Relación entre las concentraciones de flúor en las uñas de los pies, la orina y el agua potable en una cohorte de mujeres embarazadas que utilizan sistemas de agua privados en los Estados Unidos.

El flúor es un mineral que se encuentra de forma natural y que es ampliamente reconocido por su papel en la prevención de la caries dental.1]. En los Estados Unidos, la fluoración del agua comunitaria (CWF) es una práctica común, con casi tres cuartas partes de la población en sistemas públicos de agua que reciben agua ajustada a una concentración de fluoruro recomendada por el gobierno federal [2]. Si bien el flúor es beneficioso para prevenir la caries dental, las preocupaciones sobre el aumento de la exposición sistémica al flúor y el aumento de las tasas de fluorosis del esmalte llevaron al Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos a abogar por reducir la concentración recomendada de flúor en el agua potable de 0.7 a 1.2 mg/L a 0.7 mg/L en 2015 [3]. Sin embargo, en algunas zonas geográficas [4], los pozos de agua subterránea o los pozos privados no regulados pueden contener altos niveles de fluoruro de origen natural, lo que supone un riesgo de exposición excesiva [5]. El riesgo de exposición excesiva es especialmente preocupante durante el embarazo, ya que el fluoruro atraviesa fácilmente la placenta y llega al cerebro fetal [6]. Un creciente número de investigaciones sugiere que el fluoruro es un neurotóxico para el desarrollo [7, 8]. Por ejemplo, algunos estudios han asociado una mayor exposición materna al fluoruro durante el embarazo con resultados adversos en el neurodesarrollo de la descendencia, incluyendo puntuaciones más bajas en el coeficiente intelectual (CI) [9,10,11,12] y un aumento de los síntomas del trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) [13, 14]. Dado el potencial de neurotoxicidad fetal, es esencial establecer biomarcadores válidos y fiables de exposición prenatal [15]. Fluoruro urinario materno, una medida de la exposición reciente al fluoruro [16], es el biomarcador más comúnmente utilizado en estudios previos de neurotoxicidad del desarrollo del fluoruro [8]. Se han reportado correlaciones positivas de débiles a moderadas entre las concentraciones de fluoruro en muestras de orina maternas puntuales (ajustadas por dilución) y los niveles de fluoruro en el agua de la comunidad [17, 18]. En un estudio canadiense de 1,566 mujeres embarazadas, la correlación entre la concentración de fluoruro en el agua y el fluoruro urinario promediado a lo largo de los tres trimestres fue de 0.49 [17]. De manera similar, un estudio de 965 mujeres embarazadas residentes en Kansas, Missouri, Ohio, Kentucky e Indiana [19] informaron una correlación de 0.30 entre el fluoruro urinario medido en una sola muestra puntual y los niveles de fluoruro en el agua, mientras que un estudio más pequeño de California de 47 mujeres embarazadas encontró una correlación de 0.21 [18]. A pesar de estas correlaciones positivas consistentes, las muestras de orina puntuales tienen limitaciones importantes, ya que la excreción de fluoruro puede fluctuar en respuesta a la ingesta reciente, el estado de hidratación, las influencias dietéticas [20], y factores relacionados con el embarazo [6], aumentando así la variabilidad intrapersonal en la estimación de la exposición.

Las uñas de los pies son un biomarcador más apropiado para estimar la exposición al fluoruro a largo plazo en comparación con la orina o el plasma [ 21 ]. Se prefieren las uñas de los pies a las de las manos debido a su menor tasa de crecimiento y menor potencial de contaminación externa [ 21 ]. El fluoruro se incorpora a las uñas de los pies durante su crecimiento, reflejando concentraciones sistémicas acumulativas de fluoruro durante un período prolongado de aproximadamente 3 a 4 meses [ 22 , 23 ]. Con base en esta ventana de exposición, las muestras de uñas de los pies maternas recolectadas entre las 24 y 28 semanas de gestación (aproximadamente el segundo trimestre) y a las 6 semanas posparto pueden proporcionar medidas acumulativas de exposición al fluoruro durante los períodos prenatal temprano y tardío, respectivamente.

Estudios previos han demostrado una asociación positiva entre el contenido de flúor en las uñas de los pies y el flúor en el agua, especialmente en comunidades con niveles más altos (por ejemplo, superiores a 1.5 mg/L) [ 24 , 25 ]. Sin embargo, hasta donde sabemos, ningún estudio ha examinado el flúor en las uñas de los pies de mujeres embarazadas y lo ha comparado directamente con los niveles de flúor en la orina y el agua, especialmente en comunidades con un alto grado de variación del flúor presente de forma natural en el agua [ 26 ].

