Internationales Fluorid-Symposium: Auswirkungen von Fluorid auf die menschliche Gesundheit und seine Wirkungsmechanismen – ein Tagungsbericht.

Fluorid beugt Karies über einen Dosis-Wirkungs-Effekt vor, was einige Länder dazu veranlasst hat, den Fluoridgehalt in Wasser oder Speisesalz anzupassen und die großflächige Anwendung von topischem Fluorid zu fördern. Neuere Studien haben Zusammenhänge zwischen pränatalen Fluoridexpositionen von <1.5 mg/l in Wasser und Urin und negativen Auswirkungen auf die neurologische Entwicklung festgestellt. Obwohl hohe Fluoridwerte in der Vergangenheit als neurotoxisch erkannt wurden, deuten zahlreiche aktuelle Erkenntnisse aus retrospektiven Analysen von Geburtskohortenstudien darauf hin, dass Fluorid in niedrigeren Werten für Kinder neurotoxisch sein kann, was die Notwendigkeit weiterer prospektiver Forschung und multidisziplinärer Zusammenarbeit unterstreicht. Das Internationale Fluoridsymposium, das vom 29. bis 30. April 2024 stattfand, brachte 20 Forscher aus den USA, Kanada, Mexiko und Spanien zusammen, um die Auswirkungen von Fluorid auf die menschliche Gesundheit und seine Wirkmechanismen zu diskutieren. Die Hauptziele des Symposiums bestanden darin, Herausforderungen im Zusammenhang mit der Bewertung der Fluoridexposition anzugehen, Ergebnisse aus Kohortenstudien auszutauschen, ein umfassendes Forschungsprogramm zu entwickeln und internationale Forschungspartnerschaften zu fördern. Wichtige Diskussionen umfassten die kariesvorbeugende und toxische Wirkung von Fluorid, Quellen der Fluoridexposition, Biomarker, Methoden zur Bewertung der Nahrungsaufnahme und analytische Herausforderungen. Die Präsentation der Ergebnisse aus Kohortenstudien hob die Forschung zur pränatalen Fluoridexposition und deren Zusammenhang mit der neurologischen Entwicklung hervor und präsentierte Perspektiven für zukünftige Analysen. Das Symposium betonte den Bedarf an maßgeschneiderten Instrumenten zur Bewertung der Fluoridaufnahme über die Nahrung, die Entwicklung von Hochdurchsatz-Analysemethoden für die Fluoridanalyse und die Erforschung der kombinierten Auswirkungen von Fluorid mit anderen chemischen Elementen, die häufig in der Umwelt und der menschlichen Ernährung vorkommen. Darüber hinaus wurde eine Harmonisierung von Kohortendaten aus verschiedenen Bevölkerungsgruppen gefordert, um dringende Fragen zu den Auswirkungen von Fluorid auf die menschliche neurologische Entwicklung und andere gesundheitliche Folgen über die Mundgesundheit hinaus zu beantworten. Man war sich einig, dass prospektive Längsschnitt-Kohortenstudien zur Bewertung der Fluoridexposition und der neurologischen Entwicklung unerlässlich sind, da keine der bestehenden Geburtskohorten speziell auf die Untersuchung der Fluoridexposition (z. B. Auswahl der Biomarker, Messintervalle, Bewertung der Ernährungsexposition) ausgelegt war. Darüber hinaus werden umfassendere Kohortenstudien zur Umweltgesundheit gefördert, die ein hochwertiges Biomonitoring wasserbasierter Neurotoxine (wie Fluorid, Arsen, Blei, Quecksilber), wiederholte Expositionsmessungen und die Einbeziehung wichtiger Kovariaten (z. B. sozioökonomischer Status, Ernährung, Jod) umfassen. Schließlich wurde die Entwicklung effektiver Kommunikationsstrategien zwischen Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit als entscheidend für die Weiterentwicklung der Fluoridforschung und die Minderung potenzieller Gesundheitsrisiken erachtet.

Eine solide Beweislage weist darauf hin, dass die Exposition gegenüber Fluorid aus verschiedenen Quellen wirksam zur Vorbeugung von Zahnkaries beiträgt [1]. Zu diesem Zweck haben einige Länder den Fluoridgehalt ihrer kommunalen Wasserversorgung angepasst, während andere sich für die Fluoridierung von Speisesalz entschieden haben. Darüber hinaus hat sich die topische Fluoridierung im professionellen Bereich (z. B. Fluoridgele oder -lacke) und in der häuslichen Pflege (z. B. Zahnpasten) weit verbreitet. Eine übermäßige Fluoridaufnahme während der Zahnentwicklung kann jedoch zu Zahnfluorose führen, einer gesundheitsschädlichen Wirkung auf den Zahnschmelz. In den letzten drei Jahrzehnten hat die Zahnfluorose in den USA zugenommen, was wahrscheinlich auf eine erhöhte Fluoridexposition zurückzuführen ist und auf eine Exposition durch andere Quellen als Leitungswasser und Mundpflegeprodukte schließen lässt [2,3,4].

Neuere Studien haben eine pränatale Fluoridexposition mit negativen Auswirkungen auf die neurologische Entwicklung in Verbindung gebracht. Studien an Geburtskohorten und Tiermodellen legen nahe, dass Fluorid selbst bei geringer Exposition als toxische Substanz für die neurologische Entwicklung wirken kann [5]. Zu den bisher beim Menschen untersuchten gesundheitlichen Folgen zählen die Verringerung des Intelligenzquotienten (IQ) sowie negative Auswirkungen auf das Verhalten, Angstzustände und Depressionen. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat einen sicheren Grenzwert für Fluorid im Trinkwasser von 1.5 mg/l festgelegt. Obwohl zahlreiche Belege darauf hindeuten, dass Konzentrationen über dem WHO-Grenzwert neurotoxisch sein können, liegen weniger Daten zu den Auswirkungen niedrigerer Konzentrationen vor [5]. Eine kürzlich durchgeführte Metaanalyse epidemiologischer Studien, die die IQ-Werte von Kindern und die pränatale oder postnatale Fluoridexposition untersuchten, ergab jedoch eine umgekehrte Assoziation zwischen Fluoridexposition und IQ-Werten von Kindern, selbst bei Expositionsniveaus, die derzeit als sicher gelten [6]. Dies unterstreicht die dringende Notwendigkeit einer Forschungsagenda und der Entwicklung multidisziplinärer Kooperationen, um die Auswirkungen von Fluorid bei Expositionswerten unterhalb des WHO-Grenzwerts zu untersuchen, wie sie beispielsweise in kommunalen Fluoridierungsprogrammen häufig vorkommen.

Ablauf des Symposiums

Das Internationale Fluorid-Symposium fand am 29. und 30. April 2024 im Indianapolis Campus Center der Indiana University statt. Die Veranstaltung brachte 20 Forscher aus den USA, Kanada, Mexiko und Spanien zusammen. Sie alle verfügen über Expertise in der Durchführung von Studien zu den Auswirkungen von Fluorid auf die menschliche Gesundheit und seinen Wirkmechanismen anhand von Daten aus Kohortenstudien. Die Ziele des Symposiums waren:

• Um identifizierte Herausforderungen und Einschränkungen bei der Bewertung und Messung der Fluoridexposition mitzuteilen.
• Bisherige Erkenntnisse aus Kohortenstudien und Perspektiven für die Zukunft teilen
• Um eine Forschungsagenda zu diskutieren und zu entwickeln.
• Bereitstellung einer Plattform für den Aufbau und die Stärkung internationaler Forschungspartnerschaften.

Am ersten Tag wurden Fluorid im Zusammenhang mit der Mundgesundheit und die methodischen Herausforderungen bei der Beurteilung und Messung der Fluoridexposition in biologischen Proben diskutiert. Darüber hinaus wurden vergangene und zukünftige Arbeiten aus verschiedenen Kohortenstudien diskutiert. Am zweiten Tag wurden Arbeitsgruppen gebildet, um aktuelle methodische Herausforderungen und eine Forschungsagenda zur Weiterentwicklung der Wissenschaft in diesem Bereich zu diskutieren. Dieser Bericht fasst die Präsentationen und Diskussionen der Teilnehmer zusammen.

Die vorbeugende und toxische Wirkung von Fluorid: ein verworrenes Netz

Präsentiert von E. Angeles Martinez-Mier

Karies (auch Zahnfäule oder Hohlräume genannt) ist eine multifaktorielle Erkrankung, die durch mikrobielle Biofilme verursacht wird. Diese nutzen Zucker als Nährboden und Substrat, um an der Zahnstruktur zu haften und später Säuren zu produzieren, die diese Struktur durch Demineralisierung zerstören. Karies kann die allgemeine Gesundheit und Lebensqualität eines Menschen erheblich beeinträchtigen und zu verminderter Produktivität führen [7]. Die Behandlung von Zahnkaries ist kostspielig und stellt sowohl für Menschen in Ländern mit hohem als auch mit niedrigem Einkommen eine Belastung dar [8]. Obwohl ein direkt durch Karies verursachter Tod selten ist, kann das Vorhandensein von Karies zu jahrelanger Behinderung führen [9].

Obwohl Karies eine weit verbreitete chronische Erkrankung ist, kann sie mit Fluorid wirksam verhindert und kontrolliert werden [10]. Bald nach der Entdeckung der kariesvorbeugenden Wirkung von Fluorid wurde die Hypothese aufgestellt, dass der Mechanismus hauptsächlich „präeruptiv“ sei, d. h. dass Fluorid, das beispielsweise über fluoridiertes Wasser oder Salz aufgenommen wird, in die sich entwickelnde Zahnstruktur eingebaut wird, um diese widerstandsfähiger gegen Säureangriffe zu machen [11]. Aktuelle Erkenntnisse widerlegen diese Hypothese jedoch. Wir wissen heute, dass Zähne erst nach ihrem Auftreten in der Mundhöhle von Fluorid profitieren („post-eruptive“ Effekte) und dass Fluorid dabei hilft, die verlorenen Mineralien durch einen Prozess namens Remineralisierung zu ersetzen [12]. Regelmäßige Exposition gegenüber geringen Mengen Fluorid im Mundmilieu, wie z. B. direkter Kontakt der Zahnstruktur mit fluoridiertem Wasser oder Zahnpasta, kann die Demineralisierung verzögern und die Remineralisierung fördern [13].

Prä-eruptive Effekte werden manchmal als „systemisch“ bezeichnet, post-eruptive Effekte als „topisch“. Diese Begriffe sollten jedoch nicht synonym verwendet werden: Prä- und post-eruptive beziehen sich auf den Zeitpunkt der Fluoridexposition. Im Gegensatz dazu beziehen sich systemisch und topisch auf die Art der Verabreichung oder Quelle des Fluorids. Aktuelle Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Definition der Wirkungen von Fluorid aus einer bestimmten Quelle ausschließlich als „topisch“ oder „systemisch“ nicht ganz zutreffend ist [14]. Zahnpasta wird zwar äußerlich angewendet, doch wenn sie verschluckt wird (was bei kleinen Kindern vorkommen kann), erfolgt die Aufnahme sowohl äußerlich als auch systemisch. Wichtig ist zu wissen, dass Fluorid unabhängig von der Verabreichungsart nur dann wirksam ist, wenn es zum Zeitpunkt der Kariesbildung im Mund vorhanden ist.

