Fluoridexposition bei Kindern mit unterschiedlichen Blutgruppen im Distrikt Kolar, Karnataka, Indien.

Abstract

Fluorid kommt auf natürliche Weise in Konzentrationen von < 1.5 ppm in Wasser vor und gilt als wichtig für die Mineralisierung von Zahn- und Knochenschmelz zur Bildung von Fluorapatit. Chronische Belastung (> 2 ppm) gilt als toxisch und führt zu Fluorose. Geringe Mengen Fluorid werden über Schweiß, Speichel und Kot ausgeschieden. Fluorid wird hauptsächlich über die Nieren ausgeschieden und ist daher das am stärksten betroffene Organ. Daher ist es interessant, den Fluoridgehalt im Urin von Schulkindern mit unterschiedlichen Blutgruppen im Distrikt Kolar in Karnataka, Indien, zu untersuchen. Die Studie wurde mit 155 Personen im Alter von 16–17 Jahren durchgeführt. Die Daten zeigen, dass Blutgruppe B ein hohes Risiko hat, an Fluorose zu erkranken (durchschnittlicher Fluoridwert im Urin = 1.11). Personen mit negativer Blutgruppe sind jedoch am wenigsten von Fluorose betroffen (durchschnittlicher Fluoridwert im Urin = 0.30). Zur Bestätigung ist jedoch eine umfassendere Bevölkerungsstudie erforderlich.

Hintergrund:

Fluorid ist ein Derivat von Fluor, dem 13. häufigsten Element in der Erdkruste [1]. Es ist in den meisten Nahrungsmitteln und Getränken, einschließlich Wasser, enthalten [2]. Der Fluoridgehalt der Bevölkerung schwankt [3]. Die Fluoridanreicherung im Grundwasser variiert je nach Wasserquelle, geologischer Beschaffenheit des Gebiets und Niederschlagsmenge [3]. Fluorid schützt in zulässigen Mengen vor Karies bei Kindern [4]. Übermäßige Fluoridaufnahme führt zu Nebenwirkungen und Gesundheitsrisiken [5]. Direkte Folgen einer chronischen Fluoridexposition sind Dentalfluorose, Skelettfluorose und nicht-skelettale Fluorose [6]. Darüber hinaus beeinträchtigt eine übermäßige Fluoridaufnahme indirekt die kognitiven, renalen und anderen physiologischen Funktionen [7-9]. Der Distrikt Kolar in Karnataka ist ein Fluoridemiegebiet [10]. Das Grundwasser dieser Gegend ist reich an Fluorid. Ein gesunder Fluoridgehalt im Trinkwasser liegt bei bis zu 1.5 ppm [11]. Studien und Bevölkerungsumfragen deuten darauf hin, dass der durchschnittliche Fluoridgehalt im Distrikt Kolar bei etwa 3.06 ppm liegt, was die negativen Folgen einer hohen Fluorosebelastung untermauert [12]. Daher ist es von Interesse, die Auswirkungen der Fluoridexposition bei Schulkindern verschiedener Blutgruppen in Indien zu untersuchen.

Materialen und Methoden:

Dies ist eine Beobachtungsstudie, die in einem Schulcamp zur Gesundheitserziehung im Distrikt Kolar durchgeführt wurde. Insgesamt wurden 155 Personen im Alter von 16–17 Jahren aufgenommen. Bei den Studienteilnehmern wurden anthropometrische Messungen, Blutdruck, Urinfluorid und Blutgruppenkategorisierung vorgenommen. Von jedem Teilnehmer wurden etwa 25 ml Urin gesammelt. Urinfluorid wurde mithilfe einer ionenselektiven Elektrode von Thermo Scientific und des Puffers Total Ionic Strength Adjustment Buffer (TISAB) II bestimmt. TISAB wurde verwendet, um eine konstante Hintergrundionenstärke bereitzustellen, die Fluoridionen dekomplexiert und den pH-Wert der Probe anpasst. Die verwendeten Chemikalien und Reagenzien hatten Analysequalität. Die Blutgruppenbestimmung erfolgte mittels ABO-Typisierung. Ausgewählte Personen wurden nach Geschlecht und Blutgruppe kategorisiert. Mittelwerte der anthropometrischen Messungen, des systolischen Blutdrucks SBP, des diastolischen Blutdrucks DBP und des Urinfluorids wurden gemessen und statistisch analysiert.
Abbildung 1: Verteilung der Blutgruppen bei männlichen Kindern
Abbildung 2: Verteilung der Blutgruppen bei weiblichen Kindern