Aunque el agua potable se considera a menudo la principal vía de exposición al flúor en humanos [ 27 ], la exposición total al flúor también puede provenir de la ingestión de productos de higiene dental y alimentos y bebidas con alto contenido de flúor, como el té y los mariscos [ 28 , 29 ]. Sin embargo, dado que el agua potable sigue siendo una fuente principal de flúor en comunidades con fluoración [ 27 ], evaluar la relación entre la concentración de flúor en el agua y la de las uñas de los pies y las muestras de orina puede contribuir a su fiabilidad como biomarcadores de exposición al flúor en esta población. El objetivo de este estudio fue evaluar la fuerza de las relaciones entre las concentraciones de flúor en el agua del grifo, las uñas de los pies y la orina en una cohorte de participantes embarazadas de EE. UU. que utilizaban sistemas de agua privados no regulados. Los análisis se estratificaron además según el porcentaje de participantes que utilizaban el agua del grifo de su residencia y según sus prácticas de filtración de agua residencial.

Diseño y configuración del estudio

Incluimos participantes en el Estudio de Cohorte de Nacimientos de New Hampshire (NHBCS), un estudio prospectivo en curso de mujeres embarazadas y sus hijos que residen en zonas rurales de New Hampshire, EE. UU. El NHBCS se diseñó inicialmente para investigar los efectos de varias exposiciones ambientales, incluidos los niveles elevados de arsénico y otros contaminantes en sistemas de agua privados, en el crecimiento fetal y el desarrollo infantil [ 30 ]. El reclutamiento comenzó en 2009 a través de clínicas prenatales, con participantes inicialmente inscritos entre aproximadamente 24 y 28 semanas de gestación. Los criterios de elegibilidad originales para la inclusión en la cohorte fueron: (1) entre 18 y 45 años de edad; (2) alfabetización en inglés; (3) un embarazo único; (4) uso de un sistema de agua privado no regulado como fuente principal en su residencia; (5) residencia estable desde su último período menstrual con la intención de permanecer allí durante todo el embarazo.

Participantes

Este estudio incluyó datos de un subconjunto del NHBCS que participa en una investigación de seguimiento sobre el impacto de la exposición al fluoruro en el neurodesarrollo, cuyo protocolo se detalla en otra parte [ 31 ]. Las visitas de estudio y las recolecciones de muestras se realizaron a través de una combinación de visitas a la clínica prenatal y recolección en el hogar. De los 860 participantes elegibles para la visita de estudio de 5 años, 543 pares madre-hijo completaron la evaluación de la Escala de Inteligencia Preescolar y Primaria de Wechsler (WPPSI). De estos 543 pares madre-hijo, incluimos a las madres con muestras biológicas disponibles y datos de agua del grifo (Fig. 1 ). En la inscripción aproximadamente a las 24-28 semanas de gestación (segundo trimestre), se recolectó una muestra de uña del pie ( n = 430 ), una muestra de orina puntual ( n = 340 ) y una muestra de agua del grifo residencial ( n = 611 ). Aproximadamente a las 6 semanas posparto, se recolectó una segunda muestra de uña del pie ( n = 459 ). Para el propósito del presente estudio, utilizamos recortes de uñas de los dedos menores (es decir, todos los dedos excepto el dedo gordo) según la disponibilidad de muestras en esta cohorte. Incluimos participantes cuyas muestras pesaban al menos 2.5 mg, de acuerdo con un análisis previo de la fiabilidad de la medición de fluoruro en muestras de uñas de los pies [ 32 ]. De la cohorte inscrita, se incluyeron participantes con al menos una muestra de uñas de los pies prenatal o posparto, y se calculó un contenido promedio de fluoruro en las uñas de los pies para los participantes con ambas muestras ( n = 194 ), lo que dio como resultado un tamaño de muestra de 449 (Fig. 1 ). Dado nuestro interés en evaluar la relación entre los biomarcadores y la concentración de flúor en el agua del grifo, excluimos a quienes informaron no haber utilizado agua del grifo en sus hogares durante el embarazo. Esto resultó en una muestra final de 389 participantes con flúor en las uñas de los pies (solo 171 participantes tenían muestras prenatales y posparto), 284 con flúor en la orina y 436 con al menos una muestra de agua y alguna muestra biológica. Las participantes dieron su consentimiento informado por escrito y el estudio fue aprobado de acuerdo con las directrices del Comité para la Protección de Sujetos Humanos del Dartmouth College.