Eine systemische Exposition oder Aufnahme kann übermäßig sein und zu einem Defekt der Zahnschmelzstruktur führen, der als Zahnfluorose bezeichnet wird [15]. Eine Zunahme der Prävalenz von Zahnschmelzfluorose hat Fragen hinsichtlich einer möglichen übermäßigen Aufnahme und Belastung von Kindern mit Fluorid sowohl in fluoridierten als auch in nicht fluoridierten Gemeinden aufgeworfen [3]. Seit der Entdeckung der präventiven Wirkung von Fluorid haben sich die Nahrungsquellen sowie die Quellen der Fluoridaufnahme und -exposition diversifiziert. In diesem Zusammenhang ist eine zeitnahe Bewertung der Fluoridexposition, ihrer Quellen und ihres Beitrags zur Gesamtexposition unerlässlich. Im Gegensatz zu anderen Umweltbelastungen ohne positive Auswirkungen (z. B. Blei) hat Fluorid nachweislich positive Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und ist nach wie vor das kostengünstigste Mittel zur Vorbeugung und Bekämpfung von Karies [16, 17].

Quellen der Fluoridexposition, Stoffwechsel im menschlichen Körper und seine Beziehung zu Biomarkern

Präsentiert von Gina A. Castiblanco-Rubio

Ionisches Fluorid ist in der Umwelt weit verbreitet. Es kommt häufig im Boden, in Industrieabgasen und verschiedenen Pestiziden vor und gelangt in landwirtschaftliche Produkte. Daher ist es ein Spurenelement in der menschlichen Ernährung [18]. In einigen Ländern wurde dem Trinkwasser oder Speisesalz Fluorid zugesetzt, um Zahnkaries auf kommunaler Ebene vorzubeugen und zu bekämpfen [19, 20] und ist Bestandteil verschiedener Mundpflegeprodukte. Daher zielt eine umfassende Bewertung der Fluoridexposition darauf ab, möglichst viel Variabilität aus verschiedenen Quellen zu erfassen, idealerweise durch Biomarker.

Die Wahl eines Biomarkers sollte sich sowohl an der Kenntnis der Fluoridkinetik im menschlichen Körper als auch an dem zu untersuchenden Expositionsfenster orientieren. Beim Menschen stellt das Plasma das zentrale Kompartiment dar, durch das Fluorid in Weichteile verteilt und in Hartgewebe abgelagert wird [21] und gilt als Marker für eine kürzlich erfolgte Exposition. Ein Teil des Fluorids lagert sich in hartem und/oder keratinisiertem Gewebe ab, das langsam wächst und daher ein längeres Expositionsfenster darstellt. Das restliche Fluorid (nicht in hartem und/oder keratinisiertem Gewebe abgelagert) wird innerhalb von 24 Stunden über den Urin ausgeschieden [22] Daher Plasma [23], Urin, Nägel [24] und Zähne sind biologische Medien, die als Biomarker für Fluoridexposition verwendet wurden oder derzeit untersucht werden. Für detaillierte Übersichten zu Fluorid-Biomarkern empfehlen wir Pessan & Buzalaf [25] und Rugg-Gunn et al. [26].

Kein einzelner Biomarker für Fluoridexposition ist geeignet oder umfassend genug, um alle Forschungsfragen zu beantworten. Idealerweise sollte das durch einen Biomarker repräsentierte Expositionsfenster möglichst genau mit dem Zeitpunkt der Entwicklung des relevanten Gesundheitsergebnisses übereinstimmen. Verdünnungsadjustierte Fluoridwerte im Urin haben aufgrund ihrer Praktikabilität als Biomarker an Popularität gewonnen und wurden anhand von Expositionsquellen (z. B. Wasser) validiert. Ihre Limitationen müssen jedoch bei der Interpretation der Ergebnisse berücksichtigt werden [27]. Verschiedene physiologische Faktoren, die die Fluoridkonzentration in verschiedenen Geweben oder Flüssigkeiten beeinflussen, müssen berücksichtigt werden, darunter (aber nicht beschränkt auf) Alter, intra- und interindividuelle Variabilität, Säure-Basen-Haushalt und Genetik [21]. Die Forschung zu Biomarkern der Exposition entwickelt sich ständig weiter und es ist ratsam, Experten für Fluoridexposition und -stoffwechsel zu konsultieren, um den am besten geeigneten Biomarker für spezifische Forschungsfragen auszuwählen.

Methoden zur Beurteilung der Fluoridaufnahme über die Nahrung: Vorteile und Grenzen

Präsentiert von Alejandra Cantoral und Gina A. Castiblanco-Rubio

Die Beurteilung der Fluoridaufnahme über die Nahrung ist aufgrund der weit verbreiteten Präsenz von Fluorid in verschiedenen Lebensmitteln, Getränken, Nahrungsergänzungsmitteln und Zahnpflegeprodukten komplex. Ernährungsbezogene Bewertungsmethoden unterschätzen die Fluoridaufnahme häufig aufgrund von Ungenauigkeiten in der Berichterstattung und Schwierigkeiten bei der Quantifizierung von Fluorid in fluoridiertem Wasser oder Salz. Doppeldiäten, 24-Stunden-Kontrollen und Fragebögen zur Häufigkeit der Nahrungsaufnahme (FFQs) gehören zu den Methoden, die in der Epidemiologie zur Schätzung der Fluoridaufnahme eingesetzt werden.

Doppeldiäten sind der Goldstandard zur Beurteilung der Fluoridexposition über die Ernährung (z. B. Nahrungsmittel, Getränke), berücksichtigen jedoch keine anderen Quellen der Fluoridexposition [28]. Bei dieser Methode bedienen sich die Teilnehmer selbst oder erhalten Mahlzeiten serviert, wie sie es normalerweise an einem typischen Tag tun würden, wobei die Portionen auf einem separaten Teller repliziert werden. Nach der Mahlzeit sammeln die Forscher die reproduzierte Mahlzeit ein. Anschließend wird die Probe aufbewahrt und später im Labor verarbeitet. Dieser Ansatz minimiert Schätzfehler, liefert eine direkte Darstellung der Nahrungsaufnahme und ermöglicht eine unmittelbare Beobachtung der Lebensmittelauswahl. Aufgrund des hohen Kosten- und Zeitaufwands ist dieser Ansatz jedoch für groß angelegte Studien unpraktisch [29].

Die zweitbeste Methode zur Erfassung der Fluoridaufnahme über die Nahrung ist die 24-Stunden-Erinnerungsmethode. Die Teilnehmer erinnern sich an alle am Vortag konsumierten Lebensmittel und Getränke und geben dabei Art, Zubereitungsart, Menge und Verzehrzeitpunkt an. Anschließend wird die Aufnahme über die Nahrung anhand der in Ernährungsdatenbanken erfassten Fluoridkonzentrationen geschätzt [30]. Diese Methode eignet sich zwar für die kurzfristige Beurteilung der Ernährung und ermöglicht Vergleiche zwischen Gruppen oder Einzelpersonen, basiert jedoch auch auf dem Gedächtnis, was zu einem potenziellen Erinnerungsfehler führen kann. Beispielsweise werden große Portionsgrößen in Erinnerungsstudien oft unterschätzt, während kleine Portionsgrößen in der Regel überschätzt werden [31]. Da gewohnheitsmäßige Ernährungsmuster möglicherweise nicht erfasst werden, wird zur Verbesserung der Genauigkeit die Verwendung mehrerer 24-Stunden-Erinnerungen (idealerweise zwei nicht aufeinanderfolgende Wochentage und ein Wochenendtag) empfohlen. Es ist auch wichtig zu erwähnen, dass aufgrund der schnellen Ausscheidung von Fluorid über den Urin die Fluoridwerte im Urin von 24-Stunden-Sammlungen nur mit der Nahrungsaufnahme über den gleichen Zeitraum korrelieren [32]. Es wurden auch andere Methoden evaluiert, die die oben genannten Ansätze kombinieren, wie z. B. 3-D-Ernährungstagebücher und die 2-D-Duplikatplattenmethode. Beide erwiesen sich bei der Bewertung der Fluoridexposition über die Nahrung als vergleichbar [33]. Allerdings erfordern mehrtägige Untersuchungen eine höhere Compliance der Studienteilnehmer als die (1-tägigen) Duplikatplatten- und 24-Stunden-Recall-Methoden.

FFQs erfassen Daten zur Häufigkeit des Konsums verschiedener Nahrungsmittel und Getränke über einen bestimmten Zeitraum, typischerweise einen Monat oder ein Jahr [30]. Diese Methode liefert Einblicke in Ernährungsgewohnheiten und eignet sich für die Untersuchung langfristiger Trends. Sie ist einfach anzuwenden und kostengünstig, weist jedoch Schwächen auf, wie z. B. die Abhängigkeit vom Gedächtnis der Teilnehmer, was auch zu Erinnerungsfehlern führen kann. FFQs überschätzen im Vergleich zu anderen Methoden typischerweise die Nahrungsaufnahme [34]. Darüber hinaus ist die Liste der Lebensmittel in FFQs oft begrenzt, sodass möglicherweise wichtige Elemente, die für die Fluoridaufnahme relevant sind, wie Flaschenwasser, Leitungswasser und Salz, fehlen. Um die Effektivität der FFQs bei der Fluoridbestimmung zu erhöhen, ist es ratsam, die Fragebögen so anzupassen, dass sie relevante Elemente und Folgefragen für diejenigen enthalten, die zusätzliche Informationen benötigen, wie etwa Leitungswasserquellen, Flaschenwassermarken und die zum Kochen und am Tisch verwendete Salzmenge, um nur einige zu nennen.

Nach der Schätzung kann die Fluoridaufnahme auf zwei Arten angegeben werden: als absolute tägliche Aufnahme (mg F/d) oder als Expositionsdosis pro Gewichtseinheit (mg F/kg/d). Die Wahl zwischen diesen Methoden hängt von den Zielen der Analyse ab. Absolute Werte erleichtern den Vergleich mit Ernährungsrichtlinien [35], während Expositionsniveaus für Risikobewertungen nützlich sind. Die Verwendung von Dosen kann jedoch in epidemiologischen Studien, die den Zusammenhang zwischen Fluoridaufnahme und gesundheitlichen Folgen untersuchen, eine Herausforderung darstellen, da die Division der absoluten Aufnahme durch das Körpergewicht die Exposition unterschätzen könnte, da Fluorid nicht im Fettgewebe verteilt wird. Darüber hinaus kann, abhängig von den Zielen der Analyse, eine Anpassung an Gewicht und/oder Energieaufnahme relevant sein, um die Auswirkungen von Fluorid von denen einer höheren oder niedrigeren Kalorienaufnahme zu trennen [30]. Bei der Untersuchung der Auswirkungen von Fluorid auf die Gesundheit wird empfohlen, in statistische Modelle neben absoluten Werten je nach Fall auch relevante Kovariaten wie Gewicht und/oder Energieaufnahme einzubeziehen.