… Ergebnisse und Diskussion:
Der Distrikt Kolar ist ein Fluorid-Endemiegebiet mit geringen Niederschlägen und ist weithin betroffen [12]. Auch die örtliche Bevölkerung, darunter Landwirte, Blumenzüchter, Gartenbauer, Viehzüchter und verschiedene andere landwirtschaftliche Betriebe, bleiben nicht verschont. Es wurde eine Korrelation von Urinfluorid mit anthropometrischen Messungen einschließlich BMI-Berechnung und Blutdruckmessungen durchgeführt. Die Pearson-Korrelation zeigte eine bemerkenswerte Korrelation zwischen Urinfluorid und systolischem Blutdruck (SBP) mit einem P-Wert von -0.007 (Tabelle 1). Es konnte keine Signifikanz zwischen dem Fluoridgehalt im Urin und der Blutgruppe beobachtet werden (Abbildung 3). Es wurde ein geschlechtsspezifischer Vergleich des Fluoridgehalts im Urin von Männern und Frauen mit einer Gesamtzahl von 155 Studienteilnehmern analysiert (Abbildung 1 und Abbildung 2). Das Gleiche wurde in Tabelle 2 aufgeführt. Wir konnten eine positive Korrelation mit Urinfluorid, SBP und DBP beobachten. Der BMI und der Fluoridgehalt im Urin zeigten jedoch keine statistische Signifikanz. Die Korrelation von Fluorid im Urin mit den Blutgruppen zeigte, dass 24 Männer überwiegend die Blutgruppe B+ und 22 die Blutgruppe O+ hatten; bei den Frauen konnten wir eine gleichmäßige Verteilung von jeweils 14 B-positiv und O-positiv beobachten (Abbildung 1 und Abbildung 2). Die anderen Blutgruppen, nämlich O-, A+, A-, B-, AB+ und AB-, waren im Vergleich zu B+ und O+ zahlenmäßig geringer (Tabelle 4). Es wurde dokumentiert, dass die Genetik eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Blutgruppe spielt [13, 14]. Die Auswirkungen von Fluorid auf Allele müssen jedoch noch bestimmt werden, wie Studien von Marganwar et al. zeigen. Es wurde beobachtet, dass eine hohe Fluoridkonzentration den Anionenkanal der Erythrozytenmembran stören kann, was wiederum zu Hämolyse und Schwellung der Zellen führt. Dies führt zu toxischen Effekten auf rote Blutkörperchen sowie deren Metabolomik und Epigenetik [15]. Streudiagramm mit Vergleich von Urinfluorid gegenüber der Blutgruppe, da ein R-Wert von 0.02 darauf hinweist, dass Fluorid keinen signifikanten Einfluss auf die Blutgruppe hat. Umfangreiche Bevölkerungsstudien mit epigenetischen Studien belegen jedoch die vorbestimmten Auswirkungen von Fluorid auf die Blutgruppe, die relative Luftfeuchtigkeit und auch die Bluthomöostase. Wir konnten >1 ppm in den Blutgruppen B, O, A und AB beobachten, mit Höchst- und Tiefstwerten von 18, 16, 12 und 2 (Tabelle 3). Eine von Ali Al Ghamdi durchgeführte Querschnittsstudie kam zu dem Schluss, dass Menschen mit Blutgruppe B ein höheres Risiko haben, schwere Formen von Parodontitis zu entwickeln [16]. Unsere Studie untermauert seine These, da wir bei einer größeren Anzahl von Personen in der Blutgruppe B einen Fluoridwert im Urin von >1 ppm beobachtet haben. Innerhalb der Blutgruppe RH positiv und RH negativ wurden jedoch 16 von 16 für O+, 11 von 12 für A+, 17 von 18 für B+ und 2 von 2 für AB+ ermittelt, was darauf hindeutet, dass die negativen Blutgruppen vergleichsweise gut vor Fluorose und ihrer Rolle schützen (Tabelle 3). Frühere Studien von Mazumdar et al. Ausschluss negativer Blutgruppen, Schlussfolgerung ohne statistische Signifikanz [17]. Wir haben Rh-negative Blutgruppen und eine größere Population als diese einbezogen und ein Ergebnis vorgelegt, dass negative Blutgruppen besser gegen Fluorose geschützt sind. Hämatologische Studien kamen zu dem Schluss, dass es sich bei den Antigenen der roten Blutkörperchen um vererbte Merkmale handelt; sie verändern sich im Allgemeinen im Laufe des Lebens eines Menschen nicht. Vereinzelt wurde über Veränderungen der ABO-Blutgruppenantigene bei malignen Erkrankungen berichtet [18].

Aufklärungsprogramme zum Thema Fluorose und ihre Auswirkungen beugen negativen Folgen für stark exponierte Bevölkerungsgruppen vor [19]. Trotz Einsatz von RO-Filtern wird das gefilterte Abwasser mit hohem Fluoridgehalt, das in den Boden eingeleitet wird, erneut angereichert, wodurch das Fluorid im Boden weiter anreichert wird und der Fluoridgehalt in Erde und Gras weiter zunimmt [20]. Der Verzehr desselben durch Geflügel und Vieh und der daraus resultierende Verzehr von Geflügelprodukten und Milch durch den Menschen führt in stark fluoridierten Gebieten indirekt zu einer Verschlimmerung der Fluorose [21, 22]. Studien von Helen G. Jarvis und seinem Team legen nahe, sicheres und sauberes Leitungswasser bereitzustellen. Auch wir empfehlen Regierungsbehörden und gesetzlichen Stellen, geeignete Maßnahmen zur Verringerung des Salzgehalts in Wasser und Boden zu ergreifen [23]. Die sichere Entsorgung von gefiltertem fluoridiertem Wasser gilt als biologische Gefahr. Wir empfehlen außerdem, dass RO-Filter neben Fluorid auch verschiedene andere essentielle Mineralien herausfiltern, die für Enzymaktivitäten und Metabolomik benötigt werden, was zu einer direkten oder indirekten Auswirkung auf die Epigenetik und den Stoffwechsel von Fluorid führt [24, 25].

Fazit:

Daten zeigen, dass Blutgruppe B ein hohes Risiko für Fluorose hat. Personen mit negativer Blutgruppe sind in dieser Stichprobe jedoch am wenigsten von Fluorose betroffen.

Einschränkungen unserer Studie:

Diese Studie wurde in einem Fluorid-Endemiegebiet mit einer kleinen Stichprobe durchgeführt, um die Auswirkungen des Fluoridgehalts im Urin bei Kindern unterschiedlicher Blutgruppen zu untersuchen. Dasselbe gilt für eine große Stichprobe verschiedener Altersgruppen und Serumfluorid.

Referenzen: (Die Referenzliste bleibt in der wissenschaftlichen Zitierweise erhalten)

1. Haritash AK, et al. Appl. Wasser. Sci. . 2018;8:52. doi: 10.1007/s13201-018-0691-0. [DOI] [Google Scholar]