Exposure to common-use pesticides, manganese, lead, and thyroidfunction among pregnant women from the Infants' EnvironmentalHealth (ISA) study, Costa Rica

Abstract

Background:Pesticides and metals may disrupt thyroid function, which is key to fetal brain development.Objectives:To evaluate if current-use pesticide exposures, lead and excess manganese alter free thyroxine (FT4),freetriiodothyronine(FT3), and thyroidstimulatinghormone (TSH) concentrationsinpregnant women fromtheInfants' Environmental Health Study (ISA).Methods:At enrollment, we determined women's (n=400)specific-gravity corrected urinary pesticide (μg/L)metabolite concentrations of mancozeb (ethylene thiourea (ETU)), pyrimethanil, thiabendazole, chlorpyrifos,synthetic pyrethroids, and 2,4-D. We also measured manganese hair (MnH) (μg/g) and blood (MnB) (μg/L),and blood lead (PbB) (μg/L) concentrations. To detect an immediate and late effect on thyroid homeostasis, wedetermined TSH, FT4 and FT3 in serum obtained at the same visit (n= 400), and about ten weeks afterwards (n= 245). We assessed associations between exposures and outcomes with linear regression and general addi-tive models, Bayesian multivariate linear regression, and Bayesian kernel machine regression.Results:About 80%, 94%, and 100% of the women had TSH, FT4, and FT3 within clinical reference ranges, respec-tively. Women with higher urinary ETU, and pyrimethanil-metabolites, had lower FT4:β=−0.79 (95%CI =−1.51,−0.08) andβ=−0.29 (95%CI =−0.62,−0.03), respectively, for each tenfold increase in exposure.MnB was positively associated with FT4 (β= 0.04 (95%CI = 0.00, 0.07 per 1μg/L increase), and women withhigh urinary pyrethroid-metabolite concentrations had decreased TSH (non-linear effects). For the late-effectanalysis, metabolites of pyrethroids and chlorpyrifos, as well as MnH, and PbB were associated decreased TSH,or increased FT4 and/or FT3.Discussion:Mancozeb (ETU) and pyrimethanil may inhibit FT4 secretion (hypothyroidism-like effect), whilechlorpyrifos, pyrethroids, MnB, MnH, PbB and Mn showed hyperthyroidism-like effects. Some effects on thyroidhomeostasis seemed to be immediate (mancozeb (ETU), pyrimethanil, MnB), others delayed (chlorpyrifos, MnH,PbB), or both (pyrethroids), possibly reflecting different mechanisms of action.Antecedentes: los pesticidas y los metales pueden alterar la función tiroidea, que es clave para el desarrollo del cerebro fetal.Objetivos: Evaluar si la exposición a pesticidas de uso actual, el plomo y el exceso de manganeso alteran la tiroxina libre (FT4), la triyodotironina libre (FT3) y la hormona estimulante de la tiroides (TSH) Métodos: En el momento de la inscripción, determinamos las concentraciones urinarias de plaguicidas (μg / L) de plaguicida corregido por gravedad específica (μg / L) de mujeres (n = 400) de mancozeb (etilen tiourea (ETU)), pirimetanil, tiabendazol en mujeres embarazadas. , clorpirifos, piretroides sintéticos y 2,4-D. También medimos las concentraciones de manganeso en cabello (MnH) (μg / g) y sangre (MnB) (μg / L), y de plomo en sangre (PbB) (μg / L). Para detectar un efecto inmediato y tardío sobre la homeostasis tiroidea, determinamos TSH, FT4 y FT3 en el suero obtenido en la misma visita (n = 400) y aproximadamente diez semanas después (n = 245). Evaluamos las asociaciones entre las exposiciones y los resultados con regresión lineal y modelos aditivos generales, regresión lineal multivariante bayesiana y regresión de máquina de kernel bayesiana. Resultados: Aproximadamente el 80%, 94% y 100% de las mujeres tenían TSH, FT4 y FT3 dentro de los rangos de referencia clínica, respectivamente. Las mujeres con mayor ETU urinaria y metabolitos de pirimetanilo tenían menor FT4: β = −0,79 (IC del 95% = −1,51, −0,08) y β = −0,29 (IC del 95% = −0,62, −0,03), respectivamente, para cada El MnB se asoció positivamente con FT4 (β = 0,04 (IC del 95% = 0,00, 0,07 por aumento de 1 μg / L), y las mujeres con concentraciones altas de metabolitos piretroides en orina tenían TSH disminuida (efectos no lineales). análisis de efectos tardíos, metabolitos de piretroides y clorpirifos, así como MnH y PbB se asociaron con disminución de TSH o aumento de FT4 y / o FT3. Discusión: Mancozeb (ETU) y pirimetanilo pueden inhibir la secreción de FT4 (efecto similar al hipotiroidismo), mientras que el clorpirifos , piretroides, MnB, MnH, PbB y Mn mostraron efectos similares al hipertiroidismo. Algunos efectos sobre la homeostasis tiroidea parecían ser inmediatos (mancozeb (ETU), pirimetanil, MnB), otros retardados (clorpirifos, MnH, PbB) o ambos (piretroides) , posiblemente reflejando diferentes mecanismos de acción.