TR001998 UK-CARES e ES026529 1。介绍

在三岁以下的儿童预防贫血是至关重要的,因为贫血有很强的协会与神经行为和神经发育延迟,一直持续到成年期( 1, 2]。缺铁贫血(IDA)限制儿童精神运动的发展。尽管纠正贫血,IDA经历了贫困儿童长期表现在认知、社会和情感功能持续到成年期( 1- - - - - - 3]。三岁以下儿童、铁(Fe)是至关重要的适当的大脑的髓鞘形成,神经发生,大脑细胞分化[ 3]。缺铁表现贫血(低血红蛋白,Hb),染色不足(低意味着微粒血红蛋白,妇幼保健),小红细胞症(低意味着微粒体积、MCV)和大小(红细胞大小的变化反映在高红细胞分布宽度,RDW)。

大多数IDA患者治疗有效的口服铁制剂;然而,高浓度的一些潜在的有毒微量元素在人体内可能会干扰铁吸收和/或铁集成在血红蛋白。艾达在儿童与铅、砷(Pb /)污染 4- - - - - - 7]。儿童血铅含量(Pb)接触可能产生IDA由于铅和铁使用相同的胃肠道转运体,导致竞争干扰铁的吸收以及干扰几个血红素合成途径中的酶步骤( 4, 8- - - - - - 10]。此外,动物和人类的研究已经证实,艾达增加肠道吸收的铅,这让孩子在更高的健康风险( 1, 3]。

每两个三岁以下的儿童在秘鲁有艾达( 11]。根据联合国儿童基金会的一份报告(2008年),秘鲁了关键步骤增加标准,政策,程序,促进和保护儿童的健康和权利( 12]。然而,由于秘鲁是一个伟大的国家文化、民族、语言、社会经济和地理多样性,全国平均水平倾向于隐藏健康差异影响许多孩子( 12]。研究表明,秘鲁儿童IDA全球利率最高的国家之一( 13- - - - - - 15),在流行地区患病率达到普诺高达76%和51%在库斯科 11]。

大多数秘鲁儿童定期筛查艾达六个月后接受口服铁补充剂老当血液Hb低于正常年龄值检测( 16]。然而,贫血在秘鲁的速度保持稳定在过去的五年里,尽管政府努力减少它与铁补充计划( 11, 17]。

证据与艾达在秘鲁儿童相关的因素是稀缺的。贫血在秘鲁的一个出版物报道是有关社会人口特征,如居住在利马和卡亚俄外,低社会经济家庭和青少年母亲( 17]。此外,其他研究描述贫血与寄生虫有关( 18)、维生素缺乏和营养性贫血( 19]。我们所知,没有研究了潜在的协会之间的IDA和有毒微量元素暴露在秘鲁的孩子,尽管有证据显示高水平的污染在秘鲁的水和土壤 20., 21]。本研究旨在确定Pb和儿童血液中浓度和协会与IDA血液参数在秘鲁孩子样本。中学,我们评估人体测量指标和潜在的协会与血液的价值观和潜在有毒微量元素。

 2。方法

这个探索性,描述性的队列研究确定有毒微量元素在秘鲁儿童和他们的血药浓度与血液参数的艾达。大学的伦理医学委员会San Luis Gonzaga-Ica秘鲁,授予IRB批准# 001 - 2018。

2.1。设置

参与者招募从四个当地初级卫生保健门诊,提供保健Ica市秘鲁。数据被收集在一个母亲/婴儿后遇到在诊所访问他们的健康提供者。招聘和2019年5月和6月期间进行了数据收集。入选标准包括:母亲与孩子之间的3 - 24个月大的时候,一个婴儿在招聘显然健康,没有任何已知的先天性疾病。所有的家庭给予知情同意。参与者补偿与秘鲁鞋底50美元(约15美元)的参与。所有参与者与贫血得到适当的治疗。

 2.2。抽样

鉴于本研究探索性的本质,没有先天的能力进行了分析。然而,样本的大小 N= 60建立了考虑可用的时间研究和招募参与者的可行性。六十母亲与孩子同意参与这项研究,biospecimen收集完成 n= 41的孩子。不幸的是,十九岁的孩子错过了血液样本集合计划在诊所。努力安排采血,但均没有成功。

