Low iron intake aggravates the adverse effect of prenatal lead exposure on children’s neurodevelopment up to 36 months

Abstract

Background: Threshold of lead concentration affecting children’s development is not still identified. Current lead exposure in developed countries still remains a major public health issue. Lead exposure affects the most, in high risk population like pregnant women and children. The theme of this dissertation is to study the impact of very low prenatal lead exposure on children’s cognitive growth. Nutrients are also known to interact with the harmful action of lead. Another objective was to study the effect of mother’s dietary iron intake on the adverse action of prenatal lead exposure. Also, the susceptible window of prenatal lead exposure affecting children’s growth was explored. Objectives: The aim of this dissertation was to study the effect of very low prenatal lead (<5µg/dL) exposure on cognitive development of children and the role of mother’s dietary iron intake in reducing the adverse effects of prenatal lead. Methods: The eligible study participants were selected from the mother’s and children’s environment health study (MOCEH); a prospective cohort study that studied the effect of various environmental exposures on children’s growth and health. It is a multicentric study involving network of hospitals and community health centers, conducted from the year 2006-2010. Study participants whose blood lead levels and their children whose cognitive measurements were assessed were included in the study (n=965). Linear model analysis was done to evaluate the action of low level lead exposure on children’s cognitive development. Interaction between maternal and cord blood lead levels and mother’s dietary iron intake was assessed on multiplicative scale. Stratified analysis by mother’s dietary iron intake was performed. Linear mixed model was explored to study the long term impact of low prenatal lead exposure on children. Results: Late pregnancy maternal lead levels marginally affected MDI scores in children at 6 months. Less mother’s dietary iron intake further pronounced these adverse effects of late pregnancy lead on children’s MDI score at 6 months (β= -2.53, p <0.05). Late pregnancy maternal lead was found to affect children’s neurodevelopment up to 36 months of age with mothers less dietary iron intake pronouncing the adverse effects of lead. Conclusion: This dissertation shows that even very low level of prenatal lead exposure has detrimental impact on children’s cognitive growth. The susceptible window of prenatal lead exposure affecting the child’s development was found to be late pregnancy. The harmful effect of prenatal lead exposure on postnatal neurodevelopment of children gets aggravated in the condition of mother’s low iron intake. Thus, the current level of lead exposure still continues to be a public health issue, especially in vulnerable population like pregnant mother, fetuses and children.;연구 배경: 납은 잘 알려진 환경 오염 물질이나, 어린이 성장 영향을 예방할 수 있는 납 노출 기준은 여전히 밝혀지지 않고 있다. 국내에서는 유연 휘발유 사용 금지 정책으로 인해, 일반 인구의 납 농도가 감소하였으나, 저농도 납 노출로 인한 공중 보건 문제는 계속되고 있다. 하지만, 적절한 영양소 섭취는 납과 영양소의 상호작용을 통해 납 노출로 인한 건강 문제를 예방할 수 있다. 따라서, 이러한 모든 상황들을 고려하여, 어린이 성장에 영향을 미치는 태내 납 노출의 영향과 태내 납 노출에 특히 취약한 시기 (susceptible period)를 알아야 할 필요가 있다. 연구 목적: 본 논문의 목적은 어린이 인지 발달에 미치는 저농도 납 노출의 영향을 보고, 태내 납 노출의 부정적인 영향을 줄이는 철의 역할에 대해 알아보는 것이다. 연구자료 및 방법: 본 연구는 산모와 영유아 대상의 환경노출에 의한 건강영향연구(Mother’s and children’s environment health study, MOCEH)의 일환으로 진행되었다. MOCEH는 다양한 환경 오염원이 어린이의 성장과 건강에 미치는 영향을 연구하는 전향적 코호트 연구로, 병원 및 지역 보건 센터를 포함하는 다기관 연구이다. 연구대상자들의 혈중 납 농도와 신경행동발달이 측정되었는데, 총 965명 어린이의 인지발달지수 (Mental development index, MDI) 및 동작발달지수 (psychomotor development index, PDI)가 평가였다. 선형모델분석 (Linear model analysis)로 아이들의 인지 발달에 미치는 저농도 납 노출의 영향을 평가하였다. 곱셈교호작용을 통해 납과 철 간의 상호작용을 평가하였다. 어머니의 철 섭취량 중 75퍼센타일 값으로 층화한 분석을 수행하였다. 선형혼합모델을 사용하여 태 내 저농도 납노출이 6개월부터 36개월에 이르는 어린이 인지발달에 미치는 장기 영향을 살펴보았다 결과: 임신부의 임신 후기 혈중 납 농도는 제한적으로 (marginally) 6개월 어린이 MDI 점수에 영향을 주었다. 철분을 적게 섭취하는 산모에서, 임신 후기 납 노출이 6개월 어린이 MDI 점수에 더 명확한 영향을 주었다 (β=-2.53,p<0.05). 임신부의 임신 후기 납 노출은 36개월까지 어린이 인지 발달에 부정적인 영향을 주었으며, 임신부의 철분 섭취가 적을 경우 납 노출의 부정적인 영향이 더 명확하게 나타났다. 결론: 태내 저농도 납 노출은 어린이 인지 발달에 부정적인 영향을 나타내었으며, 임신부의 철분 섭취가 낮을수록 그 영향이 증가되었다. 또한, 아이의 발달에 영향을 미치는 임신부 납 노출의 취약 시기는 임신 후기로 관찰되었다. 결론적으로, 현재의 매우 낮은 수준의 납 노출이 어린이의 신경행동발달에 영향을 미치고 있어, 여전히 공중보건학적 문제가 된다고 하겠다. 영양섭취를 고려한 중재 전략은 더 나은 어린이 발달을 위한 정책으로 활용될 수 있을 것이다.