Maternal blood and hair manganese concentrations, fetal growth, and length of gestation in the ISA cohort in Costa Rica

Abstract

Background: Animal studies have shown that both deficiency and excess manganese (Mn) may result in decreased fetal size and weight, but human studies have reported inconsistent results. Methods: We examined the association of blood and hair Mn concentrations measured at different times during pregnancy with fetal growth among term births and length of gestation in a cohort of 380 mother-infant pairs living near banana plantations aerially sprayed with Mn-containing fungicides in Costa Rica. We used linear regression and generalized additive models to test for linear and nonlinear associations. Results: Mean (± SD) blood Mn concentration was 24.4±6.6μg/L and geometric mean (geometric SD) hair Mn concentration was 1.8 (3.2) μg/g. Hair Mn concentrations during the second and third trimesters of gestation were positively related to infant chest circumference (β for 10-fold increase=0.62cm; 95% CI: 0.16, 1.08; and β=0.55cm; 95% CI: -0.16, 1.26, respectively). Similarly, average maternal hair Mn concentrations during pregnancy were associated with increased chest circumference (β for 10-fold increase=1.19cm; 95% CI: 0.43, 1.95) in infants whose mothers did not have gestational anemia, but not in infants of mothers who had gestational anemia (β=0.39cm; 95% CI: -0.32, 1.10; pINT=0.14). All these associations were linear. Blood Mn concentrations did not show consistent linear nor nonlinear relationships with any of the birth outcomes. Conclusions: Mn plays an important role in fetal development, but the extent to which environmental exposures may cause adverse health effects to the developing fetus is not well understood. Among women living near banana plantations in Costa Rica, we did not observe linear or nonlinear associations of Mn concentrations with lowered birth weight or head circumference, as reported in previous studies. However, we did find positive linear associations between maternal hair Mn concentrations during pregnancy and infant chest circumferenceAntecedentes: los estudios en animales han demostrado que tanto la deficiencia como el exceso de manganeso (Mn) pueden resultar en una disminución del tamaño y peso del feto, pero los estudios en humanos han informado resultados inconsistentes. Métodos: Examinamos la asociación de las concentraciones de Mn en la sangre y el cabello medidas en diferentes momentos durante el embarazo con el crecimiento fetal entre los nacimientos a término y la duración de la gestación en una cohorte de 380 parejas madre-hijo que viven cerca de plantaciones de banano fumigadas aéreamente con fungicidas que contienen Mn en Costa Rica. Usamos regresión lineal y modelos aditivos generalizados para probar las asociaciones lineales y no lineales. Resultados: La concentración media (± DE) de Mn en sangre fue de 24,4 ± 6,6 μg / L y la media geométrica (DE geométrica) de la concentración de Mn en el cabello fue de 1,8 (3,2) μg / g. Las concentraciones de manganeso en el cabello durante el segundo y tercer trimestre de gestación se relacionaron positivamente con la circunferencia torácica del lactante (β para un aumento de 10 veces = 0,62 cm; IC del 95%: 0,16; 1,08; y β = 0,55 cm; IC del 95%: -0,16; 1,26, respectivamente). De manera similar, las concentraciones promedio de Mn en el cabello materno durante el embarazo se asociaron con un aumento de la circunferencia del pecho (β para un aumento de 10 veces = 1,19 cm; IC del 95%: 0,43, 1,95) en bebés cuyas madres no tenían anemia gestacional, pero no en bebés de madres. que tenían anemia gestacional (β = 0,39 cm; IC del 95%: -0,32, 1,10; pINT = 0,14). Todas estas asociaciones fueron lineales. Las concentraciones de manganeso en sangre no mostraron relaciones lineales o no lineales consistentes con ninguno de los resultados del nacimiento. Conclusiones: El manganeso juega un papel importante en el desarrollo fetal, pero no se comprende bien hasta qué punto las exposiciones ambientales pueden causar efectos adversos para la salud del feto en desarrollo. Entre las mujeres que viven cerca de las plantaciones bananeras en Costa Rica, no observamos asociaciones lineales o no lineales de concentraciones de Mn con un menor peso al nacer o circunferencia de la cabeza, como se informó en estudios previos. Sin embargo, sí encontramos asociaciones lineales positivas entre las concentraciones de Mn en el cabello materno durante el embarazo y la circunferencia del tórax del lactante.Antecedentes: Estudos em animais demonstraram que tanto a deficiência como o excesso de manganês (Mn) podem resultar na diminuição do tamanho e peso fetal, mas estudos em humanos relataram resultados inconsistentes. Métodos: Nós examinamos a associação das concentrações de Mn no sangue e no cabelo medidas em diferentes momentos durante a gravidez com o crescimento fetal entre nascimentos a termo e duração da gestação em uma coorte de 380 pares de mães e bebês que viviam perto de plantações de banana pulverizadas por via aérea com fungicidas contendo Mn na Costa Rica. Usamos regressão linear e modelos aditivos generalizados para testar associações lineares e não lineares. Resultados: A concentração média (± DP) de Mn no sangue foi de 24,4 ± 6,6 μg / L e a concentração média geométrica (DP geométrica) de Mn no cabelo foi de 1,8 (3,2) μg / g. As concentrações de Mn no cabelo durante o segundo e terceiro trimestres da gestação foram positivamente relacionadas à circunferência torácica infantil (β para aumento de 10 vezes = 0,62 cm; IC de 95%: 0,16, 1,08; e β = 0,55 cm; IC de 95%: -0,16, 1,26, respectivamente). Da mesma forma, as concentrações médias de Mn no cabelo materno durante a gravidez foram associadas ao aumento da circunferência torácica (β para aumento de 10 vezes = 1,19 cm; IC 95%: 0,43, 1,95) em bebês cujas mães não tiveram anemia gestacional, mas não em bebês de mães que tinha anemia gestacional (β = 0,39 cm; IC 95%: -0,32, 1,10; pINT = 0,14). Todas essas associações foram lineares. As concentrações de Mn no sangue não mostraram relações lineares nem não lineares consistentes com nenhum dos resultados do nascimento. Conclusões: o Mn desempenha um papel importante no desenvolvimento fetal, mas não é bem compreendido até que ponto as exposições ambientais podem causar efeitos adversos à saúde do feto em desenvolvimento. Entre as mulheres que vivem perto de plantações de banana na Costa Rica, não observamos associações lineares ou não lineares das concentrações de Mn com peso ao nascer ou perímetro cefálico reduzido, conforme relatado em estudos anteriores. No entanto, encontramos associações lineares positivas entre as concentrações de Mn nos cabelos maternos durante a gravidez e a circunferência torácica infantil