Mediciones de fluoruro

Fluoruro de agua

La información sobre el uso de agua del grifo durante el embarazo se recopiló mediante cuestionarios y se informó en una publicación anterior de nuestro grupo [ 33 ]. Específicamente, se preguntó a los participantes: “En general, ¿qué porcentaje del agua que utiliza para beber y cocinar proviene del agua del grifo de su hogar?”. Las respuestas fueron: ninguna/casi ninguna, < 25%, 25–50%, 50–75% y 75%-100%. Se proporcionaron a los participantes instrucciones y materiales para recolectar una muestra de agua del grifo en botellas de polipropileno de alta densidad [ 30 ]. Si se utilizaban filtros de agua, se pidió a los participantes que etiquetaran la muestra como sin filtrar o filtrada. Cuarenta y siete participantes de 436 (11%) proporcionaron muestras de agua filtrada y sin filtrar. Una comparación entre estas muestras de agua filtrada y sin filtrar mostró niveles ligeramente inferiores con la filtración (0.15 frente a 0.20 mg/L), pero la diferencia no fue estadísticamente significativa (Tabla S1 ). Para estos participantes, solo se utilizaron las muestras de agua filtrada para los análisis del presente estudio, basándose en la suposición de que la filtración residencial que reportaron era indicativa de su uso. Las muestras de agua se enviaron a la Universidad de Indiana. Laboratorio de fluoruro de la Facultad de Odontología para análisis. Se dispensó 1 mL de cada muestra de agua en un vial debidamente etiquetado. Se añadió 1 mL de tampón de ajuste de fuerza iónica total (TISAB II) a cada vial de muestra y luego se agitó en un vórtex para asegurar una mezcla completa. Cada muestra se analizó para fluoruro utilizando un electrodo específico de iones fluoruro (límite de detección (LD) = 0.02 mg/L) y un analizador de iones como se describió anteriormente [ 34 ]. De 436 muestras de agua analizadas, el 99.7% estaban por encima del LD. Se preparó una calibración estándar de manera similar y se utilizó para determinar la concentración de fluoruro de cada una de las muestras. Se realizaron análisis duplicados en un subconjunto de 96 muestras para el control de calidad, mostrando una alta fiabilidad (r = 0.97).

Flúor en las uñas de los pies y en la orina

El fluoruro en las uñas de los pies y en las muestras de orina se analizó utilizando una modificación de la técnica de microdifusión facilitada por hexametildisiloxano (HMDS) descrita por Martínez-Mier et al. [ 34 ]. Las muestras de uñas de los pies se limpiaron mediante sonicación en agua desionizada durante 2 min y luego se secaron a 37 °C durante 4 h. La masa de las muestras de uñas de los pies utilizada para el análisis de fluoruro osciló entre 2.5 y 19.8 mg (mediana = 4.8 mg; percentil 25 = 3.7 mg; percentil 75 = 6.6 mg). Para las muestras de orina, se utilizaron alícuotas de 1.0 mL de la muestra de cada participante. Cada muestra de uña del pie o de orina se colocó en la base de una placa de Petri desechable de 60 × 15 mm junto con 2.0 mL de agua desionizada (diH2O). El interior de la tapa correspondiente se recubrió con vaselina, y se pipeteó una solución de captura de 50 µL de hidróxido de sodio (NaOH) 0.05 N en cinco gotas. Después de sellar herméticamente el recipiente, se hizo un pequeño orificio en la tapa con un soldador, y se introdujo 1.0 mL de H2SO4 3 N saturado con HMDS antes de sellar inmediatamente el orificio con vaselina. Los recipientes sellados se dejaron durante la noche a temperatura ambiente para permitir la difusión y captura del fluoruro liberado. Después de este período de difusión, se recuperó la trampa de NaOH, se tamponó a pH 5.2 con 25 µL de ácido acético 0.1 M y se ajustó a un volumen final de 100 µL con agua desionizada. Las concentraciones de fluoruro se determinaron utilizando un electrodo selectivo de iones fluoruro (LOD = 0.02 mg/L para muestras de orina y 0.02 µg/g para muestras de uñas de los pies) y un medidor de pH/ISE, con cuantificación referenciada a una curva estándar preparada en condiciones idénticas. Todas las muestras de orina y de uñas de los pies incluidas en el presente estudio superaron el LOD.

Corrección por variaciones en la dilución de la orina

La gravedad específica de la orina (GE) se determinó utilizando un refractómetro de pluma ATAGO® ^, calibrado a cero en condiciones de oscuridad, simultáneamente con la preparación para el análisis de fluoruro. El fluoruro urinario ajustado por gravedad específica se calculó utilizando una ecuación estándar:

donde UF _SG es el fluoruro urinario ajustado por gravedad específica (mg/L), UF _i es la concentración de fluoruro observada, SG _i es la gravedad específica de la muestra de orina individual y SG _M es la mediana de gravedad específica del estudio (la mediana de gravedad específica para todas las muestras de orina disponibles) [ 17 , 20 ].