Weitere wichtige Variablen, die bei der Verwendung der Fluoridaufnahme über die Nahrung in statistischen Modellen berücksichtigt werden müssen, sind beispielsweise die Kalziumaufnahme, die Jodaufnahme und die Zusammensetzung der Nahrung [21]. Die Kalziumaufnahme verringert die intestinale Absorption von Fluorid [36] und kann die Freisetzung von im Knochen gespeicherten Ionen verändern [37] (einschließlich Fluorid). Aufgrund ihrer Tendenz, den Urin zu alkalisieren, kann eine vegetarische Ernährung die Fluoridausscheidung erhöhen [21]. Ernährungsindizes zur Abschätzung der Säurebelastung [38, 39] (als Proxy für die Zusammensetzung der Ernährung) können ebenfalls als nützliche Kovariate dienen, obwohl ihre Relevanz in epidemiologischen Analysen weiterer Tests bedarf.

Ein angemessenes Verständnis der Vorteile und Grenzen von Methoden zur Ernährungsbewertung im Zusammenhang mit der Fluoridaufnahme und dem Fluoridstoffwechsel kann die Schätzung der Fluoridaufnahme über die Nahrung und ihre Verwendung in statistischen Modellen erheblich verbessern.

Potentiometrische Analyse von Fluorid: Biomarker, Probenentnahme und analytische Herausforderungen

Präsentiert von Guillermo Tamayo-Cabeza und Frank Lippert

Abhängig vom Zeitpunkt der Fluoridexposition, der geschätzt werden soll, können Biomarker für Fluorid wie folgt kategorisiert werden: zeitgenössische (Marker einer kürzlichen Exposition) oder historisch (Marker für frühere Belastung). Fluoridkonzentrationen in Plasma, Urin und Nägeln spiegeln die aktuelle Fluoridexposition wider – jeweils in einem anderen, aber aktuellen Zeitrahmen. Fluoridkonzentrationen in Zähnen gelten als historische Biomarker, da sich Fluorid über mehrere Jahre in der Mineralstruktur ansammelt.

• Nüchtern-Plasma-Fluoridspiegel aus venösem Blut [22] spiegeln den „Basiswert“ oder üblichen Fluoridspiegel einer Person wider (der von Faktoren wie dem Fluoridaustausch mit den Knochen abhängt). Bei Messung in Proben, die während nächtlichem Fasten entnommen wurden, wird der Plasmafluoridspiegel nicht durch Schwankungen in der Nahrungsaufnahme beeinflusst und korreliert bekanntermaßen mäßig mit dem Fluoridspiegel im Wasser und anderen Körperflüssigkeiten wie Speichel und Fruchtwasser. Die Entnahme und Analyse dieser Proben kann jedoch aufgrund der höheren Kosten, der Einhaltung von Fastenprotokollen, der Organisation von Probenentnahme, Transport und Lagerung sowie der Analyse im Labor eine Herausforderung darstellen. Insbesondere können für eine zuverlässige Analyse mit potentiometrischen Methoden Volumina von bis zu 3 ml erforderlich sein.
• Der über 24 Stunden gesammelte Urin spiegelt die Fluoridbelastung des vergangenen Tages wider und korreliert stark mit der Nahrungsaufnahme im gleichen Zeitraum [32]. Die größten Herausforderungen bei der Verwendung dieses Biomarkers sind die Kosten, die Einhaltung des Protokolls und die Berücksichtigung geschlechtsspezifischer Unterschiede bei der Probenentnahme. Es wurde versucht, die 24-Stunden-Sammlung durch die praktischere Variante zu ersetzen: verdünnungsangepasste Spontanurinproben. Obwohl diese praktischer und bequemer sind, sind Spontanurinproben aufgrund von Tagesschwankungen (einige Forscher verwenden den ersten Urin, andere Urinproben zu jeder beliebigen Tageszeit), nahrungsbedingten Spitzen und individuellen Faktoren weniger zuverlässig [40]. Darüber hinaus werden verschiedene Methoden zur Anpassung der Urinverdünnung verwendet, wie z. B. die Bestimmung des Urinkreatinins oder des spezifischen Gewichts [41], wobei letztere Methode für den Fluoridanalyten besser geeignet ist. Damit verdünnungskorrigierte Fluoridwerte im Urin wertvolle Indikatoren für die Fluoridexposition darstellen, ist es nach wie vor von entscheidender Bedeutung, die Protokolle für die Sammlung und Analyse zu standardisieren.
• Nägel sind ebenfalls ein aktueller Biomarker für Fluoridexposition. Zehennägel werden aufgrund des geringeren externen Kontaminationsrisikos gegenüber Fingernägeln bevorzugt und stellen vielversprechende neue Biomarker dar [25]. Allerdings stellen die Variabilität der individuellen Wachstumsraten und die Ungeeignetheit einiger Nägel für die Analyse (z. B. wenn sie mit Nagellack bedeckt sind) eine Herausforderung dar. Der Prozess der Nagelsammlung umfasst das Entfernen des Lacks, das Schneiden der Nägel nach dem Baden und das Zusammenführen der Proben, um eine ausreichende Masse für die Analyse zu erhalten.
• Zähne, insbesondere abgestoßene Milchzähne und extrahierte bleibende Zähne, sind zuverlässige Indikatoren für eine frühere Fluoridexposition [25]. Um genaue Messungen zu erhalten, müssen Zahnschmelz oder Dentin sorgfältig vorbereitet werden, einschließlich Reinigung, Veraschung und Schleifen. Herausforderungen bei dieser Art von Proben sind die invasive Art der Entnahme, die Wartezeit für den natürlichen Abgang der Milchzähne und das Risiko von Dentinverlust oder -kontamination während der Verarbeitung.

Nach der Auswahl des geeigneten Biomarkers zur Beantwortung einer Forschungsfrage ist die Wahl der richtigen Methode zur Messung der Fluoridkonzentrationen entscheidend. Potentiometrische Methoden (mit einer fluoridspezifischen Elektrode) haben sich als zuverlässig und genau erwiesen, wenn die Proben bestimmte Bedingungen erfüllen. Die meisten wässrigen Proben mit Volumina >1 ml kann direkt mit der Fluoridionen-spezifischen Elektrode analysiert werden, während nichtwässrige Proben und komplexe Gemische eine Vorbereitung zur Diffusion und Konzentration des Fluorids für potentiometrische Analysen erfordern. Aufgrund möglicher Interferenzen sind direkte potentiometrische Methoden (die keine Probenvorbereitung erfordern) oft ungeeignet für die Fluoridanalyse in komplexen biologischen Matrices. Faktoren wie Ionenstärke, pH-Wert und Temperatur müssen sorgfältig kontrolliert werden, um die Genauigkeit zu gewährleisten. Eine weit verbreitete indirekte Methode verwendet Hexamethyldisiloxan (HMDS), eine flüchtige Verbindung, die die Diffusion und Konzentration von Fluoridionen fördert [42]. Die Extraktionseffizienz dieser Methode kann jedoch ihre Genauigkeit erheblich beeinträchtigen, insbesondere bei niedrigen Fluoridkonzentrationen, die unter die Nachweisgrenze der Fluorid-selektiven Elektrode (0.019 mg/l) fallen.

Schließlich kann das Fehlen standardisierter Methoden zur Fluoridbestimmung zu unterschiedlichen Ergebnissen in verschiedenen Laboren führen. Bisherige Bemühungen zur Entwicklung und Standardisierung ionenselektiver, elektrodenbasierter Methoden für die Fluoridanalyse haben gezeigt, dass sie die Genauigkeit und Konsistenz verbessern [43]. Darüber hinaus erfordern potentiometrische Methoden erfahrenes Personal und sind für die Handhabung vieler Proben ungeeignet. Für die Messung von Fluorid in biologischen Proben werden empfindliche und reproduzierbare Hochdurchsatzmethoden benötigt.

Fluorid ist möglicherweise nicht das einzige Problem: Bewertung der Auswirkungen der Fluoridbelastung in chemischen Mischungen auf die Gesundheit

Präsentiert von Gina A. Castiblanco-Rubio, Deborah Watkins, Marcela Tamayo-Ortiz und Ashley Malin

Anorganisches Fluorid ist häufig Bestandteil chemischer Gemische und nicht isoliert. Mindestens sechs chemische Elemente, die häufig in der Umwelt und der menschlichen Ernährung vorkommen, können mit Fluorid interagieren. Dazu gehören Kalzium, Jod, Blei, Arsen, Quecksilber und Aluminium. Der Verzehr von Fluorid mit kalziumreichen Lebensmitteln kann die Fluoridaufnahme verringern [36]. Fluoridexposition kann auch die negativen metabolischen Auswirkungen einer unzureichenden Kalziumaufnahme auf verkalktes Gewebe verschlimmern [44]. Darüber hinaus kann Fluorid die Auswirkungen eines Jodmangels auf die Schilddrüsenfunktion verstärken und die Bleikonzentrationen im Blut und in verkalkten Geweben erhöhen, wahrscheinlich durch indirekte Konkurrenz mit Blei um die Einlagerung in der Knochenstruktur [45]. Es ist jedoch wenig bekannt, wie Fluorid die Auswirkungen eines hohen Jodgehalts beeinflussen kann. Weitere potenziell bedeutsame Wechselwirkungen sind die mit Arsen und Aluminium, deren Mechanismen noch erforscht werden müssen [46]. Quecksilber ist in stark verschmutzten Gebieten häufig gleichzeitig vorhanden [47], Zahnamalgame und einige Fische [48].

In jüngster Zeit wurden Fortschritte bei der Untersuchung der gleichzeitigen Exposition gegenüber Fluorid und Metallen erzielt. So ergab beispielsweise eine Studie mit einer Stichprobe schwangerer Personen in Los Angeles, Kalifornien, Zusammenhänge zwischen Fluoridwerten im Urin und Metallen wie Cadmium, Blei und Barium [49]. Darüber hinaus veränderte ein mittelschwerer bis schwerer Jodmangel in einer Kohorte kanadischer Erwachsener den potenziell schädlichen Zusammenhang zwischen Fluoridexposition und Schilddrüsenfunktion [50]. Diese Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig es ist, bei der Bewertung der Auswirkungen von Fluorid auf die menschliche Gesundheit mehrere Expositionen zu berücksichtigen.

Die Bewertung der Auswirkungen von Fluorid auf die Gesundheit im Kontext chemischer Gemische stellt konzeptionelle und statistische Herausforderungen dar. Beispielsweise können einzelne Chemikalien innerhalb eines Gemisches stark kollinear sein, komplexe Wechselwirkungen aufweisen oder nichtlineare Dosis-Wirkungs-Funktionen aufweisen [51]. Eine Reihe statistischer Methoden, die im letzten Jahrzehnt entwickelt und weiterentwickelt wurden, ermöglichen es uns jedoch, die Auswirkungen chemischer Gemische auf die menschliche Gesundheit effektiver zu bewerten. Die Auswahl einer geeigneten Methode richtet sich nach dem Forschungsziel [52], die Folgendes umfassen können: 1) die Identifizierung spezifischer Komponenten des Gemischs, die für das gesundheitliche Ergebnis relevant sind; 2) das Verständnis, wie die verschiedenen Komponenten des Gemischs interagieren und das gesundheitliche Ergebnis beeinflussen; oder 3) die Bestimmung der Gesamtwirkung des Gemischs auf das gesundheitliche Ergebnis. Ergebnisse von Gemischanalysen können jedoch für regulatorische Zwecke schwer zu interpretieren sein, was angesichts der ständigen Weiterentwicklung von Gemischanalysemethoden ein wichtiger Aspekt ist [51, 52].

