Expunerea la mangan în apă potabilă și comportamente hiperactive la copiii mai mari
Articol
Autor (i):
Introducere
Acum se recunoaște că expunerea la anumite metale, cum ar fi plumbul și mercurul, interferează cu dezvoltarea sistemului nervos la copii. Aceste cunoștințe au stârnit interes pentru sănătatea publică și au condus la implementarea măsurilor de reducere a expunerii la aceste metale. Conform recentelor studii epidemiologice și pe animale, manganul (Mn) este un metal care ar putea avea și efecte nocive asupra dezvoltării neurologice. Pe de o parte, se știe că o cantitate mică de mangan este esențială pentru buna funcționare a organismului și că riscul de deficit de mangan este practic nul, nevoile fiind ușor satisfăcute de alimente; în literatura de specialitate a fost raportat un singur caz de deficiență indusă experimental. Pe de altă parte, supraexpunerea la mangan, în principal prin inhalare, poate provoca efecte neurotoxice.
Proprietățile neurotoxice ale manganului sunt cunoscute din 1858, după ce medicul englez James Couper a raportat sindromul de intoxicație ciudat suferit de lucrătorii din minele de minereu bogate în mangan. Mai mulți dintre acești minori au dezvoltat într-adevăr manganism, o afectare gravă a sistemului nervos central. Este un sindrom progresiv și invalidant a cărui dezvoltare poate fi împărțită în trei faze:
Expunerea la mangan are ca rezultat o acumulare de mangan în ganglionii bazali (structuri subcorticale) și mai ales în globus pallidus. Acțiunea toxică a manganului asupra neuronilor determină un dezechilibru în activitatea mai multor neurotransmițători, inclusiv dopamină și acid ã-aminobutiric (GABA).
Este important de reținut că marea majoritate a cunoștințelor despre efectele neurotoxice ale manganului provin din studii efectuate la locul de muncă. Au existat multe rapoarte despre manganism încă din zilele lui James Couper. Cei afectați erau lucrători de la diferite locuri de muncă în care particulele de mangan din aer sunt prezente în concentrații mai mari de 1 mg Mn/m3, adică mine și instalații de prelucrare a minereului de mangan, instalații de producție a manganului. Aliaje de mangan și locuri unde se efectuează lipirea frecventă. Cu o expunere mai mică, riscul de manganism scade, dar pot fi observate efecte subclinice. Aceste efecte pot afecta funcțiile motorii (tremurături, dificultăți în efectuarea mișcărilor alternative rapide, rigiditate musculară, probleme posturale) și cognitive (viteza de reacție, memorie, atenție) și pot produce tulburări psihologice (depresie, iritabilitate, anxietate, agresivitate, confuzie).
Expunerea la concentrații mari de mangan în apa potabilă
În plus, a fost realizat un studiu privind efectele expunerii la mangan prin ingestia de apă potabilă la adulți. În Peloponez, Grecia, au fost comparate trei regiuni cu concentrații crescânde de mangan: 4 până la 15 µg/L (regiunea A), 80 până la 250 µg/L (regiunea B) și 1.800 până la 2.300 µg/L (regiunea C) 5. Concentrația crescută de mangan în apă a fost asociată cu cea din păr și cu semne neurologice evaluate prin examinare standardizată; diferențele au fost semnificative între zonele A și C. Rețineți că concentrația de mangan din sânge nu a fost asociată cu cea din păr și nici cu semnele neurologice. Rezultatele acestui studiu indică faptul că pot apărea efecte neurotoxice la doze considerate sigure, adică sub valoarea de referință (RfD, 10 mg/zi). Pe baza acestui studiu, Agenția pentru Protecția Mediului (EPA) a ales să ia în considerare cu mai multă prudență aportul de mangan din apă în comparație cu produsele alimentare, folosind un factor de protecție de 3 pentru a evalua aportul de mangan din apa potabilă în calculul RfD.
Prezența manganului în apă în Quebec
Concentrații naturale ridicate de mangan se găsesc în apa mai multor regiuni din Quebec, Canada și în alte părți ale lumii. În Quebec, concentrațiile sunt foarte variabile, dar cele mai ridicate niveluri se găsesc în apele subterane. Concentrațiile de până la 2.800 µg/L au fost măsurate în puțurile private din Lacul Brome din Estrie 6. Aceste concentrații ridicate sunt favorizate de condițiile redox care prevalează în subsol și care permit dizolvarea manganului în roci. În Quebec, 21% din populație se hrănește cu o sursă de apă subterană, dar sunt disponibile puține date despre prezența manganului în acvifere. Studiul Geologic al Canadei a efectuat un sondaj în bazinul hidrografic al râului Châteauguay, care a arătat că 10% din puțurile private au o concentrație de 290 µg de mangan/L 7. Dacă presupunem că o situație similară poate exista în restul Quebecului, aproximativ 160.000 de persoane (a) ar fi deservite de apă cu cel puțin această concentrație de mangan, o concentrație care a fost asociată, ar trebui să ne amintim, cu efecte adverse în studiul lui He et al. 1 .
Un studiu pilot privind expunerea la mangan în apă și copii 8
În cursul anului 2005, am fost informați că rețeaua de alimentare cu apă potabilă a unei municipalități din Quebec distribuia apă cu o concentrație mare de mangan. Aceste informații au provenit de la un rezident al acestei municipalități, tot student la masterat în științe ale mediului la Universitatea Quebec din Montreal. Prin urmare, ne-am angajat să realizăm un studiu în această municipalitate pentru a verifica dacă efectele adverse asupra sănătății ar putea fi asociate cu această expunere. Copiii au fost aleși ca populație țintă din cauza vulnerabilității lor posibile la efectele neurotoxice ale manganului. Ipoteza studiului pilot este că concentrația de mangan în apă este asociată cu cea din păr (indicator de expunere) și că acesta din urmă este asociat cu comportamente hiperactive la copiii de vârstă școlară din acest municipiu.