Consumo de té

El té es una fuente importante de fluoruro [ 35 , 36 ] debido a su alta absorción del suelo y almacenamiento en las hojas [ 37 ]. Utilizando un cuestionario de frecuencia de consumo de alimentos (FFQ) validado [ 38 ] que se administró al momento de la inscripción aproximadamente entre las 24 y 28 semanas de gestación (segundo trimestre), obtuvimos información sobre el consumo de té autoinformado para realizar análisis de sensibilidad sobre la relación entre las concentraciones de fluoruro en el agua del grifo, las uñas de los pies y la orina. El ítem del FFQ “ Té con cafeína (taza de 8 oz) , incluido el té verde ” se utilizó para categorizar el consumo de té de las participantes como “No” si informaron un consumo “Nunca, o menos de una vez al mes”, y “Sí” si informaron un consumo durante el embarazo ( > “1–3 por mes”).

Análisis estadístico

Se utilizaron estadísticas descriptivas para resumir las variables categóricas (mediante frecuencias y porcentajes) y las variables continuas (mediante mediana, rango intercuartílico [RIC] y percentiles). La distribución del fluoruro en el agua del grifo, las uñas de los pies y la orina (sin ajustar y ajustada por SG) se evaluó para comprobar su normalidad mediante la prueba de Shapiro-Wilk. Se siguió un enfoque no paramétrico debido a la evidencia de asimetría (Figura S1 ). La prueba de suma de rangos de Wilcoxon se utilizó para comparar las concentraciones de fluoruro en el agua del grifo en función del uso de agua del grifo (%) y la filtración del agua. Se empleó la correlación de rangos de Spearman para evaluar la fuerza de las relaciones entre el fluoruro en el agua del grifo y el fluoruro en las uñas de los pies y la orina, estratificando por uso residencial de agua del grifo (< 25%, 25–50% frente a 50–75% y 75–100%) y filtración del agua. También incluimos una estratificación por uso de agua del grifo residencial considerando < 25%, vs. 25–50%, 50–75% y 75–100%. Para cuantificar la contribución general del agua del grifo a los niveles de biomarcadores, se utilizaron modelos de regresión lineal log-log no ajustados utilizando variables transformadas mediante logaritmo natural para calcular la razón de la media geométrica (RMG) de la concentración de fluoruro de cada biomarcador por cada duplicación del fluoruro del agua del grifo. El supuesto de linealidad de los modelos de regresión log-log se verificó utilizando residuos estándar versus gráficos ajustados. Adicionalmente, se utilizó un modelo categórico para calcular las RMG comparando las concentraciones de biomarcadores entre participantes con fluoruro en el agua del grifo > 0.7 mg/L versus < 0.7 mg/L. En análisis de sensibilidad, reevaluamos la fuerza de las relaciones entre el fluoruro en el agua del grifo y el fluoruro en las uñas de los pies y la orina excluyendo a los participantes que informaron consumo de té con cafeína (incluido el té verde) durante el embarazo. Para evaluar los cambios en el contenido de flúor de las uñas de los pies a lo largo del tiempo, restringimos la muestra a participantes con muestras de uñas de los pies tanto prenatales como posparto ( n = 171), luego comparamos las diferencias en el contenido de flúor de las uñas de los pies entre los dos momentos utilizando una prueba de rangos con signo de Wilcoxon pareada. Todos los análisis se realizaron en R versión 4.4.2 [ 39 ].

Características de la muestra del estudio

Los participantes con datos de fluoruro en las uñas de los pies ( n = 389) y aquellos con datos de fluoruro en la orina ( n = 284) se describen en la Tabla 1. La mediana de edad al momento de la inscripción fue de 31 años en ambos grupos. La mayoría de los participantes habían completado un título universitario o de posgrado. En cuanto a la paridad, los participantes se distribuyeron casi equitativamente entre no haber tenido partos previos o haber tenido un parto previo. Las tasas de tabaquismo durante el embarazo fueron bajas (~ 5.0%). Los valores medianos del índice de masa corporal (IMC) fueron similares entre los grupos. La mayoría de los participantes indicaron un uso de agua del grifo residencial "50-75%, 75-100%". Un tercio informó usar un filtro de agua. Con respecto al consumo de té, las proporciones fueron similares en ambos grupos, con un 47% de la muestra de uñas de los pies y un 44% de la muestra de orina que informaron consumo durante el embarazo.

Fluoruro en las uñas de los pies, la orina y el agua del grifo residencial.

