Lentilhas com alto teor de selênio versus toxicidade de arsênico

A intoxicação crônica por arsênico (As) é um problema de saúde pública mundial. Até 100 milhões de pessoas em todo o mundo estão cronicamente expostas a concentrações perigosamente altas de As em sua água potável e alimentos. Bangladesh está enfrentando um grande desafio de saúde pública - a contaminação das águas subterrâneas por arsênico (As). Desde que a contaminação da água de poços tubulares por As foi descoberta em Bangladesh na década de 1990, o As na água potável foi reduzido em 40%, mas aproximadamente 45 milhões de bangladeshianos permanecem em risco devido a altas concentrações de As superiores ao valor de orientação da OMS de 10 µg/L em a água do poço. O custo anual para tratar problemas de saúde relacionados ao As em Bangladesh é atualmente estimado em US$ 77,5 milhões. Deficiente em micronutrientes (ex. Os solos de selênio levam a alimentos locais menos nutritivos, que se tornam parceiros no crime, exacerbando a carga tóxica incorrida pela exposição ao As.

O selênio (Se) é um oligoelemento que é um componente essencial de várias vias metabólicas que controlam a função imune. Se e As atuam de forma antagônica no corpo, competindo em muitas funções biológicas. Sabe-se que o arsênico adicionado às dietas dos animais neutraliza a toxicidade/atividade do Se em animais desde a década de 1930. Se interage com As para formar um complexo; excreção excessiva de Se pode ocorrer como resultado da formação do complexo Se/As sob condição de ingestão crônica de As e baixa ingestão dietética de Se. Este cenário pode acelerar ainda mais a depleção de Se. Novamente, uma vez que o Se pode formar um complexo com o As, a suplementação de Se, em princípio, pode reduzir a toxicidade do As e também diminuir os efeitos da exposição ao As em muitos outros parâmetros, como estresse oxidativo, imunotoxicidade, etc.

A suplementação de Se como pílulas é atualmente usada para tratar a arsenicose. Mas as pílulas geralmente não são bem recebidas pelas pessoas e são caras para famílias de baixa renda. As lentilhas são um alimento comum em Bangladesh e o país já importa lentilhas do Canadá. As lentilhas cultivadas em Saskatchewan (SK) são ricas em Se, principalmente na forma de L-selenometionina, que é altamente biodisponível. As lentilhas de Saskatchewan têm níveis médios de selênio entre 425-672 µg/kg, com algumas regiões onde os níveis de selênio da lentilha chegam a 1884 µg/kg. Essas lentilhas com alto teor de selênio, incorporadas às refeições diárias de famílias de Bangladesh expostas ao As, podem ajudar a mitigar os sintomas de envenenamento por As a longo prazo de maneira econômica, descomplicada e nutricionalmente benéfica.

As lentilhas vermelhas para este ensaio foram cultivadas em Saskatchewan, Canadá (Se = 854 µg/kg) e Idaho, EUA (Se = 0,043 µg/kg). Outros nutrientes serão medidos em ambas as culturas de lentilhas na UofS antes de serem despachados para as famílias em Bangladesh. As lentilhas com alto teor de Se e baixo teor de Se serão embaladas em dois pacotes de cores diferentes e serão entregues às famílias designadas. Os investigadores, bem como a equipe de campo, não saberão quais tipos de lentilhas/dahl estão sendo dados a cada família. 65g de lentilhas por pessoa/dia serão medidos com um copo pela chefe de família, que normalmente cozinha o moshur dahl (sopa de lentilhas) diariamente para toda a família. 65g de lentilhas com alto teor de Se fornecem 55 µg de Se, que é a dose diária recomendada de 55 µg/pessoa/dia.

Procedimento de amostragem e coleta de dados: No início, no meio do período e no final do ensaio (Tabela 1), amostras de água domiciliar, além de cabelo, sangue, fezes e amostras de urina no local serão coletadas de cada indivíduo.

Água (20 ml): Água potável usada atualmente para medição de arsênico e outros elementos tóxicos e essenciais. A água será acidificada antes do armazenamento em pH <2,0 em tubos sem oligoelementos à temperatura ambiente.

Urina (15-20 ml): A urina será coletada em tubos sem oligoelementos, dividida em alíquotas e armazenada a -80°C.

Fezes (5-10 g): As fezes serão coletadas em tubos sem oligoelementos e armazenadas a -20°C.

Sangue (5 ml/consulta): O sangue será coletado usando uma agulha estéril e seringa em tubos vacutainer isentos de oligoelementos. As amostras de sangue serão enviadas para o Dhaka Lab no mesmo dia em caixas refrigeradas e separadas em plasma e células, alíquota de plasma será armazenada a -80°C. As células Buffycoat serão armazenadas em RNALater em freezer a -80°C. O sangue total (100 ul) será armazenado a -80°C.

Cabelo: O cabelo da parte de trás da cabeça será coletado (cerca de 0,2 g) para análise de As, pois o cabelo As é um marcador adequado para exposição a longo prazo.

Métodos laboratoriais:

Metais: O Se será medido no sangue por Espectrometria de Absorção Atômica em Fornalha de Grafite (GFAAS). O arsênio em amostras de cabelo, fezes e urina será medido por Espectrometria de Absorção Atômica de Geração de Hidretos (HGAAS) após a digestão ácida das amostras.

Estresse oxidativo e estado antioxidante: os investigadores medirão 8-oxo-7, 8-dihidro-2'-desoxiguanosina (8-oxodG), um produto importante do estresse oxidativo induzido por ROS, na urina/plasma de crianças usando kits ELISA comerciais . A glutationa reduzida (GSH) é considerada um importante eliminador de espécies reativas de oxigênio (ROS), e sua relação com a glutationa oxidada (GSSG) é usada como um marcador de estresse oxidativo. O status antioxidante (GSH/GSSG) no sangue total será avaliado pela medição de GSH e GSSG usando kits comerciais.

Inflamação pulmonar: Os investigadores medirão a fração exalada de óxido nítrico (FENO) em participantes (≥9 anos) como um marcador de inflamação pulmonar alérgica. O monitoramento da FENO é simples e não invasivo com o uso de um pequeno equipamento portátil. A FENO será medida online pela técnica de respiração única de acordo com as diretrizes publicadas (ref) e as instruções do fabricante, com um NIOX MINO®. FENO será registrado como valor médio de duas leituras reprodutíveis sucessivas. Os dados da FENO serão fornecidos como p.p.b. O NIOX MINO usa a comunicação IR para transferir os dados do participante para um PC usando o software NIOX MINO Data Manager. A FENO costuma estar elevada em indivíduos com asma ou rinite alérgica atual.