Um gesundheitliche Folgen zu untersuchen, die bereits mit Fluoridexposition in Zusammenhang stehen, sollte die zukünftige Forschung die Auswirkungen fluoridhaltiger chemischer Mischungen untersuchen und gleichzeitig die biologische Plausibilität der vorgeschlagenen Hypothesen berücksichtigen. Beispielsweise handelt es sich bei den zur Fluoridierung der öffentlichen Wasserversorgung verwendeten Verbindungen selbst um komplexe chemische Mischungen [53], doch ist unbekannt, wie diese Chemikalien interagieren und eine Gesamtwirkung erzeugen. Da statistische Methoden zur Analyse von Umweltgemischen immer häufiger eingesetzt werden und verfügbar sind, könnte die Untersuchung einer alltäglichen Belastung wie Fluorid im Kontext von Gemischen dazu beitragen, die dringendsten Probleme der Fluoridforschung sowie der Umwelt- und Volksgesundheit zu lösen.

Geburtskohortenstudien: Stand der Erkenntnisse

In den Anfängen der Fluoridforschung waren die Studiendesigns vorwiegend experimentell oder querschnittlich angelegt, um spezifische Fragen zu Fluorid und dessen Auswirkungen auf die Mundgesundheit zu beantworten. Parallel dazu hat die Umweltgesundheitsforschung Methoden entwickelt, um die Kosteneffizienz von Studien zu Umweltbelastungen und deren Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit zu verbessern. Dazu gehört die Verwendung von Längsschnittdesigns und bevölkerungsbasierten Mütter- und Geburtskohortenstudien, die die Bewertung mehrerer Umweltbelastungen und gesundheitlicher Folgen im Zeitverlauf ermöglichen. Diese Studien sammeln und speichern Daten aus Fragebögen, klinischen Untersuchungen und biologischen Proben, sodass Forscher nicht nur die ursprünglichen Fragen beantworten, sondern auch weiteren Forschungsbedarf decken können, der sich in Zukunft ergeben könnte. Eine im August 2024 veröffentlichte Monographie des National Toxicology Program (NTP) wertete systematisch über 70 Beobachtungsstudien aus und kam – mit mäßiger Sicherheit – zu dem Schluss, dass eine höhere Fluoridexposition mit einem niedrigeren IQ bei Kindern verbunden ist [5]. Eine nachfolgende Metaanalyse unterstützte dieses Ergebnis und berichtete von einer statistisch signifikanten inversen Beziehung zwischen Fluoridexposition und IQ-Werten von Kindern [6]. Bemerkenswert ist, dass unter den besten verfügbaren Belegen (d. h. den qualitativ hochwertigen Studien) inverse Assoziationen beobachtet wurden, selbst wenn die Fluoridexposition auf weniger als 1.5 mg/l begrenzt war, wie durch Messungen sowohl im Urin als auch im Trinkwasser geschätzt wurde. Drei qualitativ hochwertige prospektive Geburtskohortenstudien, bei denen während der Schwangerschaft mehrere Urinmessungen durchgeführt wurden, wurden identifiziert: Zwei, die in Regionen durchgeführt wurden, in denen die Fluoridexposition der Mütter mit denen in den Vereinigten Staaten vergleichbar war, berichteten über signifikante inverse Assoziationen mit dem IQ der Kinder [54, 55], die dritte Studie, die in einem Gebiet mit geringerer Fluoridbelastung der Mütter durchgeführt wurde, ergab keinen Zusammenhang mit dem IQ der Kinder [56]. Dies hat die Nutzung vorhandener Ressourcen aus Kohorten in Regionen mit niedrigerem Fluoridgehalt, wie beispielsweise Amerika und Europa, motiviert. Auf dem Internationalen Fluoridsymposium präsentierten Forscher, die bereits mit Mütter- und Geburtskohorten in den USA, Kanada, Mexiko und Spanien gearbeitet haben oder dies noch tun, ihre bisherigen, laufenden und zukünftigen Arbeiten zur Beantwortung von Fragen im Zusammenhang mit der Fluoridexposition.

Die frühe Belastung Mexikos mit Umweltgiften (ELEMENT) und die Programmforschung zu Fettleibigkeit, Wachstum, Umwelt und sozialem Stress (PROGRESS)

Präsentiert von Martha M. Tellez-Rojo

Die ELEMENT-Studie, die Mitte der 1990er Jahre ins Leben gerufen wurde, ist eine umfassende, multiinstitutionelle und internationale Forschungsinitiative, die etwa 600 Mutter-Kind-Paare aus drei Geburtskohorten in Mexiko-Stadt über einen Zeitraum von bis zu 30 Jahren beobachtet (Kohorte 1 wurde zwischen 1994 und 1995 rekrutiert, Kohorte 2 zwischen 1997 und 2000 und Kohorte 3 zwischen 2001 und 2003). Seit Beginn hat das Projekt systematisch Daten von Teilnehmerinnen in verschiedenen Lebensphasen gesammelt, darunter der pränatalen Phase, der frühen bis mittleren Kindheit, der Adoleszenz und dem jungen Erwachsenenalter. Diese umfassende Nachbeobachtung hat wertvolle Erkenntnisse darüber geliefert, wie die Umweltbelastung durch Metalle und Chemikalien während kritischer Entwicklungsphasen wie Schwangerschaft und Pubertät die Gesundheit von Mutter und Kind beeinflussen kann. Die Forschung unterstreicht die Bedeutung von Umweltfaktoren in der frühen Lebensphase für die langfristige Gesundheitsentwicklung.

Die 2007 gegründete Längsschnittkohorte PROGRESS untersucht das Zusammenspiel von sozialen Stressoren, Umweltfaktoren und molekularen Biomarkern während Schwangerschaft und Kindheit. Über 17 Jahre hinweg hat PROGRESS 650 Mutter-Kind-Paare begleitet und umfangreiche Daten zu Umweltbelastungen während Schwangerschaft und Kindheit gesammelt. Die Studie nutzt sozialwissenschaftliche, epidemiologische und toxikologische Methoden, um fachübergreifende Risikofaktoren für die Gesundheit zu verstehen. Eine wesentliche Stärke von PROGRESS ist die Integration mehrerer Forschungsbereiche zur Bewertung kumulativer und interaktiver Auswirkungen von Belastungen seit der pränatalen Phase. Dieser Ansatz hilft, kritische Phasen der Verletzlichkeit und Resilienz zu identifizieren und so gezielte Interventionen zu ermöglichen.

In den letzten Jahren haben die ELEMENT- und PROGRESS-Teams die Auswirkungen der Fluoridexposition, insbesondere auf die neurologische Entwicklung, untersucht. In den Jahren 2017 und 2018 beobachteten wir, dass eine höhere Fluoridaufnahme im Urin der Mutter während der Schwangerschaft mit einer geringeren kognitiven Leistungsfähigkeit, einschließlich niedrigerer IQ-Werte, verbunden war [57] und erhöhtes Unaufmerksamkeitsverhalten bei Kindern [58]. Nachfolgende Studien in den Jahren 2020 und 2022 bestätigten diese Ergebnisse. Dabei wurde eine pränatale Fluoridexposition im Urin mit einem Rückgang des IQ in Verbindung gebracht und die nonverbalen Fähigkeiten waren anfälliger [54]. Darüber hinaus fanden wir keine signifikante Korrelation zwischen soziodemografischen Faktoren und Fluorid-Biomarkern während der Schwangerschaft [59]. Da Speisesalz in Mexiko fluoridiert wird, haben wir Pionierarbeit bei der Entwicklung einer Datenbank zum Fluoridgehalt mexikanischer Lebensmittel geleistet [60], und wir fanden einen Zusammenhang zwischen der Fluoridaufnahme über die Nahrung während der Schwangerschaft und schlechteren kognitiven Leistungen bei Jungen [61]. Darüber hinaus fanden wir keinen signifikanten Zusammenhang zwischen der gleichzeitigen täglichen Fluoridaufnahme über Nahrungsmittel und Getränke und dem Fluoridgehalt im Urin von Kindern, wie er in unseren Studien erfasst wurde. Wir stellten jedoch fest, dass die Fluoridwerte im Urin mexikanischer Kinder mit denen in fluoridierten kanadischen Gemeinden vergleichbar sind [62] und eine fluoridierte Gemeinde in Los Angeles, CA, USA [63]. Wir stellten außerdem fest, dass die geschätzte Fluoridaufnahme über die Nahrung bei schwangeren Frauen in Mexiko im Jahr 2021 unter den zur Kariesprävention empfohlenen Werten lag [64], während eine Kalziumergänzung den Fluoridspiegel im Urin in dieser Subpopulationsgruppe senkte [65].

Unsere Arbeit erstreckte sich auch auf kardiometabolische und andere gesundheitliche Folgen. In den Jahren 2020 und 2024 berichteten wir, dass höhere Plasmafluoridwerte mit erhöhtem Körperfett, Blutdruck und kardiometabolischen Risikofaktoren bei peripubertären Mädchen assoziiert waren [66]. Wir fanden auch einen Zusammenhang zwischen Fluorid in der Nahrung und dem Lipidprofil sowie den HbA1c-Werten bei Kindern [67]. Untersuchungen in den Jahren 2019 und 2021 zeigten, dass die Fluoridexposition im Urin während der Peripubeszenz mit der späteren pubertären Entwicklung bei Jungen assoziiert war [68] und eine höhere Fluoridaufnahme mit niedrigeren Kariesraten bei Jugendlichen [69]. Darüber hinaus stellten wir fest, dass Fluoridwerte im Urin zu Beginn der Schwangerschaft mit einem erhöhten Geburtsgewicht und einer erhöhten Geburtslänge assoziiert waren [70]. Es wurden jedoch keine Zusammenhänge zwischen geringer Fluoridexposition im Kindesalter und der Nierenfunktion festgestellt [71].

Mutter-Kind-Forschung zu Umweltchemikalien (MIREC), Kanada

Präsentiert von Christine Till

Die MIREC-Studie ist eine pankanadische prospektive Schwangerschafts- und Geburtskohorte, die untersuchen soll, ob die Belastung der Mutter mit Umweltchemikalien mit negativen Auswirkungen auf die Schwangerschaft und die Gesundheit des Kindes verbunden ist. Schwangere Frauen (n = 2001) wurden zwischen 2008 und 2011 im ersten Trimenon der Schwangerschaft aus zehn Städten rekrutiert: Vancouver, Edmonton, Winnipeg, Sudbury, Ottawa, Kingston, Toronto, Hamilton, Montreal und Halifax. Informationen zum Kohortenprofil, zu Rekrutierungsdetails und zur Nachbeobachtung sind an anderer Stelle beschrieben [72, 73].

Die Fluoridbelastung von Mutter-Kind-Paaren wurde anhand von Biomarkern (Urin, Zähne), Wasseraufzeichnungen und Fragebögen zur Erfassung der Fluoridaufnahme über die Nahrung gemessen. Über 5000 Stichproben wurden im Verlauf der Schwangerschaft (Trimester 1, n = 1885; 2. Trimester, n = 1738 und Trimester 3, n = 1660). Der Fluoridgehalt im Urin von 654 Kindern im Alter zwischen 2 und 5 Jahren wurde ebenfalls gemessen. Zusätzlich wurden Daten zum Fluoridgehalt des Wassers in Wasseraufbereitungsanlagen erhoben, wobei die Hälfte Fluorid hinzufügte. Diese Daten wurden den MIREC-Teilnehmerinnen zugeordnet, indem ihre Postleitzahlen mit der Region der Aufbereitungsanlage und dem Schwangerschaftsjahr abgeglichen wurden.