En la Tabla 2 se presentan estadísticas descriptivas de las concentraciones de fluoruro en uñas de los pies, orina y agua del grifo residencial . El contenido de fluoruro en las uñas de los pies tuvo una mediana (RIC) de 2.60 (1.71) µg/g, con valores que oscilaron entre 0.54 y 31.90 µg/g. Las concentraciones medianas (RIC) de fluoruro en orina fueron de 0.34 (0.45) mg/L sin ajustar y de 0.39 (0.38) mg/L después del ajuste por gravedad específica. Las concentraciones de fluoruro en el agua del grifo residencial fueron similares entre los participantes con cualquiera de los biomarcadores, con valores medianos (RIC) generales de 0.19 (0.38) mg/L y amplios rangos observados en ambos subgrupos. La proporción de participantes con concentraciones de fluoruro superiores a 0.7 mg/L en el agua del grifo fue del 19 % (73 de 389) y del 16 % (46 de 284 muestras) para los grupos con muestras de uñas de los pies y de orina, respectivamente. La proporción que superó el umbral de 0.7 mg/L para todas las muestras de agua fue del 18 % (80 de 436 muestras).

Comparación de biomarcadores de fluoruro y fluoruro en agua del grifo según el porcentaje de uso residencial de agua del grifo y filtración.

Para los participantes con muestras de agua filtrada y sin filtrar ( n = 47), no se observaron diferencias significativas en la concentración de fluoruro entre el agua del grifo filtrada y la sin filtrar, como se muestra en la Tabla S1 . Al comparar el fluoruro en las uñas de los pies, la orina y el agua según el porcentaje de uso de agua del grifo en el hogar o la filtración residencial, no se observaron diferencias significativas (Tabla 3 ). Las distribuciones de fluoruro en el agua del grifo fueron similares entre quienes usaban y quienes no usaban filtración de agua en sus hogares.

Relación entre el flúor en el agua del grifo residencial, las uñas de los pies y las muestras de orina.

Se encontró una correlación positiva moderadamente fuerte entre el flúor en el agua del grifo residencial y el flúor en las uñas de los pies (coeficiente de correlación de Spearman: 0.31; p <0.01; Fig. 2 A). Se observó una correlación más débil, pero estadísticamente significativa, entre el flúor en el agua del grifo residencial y el flúor urinario ajustado por densidad (coeficiente de correlación de Spearman: 0.18; p <0.01; Fig. 2 B).

En los modelos de regresión lineal log-log generales, una duplicación del fluoruro en el agua del grifo se asoció con un aumento del 10.3 % en la media geométrica del fluoruro en las uñas de los pies (GMR = 1.10; IC del 95 %: 1.07, 1.14; p < 0.01) y un aumento del 10.2 % en el fluoruro urinario ajustado por gravedad específica (GMR = 1.10; IC del 95 %: 1.03, 1.18; p < 0.01). Con base en estos modelos de regresión, el fluoruro en el agua del grifo explicó el 9.3 % de la varianza en el fluoruro de las uñas de los pies y el 2.5 % de la varianza en el fluoruro urinario ajustado por gravedad específica. Los participantes con fluoruro en el agua del grifo > 0.7 mg/L mostraron concentraciones medias geométricas significativamente más altas de fluoruro en las uñas de los pies (GMR=1.37; IC del 95%: 1.20, 1.56; p <0.01) y fluoruro urinario ajustado por gravedad específica (GMR=1.74; IC del 95%: 1.29, 2.36; p <0.01) en comparación con aquellos por debajo de 0.7 mg/L.

La Tabla 4 presenta los coeficientes de correlación de Spearman para las concentraciones de fluoruro en el agua del grifo residencial y cada biomarcador, estratificados por el uso de agua del grifo y la filtración residencial reportados. Entre los participantes que reportaron usar agua del grifo “50–75%, 75–100%”, se observaron correlaciones positivas estadísticamente significativas con el fluoruro del agua para el fluoruro urinario ajustado por gravedad específica (rho=0.21; p =0.01) y el fluoruro de las uñas de los pies (rho=0.31; p <0.01). Las correlaciones fueron relativamente más débiles entre los participantes que reportaron usar agua del grifo “<25%, 25–50%”, particularmente para el fluoruro urinario. Estos hallazgos fueron similares cuando se usó un punto de corte de “<25%”, en comparación con “25–50%, 50–75% y 75–100%” (Tabla S2 ). En cuanto a la filtración residencial, las correlaciones fueron más fuertes entre quienes no informaron tener un filtro de agua en comparación con quienes sí lo tenían, para el fluoruro en las uñas de los pies (rho = 0.34 frente a 0.26). La filtración residencial tuvo un impacto insignificante en la fuerza de la correlación entre el fluoruro en el agua y el fluoruro en la orina (rho = 0.18 frente a 0.16).

