Contenuto di metalli pesanti selezionati nel sangue del cordone ombelicale e dati antropometrici di madri e neonati in Polonia: dati preliminari

Jun 17, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 14077 (2023) Citare questo articolo

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La capacità di accumulare metalli negli organi e nei tessuti porta a disturbi nel funzionamento fisiologico dell'organismo, causando stress ossidativo. Ciò influisce negativamente sul funzionamento della placenta e può provocare aborti spontanei, parto prematuro e disturbi della crescita fetale. Lo scopo dello studio era di esaminare la relazione tra i livelli di metalli pesanti selezionati nel sangue del cordone ombelicale e i parametri antropometrici delle madri e dei neonati. Il contenuto di elementi nel sangue del cordone ombelicale è stato valutato mediante spettroscopia di emissione ottica al plasma accoppiato induttivamente ad alta risoluzione (ICP-OES). I risultati dello studio sono stati raccolti e analizzati statisticamente utilizzando il software IBM SPSS Statistics (PS IMAGO). Il coefficiente di correlazione di Pearson è stato utilizzato per verificare le associazioni tra le variabili selezionate. È stata condotta un'analisi di regressione per identificare i predittori dei parametri antropometrici delle donne e dei neonati studiati. Il gruppo di studio era composto da donne di età compresa tra 19 e 41 anni, la cui gravidanza non era complicata e non erano esposte a metalli pesanti a causa del lavoro o del fumo. In tutti i campioni di sangue cordonale raccolti sono stati identificati i seguenti metalli: piombo (26,25 ± 9,32 µg/L), zinco (2025,24 ± 717,83 µg/L), rame (749,85 ± 203,86 µg/L), manganese (32,55 ± 13,58 µg/L ), cromo (8,34 ± 2,16 µg/L) e selenio (158,46 ± 41,58 µg/L). L'analisi statistica condotta ha indicato la relazione tra il contenuto di rame nel sangue del cordone ombelicale e l'aumento di peso delle donne incinte. È stata osservata una relazione significativa tra la circonferenza della testa del neonato e il contenuto di cromo. Inoltre, sono state riscontrate correlazioni positive significative tra il contenuto di zinco e rame, manganese e piombo, manganese e selenio, piombo e selenio e piombo e cromo nel sangue del cordone ombelicale. Il rapporto tra le concentrazioni di zinco e rame era correlato alla circonferenza della testa neonatale. L’aumento di peso nelle donne in gravidanza è correlato positivamente con il livello di rame nel sangue del cordone ombelicale. Esiste un'associazione tra la circonferenza della testa alla nascita e la concentrazione di cromo nel sangue del cordone ombelicale. I livelli di rame e zinco nel sangue del cordone ombelicale sono positivamente correlati alla circonferenza della testa alla nascita.

I livelli ambientali di metalli pesanti variano notevolmente e possono dipendere dal tipo di metallo, dalla sua forma chimica, dalla vicinanza di agglomerati metropolitani o strade trafficate e anche dalle tipologie di piante presenti in una determinata area. I livelli di metalli pesanti nei tessuti umani dipendono anche dalle scelte di vita dell'individuo, ad esempio dal fumo. L'accumulo di metalli pesanti in organi come cervello, cuore, fegato e reni compromette il funzionamento fisico dell'organismo, danneggiando i processi metabolici e causando stress ossidativo1. I fattori di rischio ambientale che influenzano la gravidanza e il parto esercitano i loro effetti non solo durante la gravidanza ma anche durante il periodo preconcezionale. I metalli pesanti possono influenzare le funzioni riproduttive sia maschili che femminili. Possono interrompere il ciclo mestruale, causare difficoltà di concepimento e persino causare difetti alla nascita2,3,4. L’inquinamento ambientale può avere un impatto sulla qualità dello sperma5,6. La ricerca scientifica indica che l’inquinamento ambientale può avere effetti negativi non solo sulla fertilità umana ma anche sulla gravidanza e può portare a complicazioni ed esiti negativi della gravidanza6,7. La placenta, che funge da barriera protettiva per il feto contro le tossine, è permeabile ai metalli pesanti. Lo squilibrio redox causato dai metalli pesanti ha effetti negativi sulla funzione placentare. Ciò può comportare il fallimento della gravidanza (ad esempio, aborto spontaneo), parto prematuro o limitazione della crescita fetale6,7. La concentrazione di metalli pesanti nel sangue del cordone ombelicale riflette la quantità effettiva di metalli che attraversa la barriera placentare e raggiunge il feto8. L'esposizione delle donne in gravidanza ai metalli pesanti provoca l'accumulo di metalli nel sangue del cordone ombelicale e può avere un impatto sui parametri antropometrici dei neonati. Data la sua capacità di attraversare facilmente la placenta, il piombo può influenzare negativamente lo sviluppo del feto e successivamente del neonato. Accumulato nelle ossa, può essere rilasciato nel flusso sanguigno della madre e poi raggiungere il feto. Il piombo ha un effetto neurotossico e disturba lo sviluppo neurologico del feto. Inoltre, l’emoglobina fetale ha maggiore affinità con il piombo rispetto all’emoglobina adulta. Il corpo femminile è più suscettibile agli effetti del cadmio rispetto al corpo maschile. Attraverso il suo effetto sui percorsi ormonali e sulla generazione di stress ossidativo, il cadmio può svolgere un ruolo nell’aborto spontaneo e in altri fallimenti ostetrici7. Sono stati inoltre riportati rapporti tra l'esposizione prenatale al cadmio e il basso peso alla nascita, la lunghezza alla nascita e la circonferenza della testa9. L'esposizione al cromo durante la gravidanza può essere associata a una limitazione della crescita fetale. Una maggiore concentrazione di cromo nei campioni biologici di donne in gravidanza è associata a una circonferenza addominale più piccola e a un peso fetale inferiore, come valutato con gli ultrasuoni10,11. Oligoelementi come zinco, rame e selenio svolgono un ruolo importante nella normale crescita fetale, quindi i loro livelli adeguati nel sangue del cordone ombelicale sono cruciali per lo sviluppo fetale. Inoltre, questi elementi sono positivamente correlati al peso alla nascita dei neonati12. Altri studi indicano che i livelli di rame o manganese sono significativamente associati al minor peso corporeo nei neonati13,14. Il manganese è un importante antiossidante in gravidanza, ma la sua concentrazione nel sangue cordonale, sia bassa che alta, può influenzare i parametri antropometrici alla nascita15. Le analisi dell'impatto di metalli pesanti come nichel, tallio o antimonio sui parametri antropometrici dei neonati hanno dimostrato che, nonostante i loro bassi livelli nel sangue cordonale, questi metalli hanno un effetto negativo sulla crescita fetale16. I materiali biologici più comunemente utilizzati per valutare i livelli di esposizione agli inquinanti ambientali sono il sangue, utilizzato per valutare i livelli di composti relativamente persistenti, cioè quelli con un'emivita di diversi mesi o anni, e l'urina, utilizzata per valutare i livelli dei composti non persistenti, cioè quelli la cui emivita è misurata in ore17.