Die MIREC-Studie ist die bislang weltweit größte Biomonitoring-Studie zum Fluoridgehalt schwangerer Frauen. Die Ergebnisse zeigten, dass Frauen in fluoridierten Gemeinden etwa doppelt so viel Fluorid im Urin haben wie Frauen in nicht fluoridierten Gemeinden [27], wobei Trinkwasser und schwarzer Tee als Hauptquellen identifiziert wurden.

In der MIREC-Kohorte wurden Zusammenhänge zwischen Fluoridexposition und der neurologischen Entwicklung von Kindern untersucht. Zu den wichtigsten Ergebnissen gehört ein Zusammenhang zwischen höheren Fluoridkonzentrationen im Urin während der Schwangerschaft und einem niedrigeren IQ bei männlichen Kindern [55]. Es wurde ein stärkerer Zusammenhang mit dem IQ bei pränataler (mütterlicher) als bei gleichzeitiger (Kindheits-) Fluoridexposition festgestellt [74] und bei Müttern mit niedrigem Jodstatus (< 200 ug/g) [50]. Darüber hinaus waren höhere Fluoridwerte im Leitungswasser während der ersten sechs Lebensmonate mit einem niedrigeren Leistungs-IQ sowohl bei Säuglingen verbunden, die mit Säuglingsnahrung als auch mit Stillnahrung ernährt wurden, selbst nach Berücksichtigung der pränatalen Fluoridexposition [75]. Steigende Fluoridwerte im Trinkwasser waren auch mit einer schlechteren Sehschärfe und einem weniger ausgereiften autonomen Nervensystem bei Säuglingen verbunden [76].

Neuere Studien haben gezeigt, dass schwangere Frauen, die fluoridiertes Leitungswasser tranken, eine verringerte Schilddrüsenaktivität aufwiesen [77] und Veränderungen der Schilddrüsenhormone [78]. Bei Schwangeren, die länger als ein Jahr fluoridiertes Leitungswasser tranken, war die Wahrscheinlichkeit einer klinischen Schilddrüsenunterfunktion fast doppelt so hoch. Bei Frauen ohne Autoimmunerkrankung der Schilddrüse war die Wahrscheinlichkeit einer Schilddrüsenunterfunktion fast viermal so hoch.

Zu den laufenden Arbeiten gehört die Messung von Fluorid und anderen Metallen im Zahndentin anhand von 550 Milchzähnen von 350 Kindern der MIREC-Kohorte. Mithilfe von Dentinfluoridmessungen soll untersucht werden, ob eine kumulative Fluoridexposition im Zahndentin mit einem niedrigeren IQ und verminderter Aufmerksamkeit einhergeht. In dieser zukünftigen Arbeit werden die Zeitfenster der Anfälligkeit untersucht.

Präsentiert von Carly Goodman und Guillermo Tamayo-Cabeza

Die New Hampshire Birth Cohort Study (NHBCS) ist eine laufende prospektive Geburtskohortenstudie, die 2009 begann. Ziel der NHBCS ist es, zu untersuchen, wie sich Schadstoffe in Trinkwasser und Lebensmitteln auf die Gesundheit von Schwangeren und ihren Kindern auswirken [79]. In einer parallel laufenden Studie wird die Fluoridexposition bei 578 Mutter-Kind-Paaren des NHBCS untersucht, einer laufenden prospektiven Studie zur neurologischen Entwicklung von Kindern (IQ-Werte, Verhaltensbeurteilungen, motorische Entwicklung), mütterliche Zehennägel und Urinproben, Wasserproben sowie detaillierte Informationen zu Häufigkeit und Menge der Wasser- und Nahrungsaufnahme. Die NHBCS-Kohorte bezieht ihr Trinkwasser aus privaten Brunnen, die häufig natürlich vorkommendes Fluorid enthalten. In New Hampshire beträgt die mittlere Fluoridkonzentration 0.4 mg/l und 9 % der Wasserproben überschreiten den maximalen Grenzwert für sekundäre Schadstoffe von 2.0 mg/l. Das NHBCS bietet eine einzigartige Gelegenheit, die Dosis-Wirkungs-Beziehungen zwischen Fluorid und Entwicklungsneurotoxizität zu untersuchen und gleichzeitig wichtige individuelle Variablen wie Alter, verschiedene Fluorid-Biomarker, Wasserkonsumgewohnheiten, Fluoridaufnahme aus anderen Quellen und Expositionszeitpunkt zu berücksichtigen.

Derzeit untersuchen wir die Auswirkungen pränataler Fluoridbelastung (gemessen in Urin, Wasser und Zehennägeln) auf motorische Fähigkeiten, Verhalten und IQ. Wir untersuchen außerdem die Auswirkungen der Fluoridbelastung im Säuglingsalter durch Fluoridpräparate und mit Leitungswasser zubereitete Säuglingsnahrung auf die neurologische Entwicklung.

Präsentiert von Carrie Breton und Tracy Bastain

Die MADRES-Studie ist eine prospektive Schwangerschaftskohorte, an der hauptsächlich einkommensschwache hispanische Mutter-Kind-Paare im Großraum Los Angeles teilnahmen. Über 60 % der MADRES-Teilnehmerinnen leben in einer der 10 % am stärksten umweltbelasteten Gemeinden Kaliforniens. Zudem leben die meisten Teilnehmerinnen in historisch begrenzten Wohngegenden, denen systematisch der Zugang zu wirtschaftlichen Möglichkeiten verwehrt wurde [80,81,82]. MADRES untersucht Umwelt- und soziale Determinanten, die die Gesundheit von Mutter und Kind während und nach der Schwangerschaft beeinflussen. Insgesamt 1,065 Teilnehmerinnen wurden von November 2015 bis Mai 2023 während der Schwangerschaft in die MADRES-Kohorte aufgenommen. Ab 2015 wurden Schwangere vor der 30. Schwangerschaftswoche (~ 75 % vor der 20. Schwangerschaftswoche) in die MADRES-Kohorte aufgenommen, die in pränatalen Kliniken mehrerer Partnerorganisationen für medizinisch unterversorgte Bevölkerungsgruppen durchgeführt wurden. Das Protokoll, das Studiendesign und die detaillierten Studienabläufe für die MADRES-Kohorte werden an anderer Stelle beschrieben [83]. Kurz gesagt: Die Datenerhebung erfolgt durch zweisprachiges und bikulturelles Studienpersonal aus den Zielgemeinden, das die Fragebögen mündlich ausfüllt, entweder telefonisch oder bei persönlichen Studienbesuchen. Die Entnahme von Bioproben, anthropometrische Messungen und andere Studienverfahren für Mütter und Kinder werden persönlich in der MADRES-Studienklinik der University of Southern California durchgeführt.

Zu den Gesundheitsdaten der Mütter zählen hypertensive Schwangerschaftsstörungen (HDP), Schwangerschaftsdiabetes (GDM), Gewichtszunahme/-retention während der Schwangerschaft, kardiometabolische Gesundheit nach der Schwangerschaft, Depression (vor und nach der Geburt und langfristig) und allostatische Belastung. Zu den Ergebnissen für Kinder zählen die per Ultraschall gemessene fetale Entwicklung, Geburtsergebnisse (z. B. Geburtsgewicht, Frühgeburt), Wachstumsverläufe/Adipositas, Körperzusammensetzung (mit EchoMRI™), Gesundheit der Atemwege, Asthmainzidenz und neurologische Entwicklung (einschließlich psychomotorischer Entwicklung/Entwicklungsmeilensteine, Temperament des Säuglings, neurologische Verhaltensentwicklung und Merkmale von Autismus-Spektrum-Störungen). Daten zur Umweltbelastung wurden im Laufe der Zeit den Wohnadressen der Teilnehmerinnen zugeordnet (z. B. Luftverschmutzung durch Umgebungs- und Verkehrsbedingungen) oder in gelagerten Bioproben gemessen (z. B. Fluorid, per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS), Metalle, neu auftretende bedenkliche Chemikalien).

Wir haben den Fluoridspiegel im mütterlichen Urin, adjustiert auf das spezifische Gewicht des Urins (MUFsg), in 293 Urinproben gemessen, die von MADRES-Teilnehmerinnen während persönlicher Studienbesuche im ersten Trimester und in 490 Proben im dritten Trimester gesammelt wurden. Die mittleren Konzentrationen im dritten Trimester (0.80 mg/l, IQR = 0.59 mg/l) waren höher als die mittleren Konzentrationen im ersten Trimester (0.65 mg/l, IQR = 0.50 mg/l). Teilnehmerinnen, die älter waren, ein höheres Einkommen hatten und nicht-hispanischer Herkunft waren, wiesen höhere MUFsg-Werte auf. Höhere MUFsg-Konzentrationen waren mit niedrigeren Quecksilberwerten im Blut im ersten Trimester und mit höheren Bleiwerten im Blut im dritten Trimester verbunden. Wir fanden auch heraus, dass höhere MUFsg mit höheren Metallwerten im Urin, einschließlich Antimon, Barium, Cadmium, Kobalt, Kupfer, Blei, Nickel, Zinn und Zink, in einem oder beiden Trimestern verbunden waren [49].

Die MADRES-Kohorte ist zudem die erste Schwangerschaftskohorte in den USA, die den Einfluss der Fluoridexposition während der Schwangerschaft auf die neurologischen und Verhaltensfolgen bei Kindern untersucht hat. Wir untersuchten 229 Mutter-Kind-Paare, die MUFsg-Konzentrationen aufwiesen und die 3-Jahres-Nachuntersuchung abgeschlossen hatten. Mütter, die angaben, vor der Geburt geraucht zu haben, wurden von der Analyse ausgeschlossen. Die neurologischen und Verhaltensfolgen wurden mithilfe der Child Behavior Checklist 1.5–5 (CBCL1.5–5) beurteilt. Wir untersuchten die zusammengesetzten T-Scores für Gesamtprobleme, Internalisierende Probleme und Externalisierende Probleme. In dieser Untergruppe betrug die mediane MUFsg-Konzentration 0.76 mg/l (IQR = 0.51–1.19). Über einen IQR der MUFsg-Exposition hinweg stellten wir fest, dass die Wahrscheinlichkeit, dass der T-Score für die Gesamtprobleme im grenzwertigen oder klinischen Bereich lag, fast doppelt so hoch war (OR = 1.83; 95 % CI, 1.17–2.86). Wir fanden außerdem heraus, dass ein Anstieg des IQR-Werts von MUFsg mit einem Anstieg des zusammengesetzten T-Scores für Internalisierungsprobleme um 2.29 (95% KI: 0.47, 4.11) Punkte und des zusammengesetzten T-Scores für Gesamtprobleme um 2.14 (95% KI: 0,29, 3,98) Punkte verbunden war. Wir fanden außerdem mehrere signifikante Zusammenhänge zwischen höheren MUFsg-Werten und höheren Werten auf mehreren Syndrom- und/oder DSM-5-orientierten Skalen, darunter den Skalen für emotionale Reaktivität, somatische Beschwerden, Angstprobleme und Autismus-Spektrum-Probleme [63]. Insgesamt stimmen die Ergebnisse der MADRES-Kohorte mit früheren Studien überein, die darauf hinweisen, dass die pränatale Fluoridexposition mit negativen Auswirkungen auf die neurologische Entwicklung von Kindern verbunden ist.