Análisis de sensibilidad

Al excluir a los participantes que informaron consumo de té, la correlación entre el flúor en el agua del grifo y las uñas de los pies se debilitó ligeramente (rho de Spearman: 0.25; p <0.01). Por el contrario, la correlación entre el flúor en el agua del grifo y el flúor urinario ajustado por gravedad específica se fortaleció (rho de Spearman: 0.34; p <0.01). La correlación entre el flúor en el agua y el flúor urinario mostró un aumento pronunciado para aquellos que informaron uso de agua del grifo “50–75%, 75–100%” durante el embarazo (rho de Spearman: 0.51; p <0.01; Tabla S3 ).

En un análisis de sensibilidad restringido a los participantes con ambas muestras de uñas de los pies disponibles ( n = 171), el contenido mediano (RIC) de fluoruro en las uñas de los pies fue significativamente mayor durante el período prenatal [2.85 (2.15) µg/g] en comparación con el período posparto [1.99 (1.16) µg/g] ( p < 0.01; Figura S2 ).

El objetivo principal de este estudio fue evaluar la fuerza de la relación entre la concentración de flúor en el agua del grifo y los biomarcadores de exposición al flúor (utilizando las concentraciones de flúor en las uñas de los pies y la orina) en una cohorte de participantes embarazadas en los EE. UU. Si bien la mediana de flúor en el agua del grifo (0.19 mg/L) estaba muy por debajo de la recomendación del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los EE. UU. de 0.7 mg/L, el 18 % de las participantes presentaba concentraciones de flúor en el agua superiores a ese umbral. Nuestros hallazgos mostraron correlaciones positivas significativas entre el flúor en el agua del grifo y el flúor en las uñas de los pies y la orina. Estas correlaciones fueron más fuertes para las uñas de los pies que para la orina (rho: 0.31 frente a 0.18). Además, al cuantificar la magnitud de estas relaciones, una duplicación de la concentración de flúor en el agua del grifo se asoció con un aumento aproximado del 10 % en la media geométrica tanto del flúor en las uñas de los pies como en la orina. En consonancia con esto, las participantes con flúor en el agua del grifo superior a 0.7 mg/L mostraron concentraciones de biomarcadores significativamente más altas. En conjunto, estos hallazgos respaldan la utilidad del fluoruro en las uñas de los pies como biomarcador fiable de la exposición al fluoruro durante el embarazo.

Este estudio incluyó participantes del NHBCS, reclutados en clínicas prenatales de New Hampshire, EE. UU. Un aspecto único de esta muestra es que su principal fuente de agua doméstica consistía en sistemas de agua privados no regulados. Esto es relevante al comparar los resultados del presente estudio con estudios previos sobre la exposición al fluoruro durante el embarazo en EE. UU., como los realizados en el norte de California [ 18 ] y en cinco estados del Medio Oeste de EE. UU.: Indiana, Kansas, Kentucky, Missouri y Ohio [ 19 ], donde los participantes vivían principalmente en áreas con sistemas de agua públicos regulados. Una diferencia metodológica clave es que estos estudios previos utilizaron datos de agua pública para obtener las concentraciones de fluoruro, principalmente basados ​​en la dirección de los domicilios de los participantes, mientras que el NHBCS empleó mediciones individuales del agua doméstica, lo que proporciona una estimación más precisa de la exposición. El estudio en el norte de California reportó un rango de concentraciones de fluoruro en el agua comunitaria de 0.02 a 1.00 mg/L y el estudio en el Medio Oeste observó una mediana de 0.9 mg/L (RIC: 0.8 a 0.9). En contraste, la concentración mediana de fluoruro en el agua del grifo en este estudio fue menor (0.19 mg/L), pero el rango fue sustancialmente más amplio (0.02 a 8.23 mg/L). Esta diferencia puede explicarse por la variabilidad del fluoruro presente de forma natural en los sistemas de agua privados no regulados utilizados por los participantes [ 26 ].