 2.3。程序上的

护士收集调查数据从母亲(一次性点),包括社会人口特征、历史和类型的婴儿喂养,环境和住房条件。完成调查后,婴儿人体测量和收集血液样本标准化协议。所有样本识别的数值代码分配给参与者。

2.3.1。儿童人体测量

体重、身高、头围测量使用刻度尺,校准测距仪,仪表婴儿一次性纸卷尺。所有测量都是在重复完成。我们使用世界卫生组织(世卫组织)( 22]儿童儿童生长标准0至24个月之间计算年龄和性别的z分数身高、体重、身体质量指数(BMI),头围(HC)。使用z分数允许人体测量的比较在不同年龄段的时候招聘。

婴儿的血液收集通过静脉穿刺在两个管:(1)Microtainer®地图超小型电子管(BD)和(2)正欲通过真空采血管EDTA管,Hemogard®BD。在冰上血样运送到当地的实验室。当地的实验室测试全血细胞计数(CBC),以及额外的真空采血管样本存储在−20°C,等待航运到美国。

 2.3.2。分析样品在美国

样品通过快递公司发货,保证适当的温度(至少−20°C)的血液样本运输过程阶段。所有样本被送到肯塔基大学和委托并存储在临床转化科学中心(cct)实验室和保持在−80°C。冷冻样本的婴儿的血液都被转移到环境化学和毒理学实验室,肯塔基大学,分析Pb和浓度。

样品在超纯硝酸消化(Aristar超;VWR)和分析来确定铅浓度使用电感耦合等离子体质谱法(安捷伦7500 cx;美国成交价CA)基于之前验证方法( 23]。质量控制过程包括分析程序空白,初始校准验证和分析标准参考资料(NIST SRM 955 c,公山羊的血有毒金属;国家标准与技术研究院,马里兰州,美国)。

 2.4。数据分析

描述性分析完成使用均值和标准差,中位数和四分位范围或频率分布。我们一分为二血液参数基于正常儿童血液值(平均2 SD) ( 24)来确定(a)等慢性病贫血,Hb < 10.5 g / dL;(b)小红细胞症,”< 70.0 fL;和(c)染色不足,妇幼保健< 23.0 pg ( 24]。卡方测试协会被用来评估低血液指标之间的关联和孩子的性别。评估协会在血液中值(贫血、小红细胞症和染色不足)随着年龄的增长,人体z得分,两个示例 t以及使用;和Mann-Whitney U测试是用于与婴儿血液中有毒微量元素含量。斯皮尔曼的产品相关性被用来确定微量元素与儿童年龄和人体测量。我们使用线性回归模型来确定人体测量z分数的预测因子。最后,三个逻辑回归模型来确定预测上述血液参数的改变。所有使用SAS 9.4版本进行了数据分析,我们使用了 p 值≤0.05的统计学意义。

 3所示。结果

人口特征如表所示 1。孩子们的平均年龄是10.8个月(SD = 4.7),范围从3到24个月。大多数母亲高中教育水平或者GED(64%)和医疗保险(70%),和家庭收入就足以满足基本需求(62%)。大部分的房子都坚固的建筑(52%)与混凝土楼板(66%)。婴儿喂养现状显示,大多数婴儿喂养与母乳(88%),和82%收到补充食品。超过一半的孩子(55%)收到补铁,草药茶(72%)。