Präsentiert von Jesus Ibarluzea-Maurolagoitia und Mikel Subiza-Perez

Die INMA-Geburtskohortenstudie ist eine multizentrische Forschungsinitiative in Spanien, die den Zusammenhang zwischen pränatalen und frühen postnatalen Umweltbelastungen und verschiedenen Entwicklungs- und Gesundheitsergebnissen analysieren soll. Aufgrund des internationalen Interesses an den möglichen Auswirkungen von Fluoridexposition auf die neurologische Entwicklung haben wir Studien mit der INMA-Gipuzkoa-Kohorte durchgeführt. Diese Kohorte ist einzigartig, da sie als einzige in einem Gebiet eingerichtet wurde, in dem während des ersten Rekrutierungszeitraums von 2006 bis 2008 sowie während der meisten Nachuntersuchungen im Alter von 2, 4, 6, 8, 11 und 14 Jahren die Fluoridierung des öffentlichen Trinkwassers in Gemeinden mit mehr als 30,000 Einwohnern umgesetzt wurde. Durch diese Struktur wurden die INMA-Gipuzkoa-Teilnehmer natürlich in zwei Gruppen unterteilt: diejenigen, die in Gemeinden mit fluoridiertem Trinkwasser leben, und diejenigen ohne. Wir ermittelten die Fluoridexposition durch die Analyse von Urinproben sowohl der Mütter (pränatal) als auch der Kinder (postnatal).

In einer Reihe veröffentlichter Arbeiten [84, 85] untersuchten wir die Zusammenhänge zwischen Fluoridexposition, kognitiven Funktionen und ADHS. In der ersten Studie fanden wir eine positive Beziehung zwischen dem Fluoridspiegel im mütterlichen Urin und den IQ-Werten bei 4-jährigen Jungen; dieser Effekt konnte bei weiblichen Teilnehmern jedoch nicht bestätigt werden. In der zweiten Studie konnten wir bei der 8-jährigen Nachuntersuchung keinen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen pränataler Fluoridexposition und ADHS-Werten feststellen. Dennoch beobachteten wir einen umgekehrten Zusammenhang zwischen pränataler Fluoridexposition und ADHS-Werten im Alter von 11 Jahren. Unsere Studienergebnisse stehen im Widerspruch zu einem Großteil der bestehenden Literatur, obwohl andere Studien Zusammenhänge beschreiben, die von den erwarteten schädlichen Auswirkungen auf die neurologische Entwicklung und die Kognition abweichen [56, 86].

Wir erweitern unsere Analysen, um weitere relevante Gesundheitsergebnisse einzubeziehen, wie etwa psychische Gesundheit und Verhaltensprobleme [87]. Bisher konnten wir in den Daten der Nachuntersuchungen im Alter von 8 und 11 Jahren (die derzeit überprüft werden) keinen Zusammenhang zwischen pränataler Fluoridexposition und internalisierenden oder externalisierenden Problemen feststellen. In Übereinstimmung mit Hall (2024) [77] werden wir mögliche Auswirkungen endokriner Störungen auf die Schilddrüsenhormone während der Schwangerschaft untersuchen. Abschließend werden wir mithilfe eines Längsschnittansatzes weitere kognitive Ergebnisse wie das Arbeitsgedächtnis und die exekutiven Funktionen untersuchen.

Präsentiert von Kelly Brunst und Mauro Martinez

Die CCAAPS ist Teil einer größeren kombinierten Kohorte, die auch Teilnehmer der Health Outcomes & Measures of the Environment (HOME)-Studie umfasst. Die CCAAPS- und HOME-Studien wurden zur Cincinnati Combined Childhood Cohort (C4) harmonisiert. Frühere Beschreibungen der Teilnahmeberechtigung, der Einschreibung und der relevanten Methoden jeder Kohorte sind verfügbar [88,89,90,91]. Im Jahr 2022 begann die CCAAPS-Kohorte mit Studien zur Untersuchung der Auswirkungen von Fluoridkonzentrationen im Urin von Kindern (CUF) auf die neurologische Entwicklung im Alter von 12 Jahren. Wir beobachteten, dass höhere CUF-Konzentrationen signifikant mit verstärkten internalisierenden Symptomen wie Angstzuständen, Depressionen und Somatisierung assoziiert sind. Darüber hinaus schien der Effekt geschlechtsspezifisch zu sein, wobei Männer im Vergleich zu Frauen mehr internalisierende Symptome zeigten [87]. Die C4-Kohorte hat ihre Arbeit um Studien zu möglichen Mechanismen erweitert. Sie führte eine epigenomweite Assoziationsstudie durch, um zu untersuchen, wie sich Fluoridexposition im Alter von 12 Jahren auf das Epigenom, insbesondere die DNA-Methylierung, auswirkt. Es wurde festgestellt, dass mehrere Loci als Reaktion auf Fluoridkonzentrationen im Urin von Kindern unterschiedlich methyliert waren. Dies legt nahe, dass diese Veränderungen die Expression von Genen, die an der neurologischen Entwicklung beteiligt sind, geschlechtsspezifisch beeinflussen könnten [92].

Eine Einschränkung bisheriger Studien zum Zusammenhang zwischen Fluoridexposition und gesundheitlichen Folgen besteht darin, dass sie sich auf Biomarker stützen, die nur enge Expositionsfenster erfassen. Um dieses Problem zu lösen, wird die C4-Kohorte in Zusammenarbeit mit der PROGRESS-Kohorte ein Design für eine Entdeckungs- und Replikationsstudie implementieren. Diese Studie wird die Zahnmatrix als innovativen Biomarker verwenden und sich die einzigartigen Eigenschaften des mineralisierten Gewebes eines Zahns zunutze machen. Dieser Ansatz würde es uns ermöglichen, die Fluoridexposition in verschiedenen Entwicklungsstadien zu rekonstruieren, beginnend im Mutterleib im zweiten bis dritten Trimester und bis zum Zahnausfall im Kindesalter. Der Zahnbiomarker wurde bereits als Instrument vorgeschlagen, um den Zeitpunkt der Fluoridexposition im frühen Leben zu bestimmen und die kumulative, langfristige Exposition von Kindern abzuschätzen [93].

Präsentiert von Andrea Aguiar und Susan Schantz

IKIDS ist eine prospektive Schwangerschafts- und Geburtskohortenstudie, die ursprünglich konzipiert wurde, um die kumulativen Auswirkungen der pränatalen Exposition gegenüber endokrin wirksamen Chemikalien (z. B. Phthalaten, Phenolen, per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen) sowie von mütterlichem pränatalem Stress auf die neurologische Entwicklung im Säuglings- und Kleinkindalter zu untersuchen. In Phase 1 von IKIDS wurden Frauen in zwei Geburtskliniken in Urbana-Champaign, Illinois – einer Region mit fluoridiertem Leitungswasser – rekrutiert und im ersten Schwangerschaftstrimester aufgenommen. Gesundheitsdaten, Ernährung, Lebensstil und Urinproben (erster Morgenurin) wurden zu fünf Zeitpunkten während der Schwangerschaft gesammelt. Die Kinder wurden prospektiv von Geburt an beobachtet und im Alter von 4–5 Monaten, 7–8 Monaten sowie im Alter von 2, 3 und 4 Jahren kognitiv und verhaltensbezogen beurteilt. Beschreibungen der Teilnahmekriterien, der Rekrutierung und der relevanten Methoden finden sich in mehreren aktuellen Publikationen [94,95,96,97]. Kurz gesagt, teilnahmeberechtigt waren Frauen zwischen 18 und 40 Jahre alt und bereit, eine Nüchternblutprobe sowie mehrere Urinproben während der Schwangerschaft abzugeben. Sie mussten nicht weiter als 30 Minuten vom IKIDS-Labor entfernt wohnen und in der Lage sein, ihre Säuglinge im ersten Lebensjahr des Kindes zu vier Terminen an der University of Illinois zu bringen. Frauen mit Mehrlingsschwangerschaften oder Frauen mit Risikoschwangerschaften waren nicht teilnahmeberechtigt. Insgesamt 535 Säuglinge von Frauen, die zwischen Dezember 2013 und März 2020 rekrutiert wurden, wurden bei der Geburt in IKIDS aufgenommen. Mittels Infrarot-Blickverfolgung wurden Daten zu physischem Denken, Aufmerksamkeit, Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit und visuellem Wiedererkennungsgedächtnis im Säuglingsalter erhoben. Im Alter von 2, 3 und 4 Jahren wurden Daten zur frühen Sprachentwicklung und zum Verhalten anhand eines Berichts der Mütter erhoben und dabei der McArthur Bates Communicative Development Index, die Speech and Language Assessment Scale und die Child Behavior Check List (CBCL) verwendet.

In Zusammenarbeit mit der Human Health Exposure Analysis Resource (HHEAR) wird die IKIDS-Kohorte nun genutzt, um Zusammenhänge zwischen der Fluoridkonzentration in mütterlichen Urinproben, die in jedem Trimester der Schwangerschaft gesammelt wurden, und der frühen kognitiven und verhaltensbezogenen Entwicklung ihrer Kinder zu untersuchen. Das HHEAR-Labor analysiert Urinproben von 338 Frauen, von denen aus jedem Trimester der Schwangerschaft eine Probe zur Verfügung stand, sowie kognitive/verhaltensbezogene Daten ihrer Kinder. Die Ergebnisse dürften 2025 vorliegen und werden die noch immer geringe Datenbasis zu US-Schwangerschaftskohorten ergänzen, die den als optimal geltenden Fluoridierungswerten des kommunalen Wassers ausgesetzt waren.

Harmonisierung vorhandener Kohortendaten zum Verständnis der Fluoridexposition und ihrer Auswirkungen auf die neurologische Entwicklung

Gruppenmitglieder: Susan Schantz, Andrea Aguiar, Marcela Tamayo-Ortiz, Tracy Bastain und Deborah Watkins

Die Harmonisierung bestehender Kohortendaten und die Konzeption neuer Kohortenstudien sind entscheidend für das Verständnis des Zusammenhangs zwischen Fluoridexposition und neurologischen Entwicklungsfolgen. Ähnliche Forschungen an verschiedenen Bevölkerungsgruppen würden präzisere und zuverlässigere Schlussfolgerungen in umfassenden Analysen der Gesamtauswirkungen der Fluoridexposition auf die neurologische Entwicklung ermöglichen.

So gibt es beispielsweise eine kürzlich erschienene NTP-Monographie über Fluoridexposition und neurologische Entwicklung [5] berichteten von einem geringen Vertrauen in die Evidenz aus Studien, die Fluoridexposition und nicht-intelligenzbezogene kognitive und neurologische Entwicklungsergebnisse bei Kindern untersuchten. Die Autoren erklärten, dass das geringe Vertrauen auf die begrenzte Anzahl verfügbarer Studien, eine zu große Heterogenität der gemessenen Ergebnisse, die untersuchten Altersgruppen und die verwendeten Methoden zum direkten Vergleich von Studien zu einem einzelnen Ergebnis zurückzuführen sei.

