Lenticchie ad alto contenuto di selenio rispetto alla tossicità dell'arsenico

L'avvelenamento cronico da arsenico (As) è un problema di salute pubblica mondiale. Fino a 100 milioni di persone in tutto il mondo sono esposte cronicamente a concentrazioni pericolosamente elevate di As nell'acqua potabile e nella fornitura di cibo. Il Bangladesh sta affrontando un'importante sfida per la salute pubblica: la contaminazione delle acque sotterranee da parte dell'arsenico (As). Da quando la contaminazione dell'acqua dei pozzi tubolari da As è stata scoperta in Bangladesh negli anni '90, l'As nell'acqua potabile è stata ridotta del 40%, ma circa 45 milioni di bengalesi rimangono a rischio di concentrazioni elevate di As superiori al valore guida dell'OMS di 10 µg/L in l'acqua del pozzo. Il costo annuale per trattare i problemi di salute correlati ad As in Bangladesh è attualmente stimato fino a 77,5 milioni di dollari. carenti di micronutrienti (ad es. I suoli di selenio) portano a cibi locali meno nutrienti, che diventano complici del crimine esacerbando il carico tossico causato dall'esposizione all'As.

Il selenio (Se) è un oligoelemento che è un componente essenziale di diverse vie metaboliche che controllano la funzione immunitaria. Se e As lavorano in modo antagonistico nel corpo competendo in molte funzioni biologiche. È noto che l'arsenico aggiunto alle diete degli animali contrasta la tossicità / attività di Se negli animali sin dagli anni '30. Se interagisce con As per formare un complesso; un'eccessiva escrezione di Se può verificarsi come risultato della formazione del complesso Se/As in condizioni di ingestione cronica di As e bassa ingestione di Se con la dieta. Questo scenario potrebbe accelerare ulteriormente l'esaurimento di Se. Ancora una volta, poiché Se può formare un complesso con As, l'integrazione di Se, in linea di principio, può ridurre la tossicità dell'As e anche diminuire gli effetti dell'esposizione all'As su molti altri parametri, come lo stress ossidativo, l'immunotossicità ecc.

L'integrazione di Se come pillole è attualmente utilizzata per trattare l'arsenicosi. Ma le pillole spesso non sono ben accolte dalle persone e sono costose per le famiglie a basso reddito. Le lenticchie sono un alimento comune in Bangladesh e il paese importa già lenticchie dal Canada. Le lenticchie coltivate nel Saskatchewan (SK) sono ricche di Se, principalmente sotto forma di L-selenometionina, che è altamente biodisponibile. Le lenticchie del Saskatchewan hanno livelli medi di selenio compresi tra 425 e 672 µg/kg, con alcune regioni in cui i livelli di selenio delle lenticchie arrivano fino a 1884 µg/kg. Queste lenticchie ad alto contenuto di sel, incorporate nei pasti quotidiani delle famiglie bengalesi esposte all'As, possono aiutare a mitigare i sintomi dell'avvelenamento da As a lungo termine in modo economico, semplice e nutrizionalmente vantaggioso.

Le lenticchie rosse per questo studio sono state coltivate in Saskatchewan, Canada (Se = 854 µg/kg) e Idaho, USA (Se = 0,043 µg/kg). Altri nutrienti saranno misurati in entrambe le colture di lenticchie presso l'UofS prima della spedizione alle famiglie in Bangladesh. Le lenticchie High-Se e Low-Se saranno confezionate in due confezioni di colore diverso e saranno consegnate alle famiglie designate. Gli investigatori e il personale sul campo saranno all'oscuro dei tipi di lenticchie/dahl che vengono dati a ciascuna famiglia. 65 g di lenticchie per persona al giorno saranno misurati con una tazza dal capofamiglia femminile, che in genere cucina quotidianamente il moshur dahl (zuppa di lenticchie) per tutta la famiglia. 65 g di lenticchie ad alto contenuto di Se forniscono 55 µg di Se, che è la dose giornaliera raccomandata di 55 µg/persona/giorno.

Procedura di campionamento e raccolta dei dati: all'inizio, a metà termine e alla fine della sperimentazione (Tabella 1), verranno raccolti da ogni individuo campioni di acqua domestica, oltre a campioni di capelli, sangue, feci e urine in loco.

Acqua (20 ml): Acqua potabile attualmente utilizzata per la misurazione dell'arsenico e di altri elementi tossici ed essenziali. L'acqua sarà acidificata prima della conservazione a pH <2,0 in provette prive di oligoelementi a temperatura ambiente.

Urina (15-20 ml): L'urina sarà raccolta in provette prive di oligoelementi, aliquotata e conservata a -80°C.

Feci (5-10 g): le feci saranno raccolte in provette prive di oligoelementi e conservate a -20°C.

Sangue (5 ml/visita): il sangue verrà raccolto utilizzando un ago sterile e una siringa in provette vacutainer prive di oligoelementi. I campioni di sangue verranno inviati al Dhaka Lab lo stesso giorno in scatole refrigerate e separati in plasma e cellule, l'aliquota di plasma verrà conservata a -80°C. Le cellule buffycoat saranno conservate in RNALater in freezer a -80°C. Il sangue intero (100 ul) verrà conservato a -80°C.

Capelli: verranno raccolti i capelli dalla parte posteriore della testa (circa 0,2 g) per l'analisi dell'As, poiché l'As dei capelli è un marker adatto per l'esposizione a lungo termine.

Metodi di laboratorio:

Metalli: Se sarà misurato nel sangue mediante spettrometria di assorbimento atomico in fornace di grafite (GFAAS). L'arsenico nei capelli, nelle feci e nei campioni di urina sarà misurato mediante spettrometria di assorbimento atomico a generazione di idruri (HGAAS) dopo la digestione acida dei campioni.

Stress ossidativo e stato antiossidante: i ricercatori misureranno l'8-oxo-7, 8-diidro-2'-deossiguanosina (8-oxodG), un importante prodotto dello stress ossidativo indotto da ROS, nelle urine/plasma dei bambini che utilizzano kit ELISA commerciali . Il glutatione ridotto (GSH) è considerato un importante scavenger di specie reattive dell'ossigeno (ROS) e il suo rapporto con il glutatione ossidato (GSSG) è utilizzato come marker di stress ossidativo. Lo stato antiossidante (GSH/GSSG) nel sangue intero sarà valutato misurando GSH e GSSG utilizzando kit commerciali.

Infiammazione polmonare: gli investigatori misureranno la frazione di ossido nitrico esalato (FENO) nei partecipanti (≥9 anni) come marker di infiammazione polmonare allergica. Il monitoraggio di FENO è semplice e non invasivo con l'uso di una piccola apparecchiatura portatile. Il FENO sarà misurato online con la tecnica del respiro singolo secondo le linee guida pubblicate (ref) e le istruzioni del produttore, con un NIOX MINO®. FENO verrà registrato come valore medio da due successive letture riproducibili. I dati FENO saranno forniti come p.p.b. NIOX MINO utilizza la comunicazione IR per il trasferimento dei dati dei partecipanti a un PC utilizzando il software NIOX MINO Data Manager. Il FENO è generalmente elevato nei soggetti con asma o rinite allergica in atto.