研究变量的描述性统计( N= 60)。

意思是(SD), n(%)或中位数(四分位差,差)
儿童年龄(月) 10.8 (4.7)
门诊
一个 24 (40%)
B 17 (28%)
C 6 (10%)
D 13 (22%)
母亲的教育水平
小学 8 (13%)
高中/格 38 (64%)
一些大学教育 14 (23%)
健康保险
是的 42 (70%)
没有 18 (30%)
家庭收入足以覆盖
不到基本需求 18 (30%)
只有基本需求 37 (62%)
超过基本需求 5 (8%)
建设房子
粘土 2 (3%)
木 17 (28%)
Cement-solid 31 (52%)
其他 10 (17%)
层类型
Soil-sand 16 (27%)
纸板 1 (2%)
Cement-solid 40 (66%)
瓷砖 3 (5%)
孩子的性别
女 25 (42%)
男性 20 (33%)
未知的 15 (25%)
与母乳喂养
是的 53 (88%)
没有 7 (12%)
补充食品
是的 49 (82%)
没有 11 (18%)
婴儿补铁
是的 33 (55%)
没有 27 (45%)
婴儿喝花草茶
是的 43 (72%)
没有 17 (28%)
婴儿贫血按年龄Hb < 10.5 g / dL一个
是的 8 (20%)
没有 33 (80%)
婴儿小红细胞症MCV < 70.0 fL一个
是的 22 (54%)
没有 19 (46%)
婴儿染色不足妇幼保健< 23.0 pg一个
是的 17 (42%)
没有 24 (58%)
婴儿体重z分数b 0.26 (1.22)
婴儿身高z分数b −0.16 (1.33)
婴儿体重指数z分数b 0.45 (1.23)
婴儿的头围z分数c −1.29 (1.90)
婴儿血铅浓度( μg / dL)d 1.72 1.60(差)
婴儿血砷浓度( μg / L)d 0.71 1.36(差)

一个 n= 41;b n= 44;c n= 43;d n= 42。

 3.1。婴儿的血液参数的血液

加拿大广播公司报道 n= 41的婴儿的血液样品(两个样本凝固)。贫血(Hb水平< 10.5 g / dL)被发现在20%的人群。此外,小红细胞症(MCV < 70.0 fL)是存在于54%,染色不足(妇幼保健< 23.0 pg)群孩子(表的42% 1)。有显著联系儿童贫血和小红细胞症( p = 0.009 )或染色不足(88%, p = 0.003 )。此外,我们发现,大约一半的孩子小红细胞症和染色不足没有贫血。此外,小红细胞症是常见的女性明显多于男性(分别为79%和43%, p= 0.02,结果表中没有显示)。孩子的年龄明显( p = 0.01 )与小红细胞症;小红细胞症患儿年龄(平均13.23,SD = 4.6个月)比没有小红细胞症的儿童(平均9.53,标准差4.6个月)。

 3.2。婴儿的人体测量特征

孩子的平均体重、身高、BMI和HC z分数计算根据世界卫生组织的标准0.26 (SD = 1.22),−0.16 (SD = 1.33), 0.45 (SD = 1.23),分别和−1.29 (SD = 1.90)(表 1)。组之间没有显著差异的儿童有或没有变更的血液水平(贫血,小红细胞症和染色不足)和体重,身高和体重指数z得分。HC,体重z分数将积极与身高和体重指数z得分(表 2)。最后,孩子的性别、年龄、和铅浓度并不相关( p > 0.05 )与人体z得分在这个示例秘鲁的孩子。

相关性婴儿的年龄、血有毒元素和人体测量( n= 42)。

变量 1 2 3 4 5 6
1。年龄 - - - - - -
2。作为 0.37 ∗ - - - - - -
3所示。Pb 0.35 ∗ 0.26 - - - - - -
4所示。体重z分数 −0.9 −0.04 −0.06 - - - - - -
5。身高z分数 −0.23 −0.04 −0.00 0.45 ∗∗ - - - - - -
6。HC z分数 −0.17 −0.25 −0.03 0.32 ∗ 0.24 - - - - - -
7所示。体重指数z分数 −0.12 −0.03 −0.10 0.82 ∗∗ 0.11 0.33 ∗

∗ p < 0.05 ; ∗∗ p < 0.01 。

 3.3。婴儿血微量元素浓度

微量元素分析进行了42个婴儿的血液样本。Pb和被发现在100%的婴儿的血液样本。中位数(四分位差、差)铅的浓度为1.60 (IQR = 1.72) μg / dL,而随着浓度中位数是1.36 (IQR = 0.71) μg / L(表 1)。Pb,是积极和显著( p < 0.05 )与儿童的年龄(表相关联 2)。然而,没有Pb和血药浓度与血液水平和孩子的性别。

 3.4。预测贫血

我们跑三个逻辑回归模型来定义预测贫血,小红细胞症和染色不足(表 3)。首先,逻辑回归建模与低血红蛋白相关的因素表明,整体模型不显著(χ2 = 6.7, p = 0.08 ),即使补铁与Hb水平显著相关;收到补铁的婴儿的可能性低87%低血红蛋白与那些没有(或= 0.13,95% CI -0.88 = 0.02, p = 0.04 )。铅和血药浓度与Hb地位低下。我们不包括花草茶在这个模型中,因为没有一个较低的婴儿Hb收到草药茶。

