Linser med högt selenium kontra arseniktoxicitet

Kronisk arsenikförgiftning (As) är ett världsomspännande folkhälsoproblem. Upp till 100 miljoner människor världen över utsätts kroniskt för farligt höga koncentrationer av As i deras dricksvatten och matförsörjning. Bangladesh står inför en stor folkhälsoutmaning - förorening av grundvatten med arsenik (As). Sedan förorening av rörbrunnsvatten av As upptäcktes i Bangladesh på 1990-talet, har As i dricksvatten minskat med 40 %, men ändå löper cirka 45 miljoner bangladeshier risk för höga As-koncentrationer som är högre än WHO:s riktvärde på 10 µg/L i brunnsvattnet. Den årliga kostnaden för att behandla As-relaterade hälsoproblem i Bangladesh uppskattas för närvarande till upp till 77,5 miljoner dollar. Brist på mikronäringsämnen (t.ex. Selen) jordar leder till mindre näringsrika lokala livsmedel, vilket blir en partner i brottslighet som förvärrar den toxiska bördan som orsakas av As exponering.

Selen (Se) är ett spårämne som är en viktig komponent i flera metabola vägar som styr immunfunktionen. Se och As verkar antagonistiskt i kroppen genom att konkurrera i många biologiska funktioner. Arsenik tillsatt i djurfoder har varit känt för att motverka Se-toxicitet/aktivitet hos djur sedan 1930-talet. Se interagerar med As för att bilda ett komplex; överdriven Se-utsöndring kan uppstå som ett resultat av Se/As-komplexbildning under tillstånd av kroniskt As-intag och lågt Se-intag i kosten. Detta scenario kan ytterligare accelerera Se-utarmningen. Återigen, eftersom Se kan bilda ett komplex med As, kan Se-tillskott i princip minska As-toxiciteten och även minska effekterna av As-exponering på många andra parametrar, såsom oxidativ stress, immuntoxicitet etc.

Tillskott av Se as piller används för närvarande för att behandla arsenikos. Men piller tas inte ofta emot väl av människor och är dyra för låginkomstfamiljer. Linser är en vanlig mat i Bangladesh och landet importerar redan linser från Kanada. Saskatchewan (SK) odlade linser är rika på Se, mestadels i form av L-selenometionin, som är mycket biotillgängligt. Saskatchewan-linserna har genomsnittliga selennivåer mellan 425-672 µg/kg, med vissa regioner där linsens selennivåer går upp till 1884 µg/kg. Dessa höga Se-linser, som ingår i de dagliga måltiderna för As-exponerade bangladeshiska familjer, kan hjälpa till att lindra symptomen på långvarig As-förgiftning på ett kostnadseffektivt, okomplicerat och näringsmässigt fördelaktigt sätt.

Röda linser för detta försök odlades i Saskatchewan, Kanada (Se = 854 µg/kg) och Idaho, USA (Se = 0,043 µg/kg). Andra näringsämnen kommer att mätas i båda skördarna av linser vid UofS innan de skickas till familjer i Bangladesh. High-Se och low-Se linser kommer att förpackas i två olika färgade paket och kommer att ges till de utsedda familjerna. Utredarna såväl som fältpersonalen kommer att bli blinda för vilka linser/dahltyper som ges till varje familj. 65g linser per person/dag kommer att mätas med en kopp av det kvinnliga familjeöverhuvudet, som vanligtvis lagar moshur dahl (linssoppa) dagligen för hela familjen. 65 g high-Se linser ger 55 µg Se, vilket är den rekommenderade dagliga dosen på 55 µg/person/dag.

Provtagningsprocedur och datainsamling: I början, vid halvtidsperioden och slutet av försöket (tabell 1) kommer hushållsvattenprover, plus hår, blod, avföring och urinprov på plats att samlas in från varje individ.

Vatten (20 ml): Används för närvarande dricksvatten för mätning av arsenik och andra giftiga och väsentliga ämnen. Vatten kommer att surgöras före lagring vid pH <2,0 i spårämnesfria rör vid rumstemperatur.

Urin (15-20 ml): Urin kommer att samlas upp i spårämnesfria rör, alikvoteras och förvaras i -80°C.

Pall (5-10 g): Avföring samlas upp i spårämnesfria rör och förvaras i -20°C.

Blod (5 ml/besök): Blod kommer att samlas upp med hjälp av en steril nål och spruta i spårämnesfria vacutainerrör. Blodprover kommer att skickas till Dhaka Lab samma dag i kylboxar och separeras i plasma och celler, alikvot av plasma kommer att förvaras vid -80°C. Buffycoat-celler kommer att förvaras i RNALater i -80°C frys. Helblod (100 ul) kommer att lagras i -80°C.

Hår: Hår från bakhuvudet kommer att samlas in (ca 0,2 g) för analys av As, eftersom hår As är en lämplig markör för långvarig exponering.

Laboratoriemetoder:

Metaller: Se kommer att mätas i blod med Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry (GFAAS). Arsenik i hår-, avförings- och urinprover kommer att mätas med Hydride Generation Atomic Absorption Spectrometry (HGAAS) efter syranedbrytning av prover.

Oxidativ stress och antioxidantstatus: utredarna kommer att mäta 8-oxo-7, 8-dihydro-2'-deoxyguanosin (8-oxodG), en huvudprodukt av ROS-inducerad oxidativ stress, i urin/plasma hos barn med kommersiella ELISA-kit . Reducerat glutation (GSH) anses vara en viktig renhållare av reaktiva syrearter (ROS), och dess förhållande med oxiderat glutation (GSSG) används som en markör för oxidativ stress. Antioxidantstatus (GSH/GSSG) i helblod kommer att bedömas genom att mäta GSH och GSSG med hjälp av kommersiella kit.

Lunginflammation: Utredarna kommer att mäta fraktionerad utandad kväveoxid (FENO) hos deltagare (≥9 år) som en markör för allergisk lunginflammation. Övervakning FENO är enkel och icke-invasiv med användning av en handhållen liten utrustning. FENO kommer att mätas online med enstaka andetag enligt publicerade riktlinjer (ref) och tillverkarens instruktioner, med en NIOX MINO®. FENO kommer att registreras som medelvärde från två på varandra följande reproducerbara avläsningar. FENO-data kommer att ges som p.p.b. NIOX MINO använder IR-kommunikation för överföring av deltagardata till en PC med programvaran NIOX MINO Data Manager. FENO är vanligtvis hög hos personer med aktuell allergisk astma eller rinit.