Hasta donde sabemos, este es uno de los primeros estudios que informan el contenido de flúor en las uñas de los pies de participantes embarazadas en los EE. UU. Por otro lado, el flúor urinario se ha utilizado ampliamente como biomarcador de la exposición al flúor durante el embarazo, principalmente mediante la recolección puntual o de una sola micción [ 8 ]. Aunque el flúor urinario recolectado como una sola micción se ha aceptado como una medida poblacional/comunitaria confiable para evaluar la exposición reciente al flúor [ 40 ], el flúor en las uñas de los pies tiene la ventaja de proporcionar una medición de la exposición a más largo plazo, lo que ha aumentado su uso en la investigación epidemiológica [ 25 ]. Sin embargo, las uñas de los pies como muestras biológicas pueden presentar algunas limitaciones, como la contaminación externa [ 21 ] y la reducción de la confiabilidad cuando se utiliza una masa de muestra insuficiente para el análisis de flúor [ 32 ], lo que puede limitar la comparabilidad entre estudios. El flúor se incorpora a la matriz de la uña desde la circulación, y su contenido en las uñas depende de factores que influyen en la tasa de crecimiento y la longitud de la uña [ 22 ]. Aunque estudios previos no han reportado cambios significativos en el crecimiento o grosor de las uñas durante el embarazo [ 41 ], nuestro análisis de sensibilidad reveló un contenido de flúor en las uñas de los pies significativamente mayor durante el período prenatal en comparación con el período posparto. Se necesitan estudios futuros que evalúen específicamente la influencia de los cambios en el metabolismo del flúor durante el embarazo sobre el flúor en las uñas de los pies para evaluar mejor su fiabilidad como biomarcador de exposición en esta población.

Estudios previos de EE. UU. [ 42 ] y Portugal [ 43 ] midieron el fluoruro en las uñas de los pies de mujeres adultas no embarazadas. El estudio en EE. UU. incluyó a 482 participantes del Nurses' Health Study y examinó el fluoruro en las uñas de los pies en relación con las fracturas de cadera y antebrazo en mujeres. Informaron un contenido medio de fluoruro en las uñas de los pies de los controles de 4.5 µg/g [ 42 ]. En un estudio que incluyó a 63 mujeres en Portugal, el contenido de fluoruro en las uñas de los pies osciló entre 0.67 µg/g en áreas donde el agua potable contenía 0.29 mg/L de fluoruro y un promedio de 2.75 µg/g en áreas con 1.71 mg/L de fluoruro en el agua potable [ 43 ]. De relevancia para el presente estudio, informaron una correlación de Spearman de 0.50 entre el fluoruro en las uñas de los pies y la ingesta dietética diaria de fluoruro. En comparación, el presente estudio halló una correlación más débil de 0.31 con la concentración de flúor en el agua, sin tener en cuenta el consumo estimado de agua ni otras fuentes dietéticas. Estos hallazgos subrayan que los biomarcadores reflejan la ingesta total de flúor procedente de todas las fuentes; por lo tanto, las correlaciones con el flúor en el agua pueden atenuarse cuando las fuentes de exposición al flúor distintas del agua representan una fracción apreciable de la exposición (por ejemplo, el consumo de alimentos y bebidas con alto contenido de flúor).

Existen varios estudios que han reportado fluoruro en la orina materna en diversas poblaciones, incluyendo en los EE. UU. [18, 19, 44], México [20, 45, 46], Canadá [17], Dinamarca [47, 48], España [49], Suecia [50], Polonia [51], India [52, 53] y Bangladesh [54]. Cabe destacar que los estudios de Dinamarca [47] y Suecia [50] también incluyeron poblaciones expuestas al fluoruro presente de forma natural en el agua, reportando una mediana de fluoruro urinario materno de 0.52 mg/L y 0.71 mg/L, respectivamente. En los EE. UU., los estudios han reportado concentraciones medianas de fluoruro urinario materno (ajustadas por gravedad específica) de 0.65 y 0.80 mg/L durante el primer y tercer trimestre, respectivamente, entre participantes en California [18], y una mediana de 1.0 mg/L entre los participantes de cinco estados del Medio Oeste [19]. En comparación, la mediana de fluoruro urinario materno observada en este estudio (0.39 mg/L) fue menor que en esas cohortes anteriores. Esta diferencia probablemente se deba a las bajas concentraciones de fluoruro en el agua de nuestra muestra; al menos el 75% de los participantes tenían niveles de agua del grifo. < 0.46 mg/L, que es considerablemente inferior a los niveles notificados en estudios anteriores [19]. La implicación de este hallazgo es que las fuentes dietéticas distintas del agua pueden ejercer una mayor influencia en la variabilidad del fluoruro urinario. Esto fue respaldado por nuestros modelos de regresión, que indican que el fluoruro del agua explica solo el 2.5% de la varianza en el fluoruro urinario. Cabe destacar que el estudio en el Medio Oeste de EE. UU. informó una correlación de rangos de Spearman de 0.29 con el consumo de agua autoinformado [19], que es ligeramente superior a la hallada en el presente estudio, 0.21 al considerar el consumo de agua del grifo “50–75%, 75–100%” durante el embarazo. Esta correlación relativamente débil observada en nuestra cohorte sugiere que el fluoruro del agua es solo un predictor moderado del fluoruro urinario. Este hallazgo refuerza la probabilidad de que otras fuentes de fluoruro contribuyan sustancialmente a la exposición total, una consideración importante al interpretar biomarcadores que reflejan la exposición a corto plazo al fluoruro, especialmente cuando solo se utiliza una muestra de orina puntual.