逻辑回归分析预测血液(低血红蛋白、小红细胞症和染色不足)与Pb和相关的参数( n= 40) ∗ 。

低血红蛋白 小红细胞症 染色不足
或 95%置信区间或 p 或 95%置信区间或 p 或 95%置信区间或 p
补铁
是的没有 0.13裁判 0.02 - -0.88 0.04 1.39裁判 0.16 - -3.26 0.67 0.83裁判 0.18 - -3.78 0.81
草药茶一个
是的没有 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13.34裁判 1.35 - -131.74 0.03 13.04裁判 1.25 - -136.35 0.03
血铅浓度( μg / dL) 1.27 0.62 - -2.12 0.44 1.35 0.70 - -2.61 0.36 1.27 0.68 - -2.37 0.45
血砷浓度( μg / L) 0.30 0.03 - -2.78 0.29 0.41 0.07 - -2.17 0.29 0.20 0.03 - -1.23 0.08

∗ 2血样凝固了。一个低血红蛋白不调整的草药茶由于完全分离。

第二个模型预测小红细胞症。整个物流模型是重要的(卡方= 10.42, p = 0.03 )。婴儿有草药茶的可能性更小红细胞症(或= 13.34,95% CI -131.74 = 1.35, p = 0.02 )比那些不喝花草茶(表 3)。最后,染色不足也是重要的整体模型(χ2 = 10.55, p = 0.03 )。婴儿有草药茶更有可能有染色不足(或= 13.04,95% CI -136.35 = 1.25, p = 0.03 )比那些不喝花草茶。类似于其他模型,铅和血药浓度没有显著(表 3)。

 4所示。讨论

本研究的主要目的是分析Pb的协会和婴儿血液中浓度及其与秘鲁儿童血液参数。贫血的水平在我们的样本中检测到基于Hb(20%)与秘鲁政府相比,水平较低(41%)在该地区,我们收集了样本( 16]。这种差异可能与测试方法;虽然秘鲁诊所使用毛细管血液样本收集和分析(HemoCue®Hb 201 +) ( 25),我们使用静脉穿刺血液样本,血像或随后分析了CBC秘鲁实验室国际标准。

结果HemoCue®Hb 201 +是高度相关所产生的传统CBC ( 26, 27),但不同的毛细管采样可能产生系统误差影响的结果( 28]。我们还发现一个重要的比例(88%)的儿童贫血也有小红细胞症和染色不足。有必要注意到秘鲁的婴儿只有测试通过毛细管法没有血像的后续当Hb结果低。缺乏分析血像CBC可能隐藏如果小红细胞症或染色不足目前防止一个清晰的秘鲁的血液改变孩子们的照片。

众所周知,小红细胞症和染色不足是艾达的特点,但其他条件可能产生小红细胞症和染色不足可能与IDA[混淆 1, 29日]。我们的研究结果表明,一些秘鲁的孩子在我们的样例小红细胞症和染色不足没有艾达;这与其他疾病有关,包括基因改变如地中海贫血特质和贫血的慢性疾病(ACD) [ 1]。一项研究评估其他潜在变量与贫血有关,包括遗传性状,在秘鲁的孩子需要澄清为什么他们更容易患贫血在生命的早期阶段。我们强烈建议孩子贫血基于HemoCue阳性应遵循®Hb 201 +的血像允许识别其他血液改变可能定义IDA的其他原因。

人体测量的意思是z分数正常根据世界卫生组织的标准,当我们认为孩子从四诊所。我们没有发现z得分与年龄、性别、血液学的水平,和Pb或浓度。类似的结果在一群加拿大已报告的孩子。此外,研究人员发现无显著联系儿童血铅浓度与儿童体重指数、体重或身高在男孩或女孩 30.]。