Die Autoren berichteten außerdem, dass mehr prospektive Kohortenstudien mit Expositionsmessungen auf individueller Ebene dazu beitragen würden, Zusammenhänge zwischen einer niedrigeren geschätzten Fluoridexposition (z. B. < 1.5 mg/l Fluorid im Trinkwasser) und neurologischen und kognitiven Folgen besser zu bewerten. Bestehende Kohortenstudien mit nicht analysierten Urin- oder Trinkwasserproben und relevanten neurologischen Entwicklungsergebnissen könnten wichtige Daten liefern.

Gruppenmitglieder: E. Angeles Martinez-Mier, Gina A. Castiblanco-Rubio, Frank Lippert, Guillermo Tamayo-Cabeza, Alejandra Cantoral und Mauro Martinez

Bei der Beurteilung der Fluoridexposition bestehen vier wesentliche Herausforderungen: die technischen Einschränkungen bestehender potentiometrischer Methoden, die Einschränkungen von Ansätzen zur Ernährungsbewertung und veraltete Daten zu Quellen und Faktoren, die zur Fluoridexposition beitragen.

• Technische Einschränkungen der aktuellen potentiometrischen Methoden: Die von Taves entwickelte Methode [42] hat sich für die Rückgewinnung und Messung von Fluorid in biologischen und nicht-biologischen Proben als nützlich erwiesen. Die erfolgreiche Umsetzung von Taves' Technik hängt jedoch weitgehend vom Können des Technikers ab, ist zeitaufwändig und erfordert eine steile Lernkurve bei der Anwendung in verschiedenen Umgebungen. Erforderlich sind genaue, präzise, ​​weniger vom Bediener abhängige und effiziente Analysemethoden für größere Probenmengen.
• Einschränkungen aktueller Methoden zur Ernährungsbewertung: Ernährungsinstrumente wie FFQs [30] wurden nicht für die Berücksichtigung der Fluoridaufnahme konzipiert oder validiert. Daher fehlen wichtige Lebensmittel oder Fragen, die für eine genaue Erfassung der Fluoridaufnahme über die Nahrung hilfreich wären. Daher war sich die Gruppe einig, dass es notwendig ist, Methoden zur Ernährungsbewertung anzupassen und zu validieren, um die Fluoridaufnahme über die Nahrung besser zu erfassen.
• Die Verwendung von Fluoridkonzentrationen im Urin als Biomarker für die pränatale Fluoridexposition: Die Diskussion verdeutlichte mehrere Einschränkungen, darunter den fehlenden Konsens über die optimale Methode zur Anpassung der Urinverdünnung [98], die Unsicherheiten, die durch die physiologischen Veränderungen während der Schwangerschaft entstehen [99] und das Fehlen standardisierter Entnahmeprotokolle. Man war sich einig, dass mütterliches Plasma im Vergleich zur Urinausscheidung im Verlauf der Schwangerschaft einer geringeren Variabilität unterliegt. Die Anpassung des mütterlichen Plasmafluoridspiegels anhand des mütterlichen Hämatokrits [100] zur Berücksichtigung der Zunahme des Plasmavolumens im Verlauf der Schwangerschaft wurde ebenfalls als mögliche bessere Alternative zur Bestimmung des Fluoridspiegels im Urin diskutiert.
• Veraltete Informationen zu Quellen und Faktoren der Fluoridexposition: Die Studien, die den heutigen Empfehlungen zur Fluoridaufnahme über die Nahrung zugrunde liegen, wurden im späten 20. Jahrhundert durchgeführt [101], vor der flächendeckenden Verfügbarkeit und Verbreitung verarbeiteter Lebensmittel und vor der weltweiten Einführung von Fluorid in Mundhygieneprodukten. Es ist zwingend erforderlich, die Schätzungen zu aktualisieren und den Beitrag verschiedener Quellen zur Gesamtfluoridexposition in verschiedenen Bevölkerungsuntergruppen zu ermitteln.
• Um Studien zur genauen Messung der Fluoridexposition durchführen und neue Analysetechniken entwickeln zu können, die in der Lage sind, Probenmengen aus epidemiologischen Studien zu verarbeiten, sind Mittel aus verschiedenen Quellen erforderlich.

Gruppenmitglieder: Marta M. Tellez-Rojo, Jose L. Figueroa und Elizabeth Roberts

Fluoridexposition, insbesondere in der frühen Kindheit, wird mit Auswirkungen auf die neurologische Entwicklung in Verbindung gebracht, was Bedenken hinsichtlich der möglichen langfristigen wirtschaftlichen Auswirkungen aufwirft. In Gebieten, in denen Fluorid natürlicherweise in Wasser und Boden vorkommt, haben Studien negative Folgen wie verminderte Intelligenz und Verhaltensprobleme bei Kindern beobachtet [102,103,104]. Jüngste prospektive Kohortenstudien mit schwangeren Frauen in Regionen, in denen Leitungswasser oder Salz aus Gründen der Zahngesundheit mit Fluorid versetzt wird, haben ebenfalls Bedenken hinsichtlich einer Entwicklungsneurotoxizität geweckt, obwohl die Ergebnisse teilweise widersprüchlich sind [55, 57, 61, 84]. Während die Auswirkungen der Fluoridexposition auf die neurologische Entwicklung zunehmend durch Belege gestützt werden, sind die langfristigen wirtschaftlichen Folgen noch nicht ausreichend erforscht.

Während des Symposiums diskutierte die Gruppe die Notwendigkeit, die Forschung auszuweiten und den hypothetischen Zusammenhang zwischen Fluoridexposition und langfristigen wirtschaftlichen Folgen umfassender zu untersuchen. Diese Hypothese basiert auf der entscheidenden Rolle der neurologischen Entwicklung bei der Ausprägung kognitiver Fähigkeiten, die wiederum direkten Einfluss auf Bildung und zukünftiges Einkommen haben. Beispielsweise kann eine beeinträchtigte kognitive Entwicklung in wichtigen Wachstumsphasen zu einer verzögerten Schulreife, verminderten schulischen Leistungen und einem niedrigeren Bildungsabschluss führen. Diese bildungsbezogenen Herausforderungen können sich wiederum in einer geringeren Produktivität auf dem Arbeitsmarkt, niedrigeren Löhnen und weniger Beschäftigungsmöglichkeiten niederschlagen. Bildung ist ein etablierter Einkommensfaktor, da ein höherer Schulabschluss typischerweise zu besseren Berufsaussichten, höheren Löhnen und langfristiger wirtschaftlicher Stabilität führt. Darüber hinaus wird Bildung mit anderen wichtigen Lebensergebnissen in Verbindung gebracht, wie z. B. einer verbesserten Gesundheit, einer längeren Lebenserwartung und einer geringeren Wahrscheinlichkeit krimineller Aktivitäten [105,106,107,108].

Um diese hypothetischen Zusammenhänge zu untersuchen, schlug die Gruppe vor, Längsschnittdaten zu erheben, die die Fluoridexposition und ihre Auswirkungen im Zeitverlauf verfolgen. Dazu gehören die Erfassung von Biomarkern für Fluoridexposition (z. B. aus Urin- oder Plasmaproben), die Messung der neurologischen Entwicklung in verschiedenen Stadien (von der frühen Kindheit bis zur Adoleszenz) und die Überwachung schulischer Ergebnisse wie schulischer Leistungen, Klassenwiederholungen und Schulabbrecherquoten. Zusätzlich wurde die Verfolgung wirtschaftlicher Ergebnisse wie Beschäftigungsstatus, Einkommensniveau und Arbeitsplatzsicherheit im Erwachsenenalter vorgeschlagen, um die umfassenderen wirtschaftlichen Auswirkungen der Fluoridexposition zu bewerten. Die Gruppe legte Wert darauf, Daten zu sozioökonomischen Faktoren, dem Bildungsstand der Eltern und dem Zugang zu Ressourcen zu sammeln, um Störeinflüsse zu kontrollieren. Indem wir Einzelpersonen über einen längeren Zeitraum und in verschiedenen Bevölkerungsgruppen beobachten, insbesondere in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen, wo nur wenige Daten vorliegen, können wir besser verstehen, wie sich die neurologischen Entwicklungsauswirkungen von Fluorid in langfristigen wirtschaftlichen Ungleichheiten niederschlagen. Diese Forschung ist von entscheidender Bedeutung, um die potenzielle Rolle von Fluorid bei der Aufrechterhaltung von Armutskreisläufen zu untersuchen und sowohl das individuelle als auch das gesellschaftliche Wohlbefinden zu verbessern. Für die Durchführung dieser Forschung sind erhebliche Mittel erforderlich, die von einer Vielzahl von Fördereinrichtungen bereitgestellt werden sollten.

Gruppenmitglieder: Dr. Mikel Subiza-Perez, Dr. Jesus Ibarluzea-Maurolagoitia, Dr. Christine Till, Dr. Carly Goodman, Dr. Kelly Brunst, Dr. Kyla Taylor, Dr. Carrie Breton, Dr. Morteza Bashash und Dr. Bruce Lanphear

Die Forschung zur Fluoridtoxizität findet nicht in einem gesellschaftlichen oder politischen Vakuum statt. In den letzten Jahren haben insbesondere in den USA kommunale Trinkwasserfluoridierungsprogramme (CWFP) eine kontroverse Debatte ausgelöst, die zu erheblichem gesellschaftlichen Widerstand und Angriffen auf Wissenschaftler führte. Am 24. September 2024 entschied Richter Edward Chen, dass Fluorid eine Gefahr darstellt, und ordnete an, dass die US-Umweltschutzbehörde (EPA) Fluorid im Rahmen des Toxic Substances Control Act reguliert.

Frühere Studien haben die Wahrnehmung der Risiken und Vorteile von Fluorid dokumentiert und untersucht, wie diese Wahrnehmungen mit der öffentlichen Unterstützung für CWFP in Australien zusammenhängen [109], Japan [110], Kanada [111] und die Vereinigten Staaten [112]. Allerdings konzentrierten sich diese Studien in erster Linie auf die präventiven Effekte von Fluorid auf die Mundgesundheit und untersuchten nicht die potenziellen Risiken wie Zahnfluorose, Knochenerkrankungen, Schilddrüsen- und neurotoxische Effekte, die bereits Teil der Oppositionsnarrative sind [113].

Die zunehmenden Hinweise auf die Neurotoxizität von Fluorid erfordern eine neue Studie zur öffentlichen Wahrnehmung von CWFP. In diesem Zusammenhang könnten Methoden, die über die üblichen quantitativen Methoden hinausgehen, dazu beitragen, zu klären, ob verschiedene soziodemografische Gruppen qualitativ unterschiedliche Perspektiven zu diesen Themen haben [114]. Darüber hinaus könnte uns eine neue Umfrage helfen zu verstehen, wie Meinungen durch die Wahrnehmung der Risiken und Vorteile von CWFP geprägt sein können.