Durante el embarazo, se ha informado previamente que el consumo de té está significativamente correlacionado con los niveles de fluoruro en la orina materna [ 17 ]. Krishnankutty et al. [ 48 ] destacaron el riesgo de una mayor exposición al fluoruro debido al consumo de té durante el embarazo e informaron concentraciones significativamente más altas de fluoruro en la orina en aquellos que informaron un mayor consumo de té. En nuestros análisis de sensibilidad, observamos que la correlación entre el fluoruro en el agua del grifo y el fluoruro en la orina materna para aquellos que usaban agua del grifo “50–75%, 75–100%” se volvió notablemente más fuerte (0.21 vs 0.51) cuando excluimos a los participantes que informaron consumo de té. Este cambio observado en la fuerza del coeficiente de correlación sugiere que el consumo de té puede haber influido en los niveles de fluoruro en la orina, y esto podría atenuar la correlación con los niveles de fluoruro en el agua. En un estudio canadiense, los participantes que informaron que bebieron té verde, negro o blanco dentro de las 24 h de proporcionar una muestra de orina tuvieron niveles medios de fluoruro en la orina un 51% más altos que aquellos que no lo hicieron (1.31 vs 0.87 mg/L) [ 55 ]. Curiosamente, al excluir a los bebedores de té, la correlación para el flúor en las uñas de los pies pareció verse menos afectada, lo que refuerza el uso de las uñas de los pies como un biomarcador a largo plazo, al ser potencialmente menos susceptible a las variaciones en la ingesta de flúor en las horas previas a la toma de la muestra.

El presente estudio tiene algunas limitaciones. Primero, no consideramos la tasa de crecimiento de las uñas de los pies, la longitud ni de qué dedo, excluyendo los dedos gordos, lo que puede influir en la detección de fluoruro en las uñas [ 22 ]. Segundo, se recogió una muestra de orina puntual durante el segundo trimestre. Estudios previos han informado de variaciones en las concentraciones de fluoruro en múltiples muestras de orina recogidas a lo largo del embarazo [ 17 , 20 , 45 , 46 ], lo que puede reflejar cambios en el metabolismo del fluoruro durante el embarazo [ 6 ]. Tercero, los niveles de fluoruro en el agua residencial de los participantes pueden no reflejar los niveles de fluoruro en otros lugares donde consumen agua, lo que podría introducir errores de medición en nuestros análisis. Además, no consideramos la frecuencia y el volumen de agua del grifo consumida para estimar la dosis individual a partir de las concentraciones de fluoruro en el agua, ya que esto es difícil de evaluar en periodos de tiempo largos en comparación con periodos de tiempo cortos. Finalmente, si bien nuestros análisis de sensibilidad consideraron el consumo de té, no incluimos otras fuentes dietéticas de fluoruro, como los mariscos, que pueden contribuir a la ingesta dietética total en algunas poblaciones [ 28 , 29 ]. La omisión de otras fuentes dietéticas de flúor podría aumentar el riesgo de confusión residual. Sin embargo, un análisis dietético exhaustivo independiente de esta cohorte indica que el consumo de mariscos fue muy bajo entre estos participantes (Tamayo-Cabeza et al., enviado), lo que limita su posible impacto como factor de confusión importante en este análisis.

En una población rural de Nueva Inglaterra que reside en viviendas abastecidas por sistemas de agua privados y no regulados, observamos una correlación positiva entre las concentraciones de flúor en el agua y en la orina y las uñas de los pies. Las correlaciones fueron relativamente más fuertes entre el flúor en las uñas y el agua del grifo, probablemente debido a que las uñas reflejan una exposición al flúor a largo plazo en comparación con la orina, lo que las hace menos sensibles a las variaciones introducidas por el consumo de alimentos o bebidas con alto contenido de flúor antes de la toma de muestras. Las concentraciones de flúor en las uñas de los pies muestran potencial como biomarcador fiable de la exposición al flúor durante el embarazo. Futuras investigaciones deberían validar estos hallazgos en diversas poblaciones de mujeres embarazadas, en particular aquellas que residen en zonas con sistemas de agua no regulados y diferentes niveles de exposición al flúor.