我们的研究结果显示,100%的这群孩子们相当低浓度的铅和血。我们的数据显示,一个重要的协会之间的年龄和铅的浓度;当孩子长大一点,血液中铅浓度和增加。虽然微量元素浓度很低,但它担心,我们发现这些元素在血液样本的100%。阈值的血铅水平与神经发育的影响往往减少多年来为研究积累。CDC报道,铅的浓度> 5 μg / dL是用来表示可能不利儿童神经发育的结果超过一年( 31日]。此外,其他机构报告说,儿童铅浓度为1.40 μg / dL和更高应该调查( 32]。在一群加拿大儿童血铅水平报道中值为0.66 μg / dL ( 30.]。在我们群秘鲁儿童血液样本,我们发现浓度中位数是1.60 μg / dL,与加拿大相比两倍多的孩子,但在美国疾病控制和预防中心建议的阈值。然而,我们的数据表明,Pb没有明显的浓度与血液或人体病变有关。

砷会导致神经发育的影响和有关赤字的智力和记忆( 6]。在秘鲁婴儿的血液浓度非常低(1.36 μg / L)与可接受阈值浓度< 13 μg / L ( 33]。不过,秘鲁儿童作为加拿大的浓度远高于那些报道儿童(1.36和0.46 μ分别为g / L) ( 30.]。饮食上的差异也许可以解释为什么100%的秘鲁儿童的血液中。众所周知,秘鲁饮食是米饭和海鲜消费高,含有( 34, 35]。然而,当包含在海鲜主要以有机形式,这是更少的有毒( 35]。与血液浓度无关或人体病变在这个示例秘鲁的孩子,这类似于导致加拿大的孩子( 30.]。

最终的逻辑回归模型显示,儿童补充铁明显不太可能是贫血。这是一个有前途的结果是考虑到秘鲁政府建立一个儿童补铁项目后六个月大( 16]。因此,修正的不平等在秘鲁儿童补铁是必要的。

小红细胞症中检测出54%的秘鲁儿童,这是与花草茶的使用。此外,染色不足42%的儿童中发现,模型显示,它也预测了增加摄取草药茶。茶干扰铁的吸收,可能导致IDA当大量消耗 36, 37]。这个发现揭示了需要教育的母亲宽容的花草茶摄入量对铁吸收的影响在年幼的孩子。

4.1。优势和局限性

本研究的主要力量,它提供了证据表明,Pb和存在于血液样本秘鲁的孩子,即使他们的浓度较低阈值提出的疾病预防控制中心( 33, 38),与艾达没有关联。另一方面,这项研究也有局限性的样本量;主要是,它限制了包含的其他变量逻辑回归模型。此外,招聘仅限于一个位置,这限制了泛化的结果。样本收集方法限制我们的能力来执行直接测量的铁,铁蛋白、转铁蛋白饱和度或地中海贫血的基因测试。然而,有限的资源和时间分配到这项研究中,我们首先生成这个方法来检测潜在的微量元素暴露与艾达在秘鲁的孩子。一个大型研究,包括其他变量,将受益于允许一个更复杂的模型预测秘鲁儿童的贫血。

 5。结论

我们发现发现血液参数修改贫血在秘鲁水平较高的儿童小红细胞症和染色不足。这项研究表明,铅浓度和检测在秘鲁的孩子,都是积极和孩子的年龄显著相关;然而,这些有毒微量元素与艾达没有关联或人体测量。此外,我们的研究结果显示,接受补充铁显著降低有贫血的风险。花草茶的消费明显与小红细胞症和染色不足在秘鲁的孩子。

 数据可用性

可用的数据要求第一作者。

 信息披露

内容是完全的责任作者,并不一定代表NIH和NIEHS的官方观点。

 的利益冲突

作者声明没有潜在的利益冲突的研究,本文的作者,和/或出版。

 确认

作者承认联合国的援助牧师,教员和一群高级护理护理学院的学生,和卡斯塔涅达博士科研诚信办公室大学San Luis Gonzaga-Ica秘鲁。作者也承认美国的援助Shrestha来自肯塔基大学的植物和土壤科学部门。这个项目或出版有不同的资金来源:(1)通过研究富布赖特基金会奖的第一作者出版;(2)研究试点基金,护理学院,肯塔基大学;(3)国家卫生研究院国家医学转化中心通过批准号UL1TR001998;(4)通过授予P30的ES026529 UK-CARES。

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