Diese Diskussion regte zu einer Reflexion über Risikokommunikation und die spezifische Rolle von Wissenschaftlern in diesem Zusammenhang an. Im Allgemeinen besteht das Ziel gesundheitsbezogener Risikokommunikation darin, das wahrgenommene Risiko mit dem tatsächlichen Risiko einer bestimmten Exposition für die Bevölkerung in Einklang zu bringen [115] und bei Bedarf Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Der Zusammenhang zwischen Fluorid und der menschlichen Gesundheit ist komplex und beinhaltet mehrere gegensätzliche Faktoren. Dazu gehört die Notwendigkeit, Karies vorzubeugen und gleichzeitig mögliche Nebenwirkungen wie Schilddrüsenstörungen und Entwicklungsneurotoxizität zu berücksichtigen. Zudem werden Wirksamkeit und Auswirkungen lokaler Exposition (wie durch Zahnpasta) im Vergleich zu systemischer Exposition (wie durch Trinkwasser) heftig diskutiert. Der Expositionszeitpunkt während der Entwicklungsphasen und die Schwellenwerte für die Dosis-Wirkungs-Beziehung tragen ebenfalls zur Komplexität bei. Alle diese Faktoren tragen zur Unsicherheit hinsichtlich der Ziele und Inhalte der Kommunikation zum Thema Fluorid bei, insbesondere da kein Konsens über Risiken und Nutzen von Fluorid in den für die Trinkwasseraufbereitung verwendeten Konzentrationen besteht.

Welche Themen sollten wir im Zusammenhang mit Fluorid kommunizieren? Wie vermitteln wir diese Informationen und wer ist unsere Zielgruppe? Welche konkreten gesundheitlichen Folgen wollen wir besser verstehen? Und welche ethischen Überlegungen sollten unsere Kommunikation über Fluorid leiten? Diese Fragen sind auch heute noch relevant und verdienen weitere Überlegungen, bevor wir Kommunikationsprogramme und -strategien zum Thema Fluorid entwickeln.

Die Teilnehmer hatten auch das Bedürfnis, die Terminologie zusammenzufassen, die in der Forschung über die Auswirkungen von Fluorid auf die menschliche Gesundheit verwendet wird (Tabelle 1).

Das Symposium unterstrich die Notwendigkeit kontinuierlicher Forschung, Zusammenarbeit und effektiver Kommunikation, um die Komplexität der Fluoridbelastung und ihre Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit zu bewältigen. Widersprüchliche Ergebnisse in Studien zu Fluorid und neurologischer Entwicklung in verschiedenen Bevölkerungsgruppen entkräften die Ergebnisse nicht gegenseitig; sie werfen vielmehr Fragen nach den fehlenden Puzzleteilen und der Notwendigkeit kontinuierlicher Zusammenarbeit und effektiver Kommunikation zwischen Wissenschaftlern auf, um Studiendesigns und Daten zu harmonisieren. Ziel ist es, die Vorteile von Fluorid zu erhalten und gleichzeitig potenzielle Gesundheitsschäden zu minimieren. Die Zusammenarbeit der Experten identifizierte im Rahmen von Präsentationen und Gruppendiskussionen folgenden Forschungsbedarf:

• Anpassung/Individualisierung von Instrumenten zur Ernährungsbewertung, die speziell auf die Bewertung der Fluoridexposition und die Erfassung aktueller Informationen zu aktuellen Expositionsquellen zugeschnitten sind
• Entwicklung von Hochdurchsatz-Analysemethoden zur Messung von Fluorid in biologischen Proben
• Auswahl von Biomarkern, die den Fluoridstoffwechsel berücksichtigen und die Anfälligkeitsfenster des betreffenden Gesundheitsergebnisses abdecken
• Anpassung der Studiendesigns bestehender und noch rekrutierender sowie zukünftiger Geburtskohortenstudien zu Umweltgiften zur Bewertung der Fluoridexposition und der neurologischen Entwicklung, da keine der bestehenden Geburtskohortenstudien speziell auf die Untersuchung der Fluoridexposition ausgelegt war (z. B. Auswahl der Biomarker, Erhebungsintervalle, Bewertung der Ernährungsexposition)
• Durchführung umfassenderer Kohortenstudien zur Umweltgesundheit, die ein hochwertiges Biomonitoring wasserbasierter Neurotoxine (wie Fluorid, Arsen, Blei, Quecksilber), wiederholte Expositionsmessungen und die Einbeziehung wichtiger Kovariaten (z. B. sozioökonomischer Status, Ernährung, Jod) unter Verwendung von Methoden zur statistischen Analyse von Umweltgemischen umfassen.
• Forschung zu niedrigen Fluoridbelastungen, die derzeit als unbedenklich gelten
• Aufbau neuer und Fortführung bestehender Partnerschaften, insbesondere internationaler oder multidisziplinärer, um die Notwendigkeit einer umfassenderen Zusammenarbeit über die wissenschaftliche Harmonisierung hinaus zu unterstreichen
• Bedarf an Finanzierung durch staatliche Fördereinrichtungen, Stiftungen und die Industrie weltweit für die oben genannten zukünftigen Forschungsarbeiten, die Entwicklung von Werkzeugen und methodische Verbesserungen
• Harmonisierung vorhandener Kohortendaten, um ähnliche Forschungen in unterschiedlichen Bevölkerungsgruppen durchzuführen
• Entwicklung effektiver Kommunikationsstrategien, um der Öffentlichkeit die Komplexität der Fluoridbelastung und ihre gesundheitlichen Auswirkungen zu vermitteln
• Effektivere wissenschaftliche Kommunikation zur Vermeidung falscher Darstellungen von Studienergebnissen
• Untersuchung des möglichen Zusammenhangs zwischen Fluoridexposition und langfristigen wirtschaftlichen Auswirkungen

Unzutreffend.

ADHS:

Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung

C4:

Cincinnati kombinierte Kindheitskohorte

CBCL:

Checkliste für das Verhalten von Kindern

CBCL1.5–5:

Checkliste für das Verhalten von Kindern 1.5–5

CCAAPS:

Cincinnati-Studie zu Allergien und Luftverschmutzung bei Kindern

CI:

Konfidenzintervall

CUF:

Fluorid im Urin von Kindern

CWFP:

Programme zur Fluoridierung des kommunalen Wassers

d:

Tag (e)

DNS:

Desoxyribonukleinsäure

DSM-5:

Diagnostisches und Statistisches Handbuch psychischer Erkrankungen

z.B:

Exempli gratia (lateinisch); zum Beispiel (Englisch)

EchoMRI™:

Magnetresonanztomographie durch Echo

ELEMENT:

Studie zur Belastung mit Umweltgiften im frühen Leben in Mexiko

EPA:

Environmental Protection Agency

et al.:

Et alii (Latein); und andere (Englisch)

FFQs:

Fragebögen zur Häufigkeit der Nahrungsaufnahme

GDM:

Schwangerschaftsdiabetes

h:

Stunde (n)

HbA1c:

Hämoglobin a1c

HDP:

Hypertensive Schwangerschaftsstörungen

HÖREN:

Ressource zur Analyse der Exposition gegenüber der menschlichen Gesundheit

HMDS:

Hexamethyldisiloxan

ZUHAUSE:

Gesundheitsergebnisse und Umweltmaße

IKIDS:

Illinois-Studie zur Entwicklung von Kindern

INMA:

Infancia y Medio Ambiente

Ich F:

Intelligenzquotient

IQR:

Interquartilsabstand

MUTTER:

Mütterliche und entwicklungsbedingte Risiken durch Umwelt- und soziale Stressoren

mg F/kg/d:

Milligramm Fluorid pro Kilogramm und Tag

mg/L:

Milligramm pro Liter

MIREC:

Mutter-Kind-Forschung zu Umweltchemikalien

MUFsg:

Fluoridwerte im mütterlichen Urin, angepasst an das spezifische Gewicht des Urins

NHBCS:

New Hampshire Geburtskohortenstudie

NTP:

Nationales Toxikologie-Programm

ODER:

Wahrscheinlichkeit

PFAS:

Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen

FORTSCHRITT:

Programmforschung zu Fettleibigkeit, Wachstum, Umwelt und sozialem Stress

WHO:

Weltgesundheitsorganisation

ug/g:

Mikrogramm pro Gramm

Das Internationale Fluoridsymposium (z. B. Reisekosten, Unterkunft, Verpflegung) wurde großzügig durch ein Forschungs- und Kreativaktivitätskonferenzstipendium der Indiana University unterstützt. Weitere Mittel kamen vom Office for Research der Indiana University School of Dentistry, dem Stookey Foundation Account des Oral Health Research Institute der Indiana University School of Dentistry und dem Johnson Public Health Foundation Account des Department of Dental Public Health and Dental Informatics der Indiana University School of Dentistry. Die Organisatoren dankten für diese Unterstützung, die für die erfolgreiche Durchführung des Symposiums entscheidend war. Keine der Geldgeber war an Konzeption, Design, Datenerhebung, Analyse, Veröffentlichungsentscheidung oder Erstellung des Manuskripts beteiligt. Die Veröffentlichungskosten wurden aus frei verfügbaren Mitteln gedeckt.

Autoren und Zugehörigkeiten

1. Fakultät für Zahnmedizin, Indiana University, Indianapolis, IN, USA

   E. Angeles Martinez-Mier, Gina A. Castiblanco-Rubio, Guillermo Tamayo-Cabeza und Frank Lippert

2. Abteilung für Veterinärbiowissenschaften, College of Veterinary Medicine, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA

   Andrea Aguiar und Susan Schantz

3. Abteilung für Bevölkerungs- und Gesundheitswissenschaften, Keck School of Medicine, University of Southern California, Los Angeles, CA, USA

   Morteza Bashash, Tracy Bastain, Carrie Breton und Howard Hu

4. Abteilung für Umwelt- und Gesundheitswissenschaften, Medizinische Fakultät, University of Cincinnati, Cincinnati, OH, USA

   Kelly Brunst

5. Gesundheitsamt, Universidad Iberoamericana, Mexiko-Stadt, Mexiko

   Alejandra Cantoral

6. Zentrum für Ernährungs- und Gesundheitsforschung, Nationales Institut für öffentliche Gesundheit, Cuernavaca, Morelos, Mexiko

   Jose L. Figueroa und Martha M. Tellez-Rojo

7. Fakultät für Gesundheit, York University, Toronto, ON, Kanada

   Carly Goodman und Christine Till

8. Abteilung für klinische und Gesundheitspsychologie und Forschungsmethoden, Universität des Baskenlandes UPV/EHU, Donostia-San Sebastián, Spanien

   Jesus Ibarluzea-Maurolagoitia & Mikel Subiza-Perez

9. Fakultät für Gesundheitswissenschaften, Simon Fraser University, Burnaby, BC, Kanada

   Bruce Lanphear

10. Abteilung für Epidemiologie, College of Public Health and Health Professions, University of Florida, Gainesville, FL, USA

    Ashley Malin

11. Icahn School of Medicine am Mount Sinai, New York, NY, USA

    Mauro Martínez

12. Schule für öffentliche Gesundheit, Universität von Michigan, Ann Arbor, MI, USA

    Karen E. Peterson und Deborah J. Watkins

13. Institut für Anthropologie, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA

    Elizabeth FS Roberts

14. Mailman School of Public Health der Columbia University, New York, NY, USA

    Marcela Tamayo-Ortiz

Beiträge

Alle Autoren waren an der Erstellung und kritischen Überprüfung dieser Veröffentlichung beteiligt. Die abschließende Überprüfung und Bearbeitung erfolgte durch E. Angeles Martinez-Mier, Gina A. Castiblanco-Rubio und Frank Lippert.

Korrespondierender Autor

Korrespondenz Frank Lippert.

Ethikgenehmigung und Zustimmung zur Teilnahme

Unzutreffend.

Zustimmung zur Veröffentlichung

Alle Autoren haben dieser Veröffentlichung zugestimmt.

Konkurrierende Interessen

Es sind keine widerstreitenden Interessen anzugeben.

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