Lentilles à haute teneur en sélénium par rapport à la toxicité de l'arsenic

L'intoxication chronique à l'arsenic (As) est un problème de santé publique mondial. Jusqu'à 100 millions de personnes dans le monde sont exposées de manière chronique à des concentrations dangereusement élevées d'As dans leur eau potable et leur approvisionnement alimentaire. Le Bangladesh est confronté à un défi majeur de santé publique : la contamination des eaux souterraines par l'arsenic (As). Depuis que la contamination de l'eau des puits tubulaires par l'As a été découverte au Bangladesh dans les années 1990, l'As dans l'eau potable a été réduite de 40 %, mais environ 45 millions de Bangladais restent exposés à des concentrations élevées d'As supérieures à la valeur indicative de l'OMS de 10 µg/L dans l'eau du puits. Le coût annuel du traitement des problèmes de santé liés à l'As au Bangladesh est actuellement estimé à 77,5 millions de dollars. Carence en micronutriments (par ex. Les sols au sélénium) conduisent à des aliments locaux moins nutritifs, qui deviennent un partenaire du crime, exacerbant la charge toxique encourue par l'exposition à l'As.

Le sélénium (Se) est un oligo-élément qui est un composant essentiel de plusieurs voies métaboliques contrôlant la fonction immunitaire. Se et As agissent de manière antagoniste dans le corps en participant à de nombreuses fonctions biologiques. L'arsenic ajouté aux régimes alimentaires des animaux est connu pour neutraliser la toxicité/l'activité du Se chez les animaux depuis les années 1930. Se interagit avec As pour former un complexe ; une excrétion excessive de Se peut se produire à la suite de la formation d'un complexe Se/As dans des conditions d'ingestion chronique d'As et de faible ingestion de Se alimentaire. Ce scénario pourrait encore accélérer l'épuisement du Se. Encore une fois, étant donné que le Se peut former un complexe avec l'As, la supplémentation en Se peut, en principe, réduire la toxicité de l'As et également diminuer les effets de l'exposition à l'As sur de nombreux autres paramètres, tels que le stress oxydatif, l'immunotoxicité, etc.

La supplémentation en Se sous forme de pilules est actuellement utilisée pour traiter l'arsenicose. Mais les pilules ne sont souvent pas bien accueillies par les gens et coûtent cher aux familles à faible revenu. Les lentilles sont un aliment courant au Bangladesh et le pays importe déjà des lentilles du Canada. Les lentilles cultivées en Saskatchewan (SK) sont riches en Se, principalement sous forme de L-sélénométhionine, qui est hautement biodisponible. Les lentilles de la Saskatchewan ont des niveaux moyens de sélénium entre 425 et 672 µg/kg, avec certaines régions où les niveaux de sélénium des lentilles atteignent 1 884 µg/kg. Ces lentilles à haute teneur en Se, incorporées dans les repas quotidiens des familles bangladaises exposées à l'As, peuvent aider à atténuer les symptômes d'une intoxication à long terme à l'As de manière rentable, simple et bénéfique sur le plan nutritionnel.

Les lentilles rouges pour cet essai ont été cultivées en Saskatchewan, au Canada (Se = 854 µg/kg) et en Idaho, aux États-Unis (Se = 0,043 µg/kg). D'autres nutriments seront mesurés dans les deux cultures de lentilles à l'UofS avant d'être distribués aux familles au Bangladesh. Les lentilles High-Se et low-Se seront emballées dans deux paquets de couleurs différentes et seront distribuées aux familles désignées. Les enquêteurs ainsi que le personnel de terrain ne seront pas informés des types de lentilles/dahl donnés à chaque famille. 65 g de lentilles par personne/jour seront mesurés avec une tasse par la femme chef de famille, qui cuisine généralement le moshur dahl (soupe aux lentilles) quotidiennement pour toute la famille. 65 g de lentilles riches en Se fournissent 55 µg de Se, soit l'apport journalier recommandé de 55 µg/personne/jour.

Procédure d'échantillonnage et collecte de données : Au début, à mi-parcours et à la fin de l'essai (tableau 1), des échantillons d'eau domestique, ainsi que des échantillons de cheveux, de sang, de fèces et d'urine sur place seront prélevés sur chaque individu.

Eau (20 ml) : Eau potable actuellement utilisée pour la mesure de l'arsenic et d'autres éléments toxiques et essentiels. L'eau sera acidifiée avant stockage à pH <2,0 dans des tubes exempts d'oligoéléments à température ambiante.

Urine (15-20 ml) : L'urine sera recueillie dans des tubes sans oligo-éléments, aliquotée et conservée à -80°C.

Selles (5-10 g) : Les selles seront recueillies dans des tubes sans oligo-éléments et conservées à -20°C.

Sang (5 ml/visite) : Le sang sera prélevé à l'aide d'une aiguille et d'une seringue stériles dans des tubes Vacutainer sans oligo-éléments. Les échantillons de sang seront envoyés au laboratoire de Dhaka le même jour dans des glacières et séparés en plasma et en cellules, une aliquote de plasma sera stockée à -80 °C. Les cellules Buffycoat seront stockées dans RNALater dans un congélateur à -80°C. Le sang total (100 ul) sera conservé à -80°C.

Cheveux : Les cheveux de l'arrière de la tête seront collectés (environ 0,2 g) pour l'analyse de l'As, car l'As des cheveux est un marqueur approprié pour une exposition à long terme.

Méthodes de laboratoire :

Métaux : Se sera mesuré dans le sang par spectrométrie d'absorption atomique à four à graphite (GFAAS). L'arsenic dans les cheveux, les selles et les échantillons d'urine sera mesuré par spectrométrie d'absorption atomique à génération d'hydrures (HGAAS) après digestion acide des échantillons.

Stress oxydatif et statut antioxydant : les chercheurs mesureront la 8-oxo-7, 8-dihydro-2'-désoxyguanosine (8-oxodG), un produit majeur du stress oxydatif induit par les ERO, dans l'urine/le plasma d'enfants à l'aide de kits ELISA commerciaux . Le glutathion réduit (GSH) est considéré comme un piégeur important des espèces réactives de l'oxygène (ROS), et son rapport avec le glutathion oxydé (GSSG) est utilisé comme marqueur du stress oxydatif. Le statut antioxydant (GSH/GSSG) dans le sang total sera évalué en mesurant le GSH et le GSSG à l'aide de kits commerciaux.

Inflammation pulmonaire : les chercheurs mesureront l'oxyde nitrique expiré fractionné (FENO) chez les participants (≥ 9 ans) en tant que marqueur de l'inflammation pulmonaire allergique. La surveillance de FENO est simple et non invasive avec l'utilisation d'un petit équipement portatif. FENO sera mesuré en ligne par la technique à respiration unique conformément aux directives publiées (réf) et aux instructions du fabricant, avec un NIOX MINO®. FENO sera enregistré comme valeur moyenne à partir de deux lectures reproductibles successives. Les données FENO seront données en p.p.b. NIOX MINO utilise la communication IR pour transférer les données des participants vers un PC à l'aide du logiciel NIOX MINO Data Manager. Le FENO est généralement élevé chez les personnes souffrant d'asthme allergique ou de rhinite.