Linser med høyt selenium kontra arsentoksisitet

Kronisk arsenforgiftning (As) er et verdensomspennende folkehelseproblem. Opptil 100 millioner mennesker over hele verden er kronisk utsatt for farlig høye konsentrasjoner av As i drikkevannet og matforsyningen. Bangladesh står overfor en stor folkehelseutfordring – forurensning av grunnvann med arsen (As). Siden forurensning av rørbrønnvann fra As ble oppdaget i Bangladesh på 1990-tallet, har As i drikkevann blitt redusert med 40 %, men fortsatt er omtrent 45 millioner bangladeshere i fare for høye As-konsentrasjoner høyere enn WHOs veiledende verdi på 10 µg/L i brønnvannet. Den årlige kostnaden for å behandle As-relaterte helseproblemer i Bangladesh er for øyeblikket estimert til 77,5 millioner dollar. Mangel på mikronæringsstoffer (f.eks. Selen) jordsmonn fører til mindre næringsrik lokal mat, som blir en partner i kriminalitet som forverrer den giftige byrden påført ved As-eksponering.

Selen (Se) er et sporelement som er en viktig komponent i flere metabolske veier som kontrollerer immunfunksjonen. Se og As virker antagonistisk i kroppen ved å konkurrere i mange biologiske funksjoner. Arsen tilsatt dyrefôr har vært kjent for å motvirke Se-toksisitet/aktivitet hos dyr siden 1930-tallet. Se samhandler med As for å danne et kompleks; overdreven Se-utskillelse kan oppstå som følge av Se/As-kompleksdannelse ved kronisk As-inntak og lavt Se-inntak i kosten. Dette scenariet kan akselerere Se-uttømming ytterligere. Igjen, siden Se kan danne et kompleks med As, kan Se-tilskudd i prinsippet redusere As-toksisitet og også redusere effekten av As-eksponering på mange andre parametere, som oksidativt stress, immunotoksisitet etc.

Tilskudd av Se as piller brukes i dag for å behandle arsenikose. Men piller blir ikke ofte godt mottatt av folk og er dyre for lavinntektsfamilier. Linser er en vanlig matvare i Bangladesh og landet importerer allerede linser fra Canada. Linser som dyrkes i Saskatchewan (SK) er rike på Se, for det meste i form av L-selenometionin, som er svært biotilgjengelig. Saskatchewan-linsene har gjennomsnittlige selennivåer mellom 425-672 µg/kg, med noen regioner hvor linselennivået går opp til 1884 µg/kg. Disse høy-Se linsene, innlemmet i de daglige måltidene til As-eksponerte Bangladesh-familier, kan bidra til å dempe symptomene på langvarig As-forgiftning på en kostnadseffektiv, ukomplisert og ernæringsmessig gunstig måte.

Røde linser for dette forsøket ble dyrket i Saskatchewan, Canada (Se = 854 µg/kg) og Idaho, USA (Se = 0,043 µg/kg). Andre næringsstoffer vil bli målt i begge linseavlingene ved UofS før de sendes til familier i Bangladesh. High-Se og low-Se linser vil bli pakket i to forskjellige fargede pakker og vil bli gitt til de utpekte familiene. Etterforskerne så vel som feltpersonalet vil bli blindet for hvilke linser/dahl som gis til hver familie. 65g linser per person/dag vil bli målt med en kopp av det kvinnelige familiehodet, som vanligvis koker moshur dahl (linsesuppe) daglig for hele familien. 65 g high-Se linser gir 55 µg Se, som er den anbefalte daglige dosen på 55 µg/person/dag.

Prøvetaking og datainnsamling: Ved oppstart, midtveis og slutten av forsøket (tabell 1) vil husholdningsvannprøver samt hår, blod, avføring og urinprøver på stedet bli samlet inn fra hver enkelt person.

Vann (20 ml): For tiden brukt drikkevann for måling av arsen og andre giftige og essensielle elementer. Vann vil surgjøres før lagring ved pH <2,0 i sporelementfrie rør ved romtemperatur.

Urin (15-20 ml): Urin samles i sporelementfrie rør, alikvotert og lagret i -80°C.

Avføring (5-10 g): Avføring samles i sporelementfrie rør og lagres i -20°C.

Blod (5 ml/besøk): Blod samles opp med en steril nål og sprøyte i sporelementfrie vacutainer-rør. Blodprøver vil bli sendt til Dhaka Lab samme dag i kjølebokser og separert i plasma og celler, aliquot av plasma vil bli lagret ved -80°C. Buffycoat-celler vil bli lagret i RNALater i -80°C fryser. Fullblod (100 ul) vil bli lagret i -80°C.

Hår: Hår fra bakhodet vil bli samlet (ca. 0,2 g) for analyse av As, da hår As er en egnet markør for langtidseksponering.

Laboratoriemetoder:

Metaller: Se vil bli målt i blod med Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry (GFAAS). Arsen i hår-, avførings- og urinprøver vil bli målt med Hydride Generation Atomic Absorption Spectrometry (HGAAS) etter syrefordøyelse av prøver.

Oksidativt stress og antioksidantstatus: etterforskerne vil måle 8-okso-7, 8-dihydro-2'-deoksyguanosin (8-oksodG), et hovedprodukt av ROS-indusert oksidativt stress, i urin/plasma hos barn som bruker kommersielle ELISA-sett . Redusert glutation (GSH) regnes som en viktig renser for reaktive oksygenarter (ROS), og forholdet med oksidert glutation (GSSG) brukes som en markør for oksidativt stress. Antioksidantstatusen (GSH/GSSG) i fullblod vil bli vurdert ved å måle GSH og GSSG ved bruk av kommersielle sett.

Lungebetennelse: Etterforskerne vil måle fraksjonert utåndet nitrogenoksid (FENO) hos deltakere (≥9 år) som en markør for allergisk lungebetennelse. Overvåking FENO er ​​enkel og ikke-invasiv med bruk av et håndholdt lite utstyr. FENO vil bli målt online med enkeltpustteknikken i henhold til publiserte retningslinjer (ref) og produsentens instruksjoner, med en NIOX MINO®. FENO vil bli registrert som middelverdi fra to påfølgende reproduserbare avlesninger. FENO-data vil bli gitt som p.p.b. NIOX MINO bruker IR-kommunikasjon for overføring av deltakerdata til en PC ved hjelp av programvaren NIOX MINO Data Manager. FENO er ​​vanligvis høy hos personer med nåværende allergisk astma eller rhinitt.