Effect of hormone disruptors on birth outcomes and child’s anogenital distance

Abstract

Introduction: Persistent Organic Pollutants (POPs) include a wide range of synthetic chemical substances that are ubiquitous in the environment and are identified as endocrine disrupting chemicals (EDCs) which can alter the function of endocrine systems in humans and animals. Exposure to such chemicals during critical developmental phases, such as in utero has been associated with adverse reproductive and child health outcomes. Aims: The main aim of this thesis was to evaluate the effect of in utero exposure to hormone disruptors on birth outcomes and anogenital distance of the child in five European population-based cohort studies in Greece, Spain, England, Denmark and Norway. Methods: We measured dioxin-like activity in maternal and cord blood plasma samples collected at delivery using the Dioxin-Responsive Chemically Activated LUciferase eXpression (DR CALUX®) bioassay. Concentrations of several PCBs and other organochlorine compounds (dichlorodiphenyl dichloroethene [DDE], dichlorodiphenyl trichloroethane [DDT] and hexachlorobenzene [HCB]), were determined in 1st trimester maternal serum by triple quadrupole mass spectrometry. Information on birth outcomes was retrieved from medical records. Anogenital distances were measured in newborn and young children.Results: Plasma dioxin-like activity was higher in maternal than in cord blood samples. Newborns in the highest tertile of exposure had a reduction of approximately half a week in their gestational age as compared with those in the lowest tertile. This association was stronger in boys than in girls, although the statistical evidence for interaction was weak. Birth weight was negatively associated with increasing levels of HCB and PCBs. Adjustment for maternal gestational weight gain explained only to a small extent the association between POP levels and birth weight. Furthermore, in a stratified analysis, the association between POPs and birth weight was only observed in women with inadequate or excessive gestational weight gain. Anogenital distances were sexually dimorphic, being longer in males than females. Plasma dioxin-like activity was negatively associated with AGD (anogenital distance: anus to upper penis), in male newborns. Negative but smaller and nonsignificant associations were observed for AGD in young boys. No associations were found in girls. Negative but not statistically significant associations were observed for AGD and HCB, DDE and total PCBs in young boys. In young girls, anoclitoral (ACD: anus to clitoris) and anofourchetal distance (AFD: anus to fourchette) were positively associated with all POPs. Conclusions: Results from these international general population studies suggest an association between low-level prenatal exposure to POPs and impaired fetal growth. Moreover, our results suggest that male infants may be susceptible to endocrine-disrupting effects of dioxins while associations with other POPs remain unclear.

Εισαγωγή: Οι επίμονοι οργανικοί ρύποι (POPs) περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα συνθετικών χημικών ουσιών που είναι ευρέως διαδεδομένες στο περιβάλλον και προσδιορίζονται ως ενδοκρινικοί διαταράκτες (EDC) που μπορούν να επηρεάσουν τη λειτουργία των ενδοκρινικών συστημάτων σε ανθρώπους και ζώα. Η έκθεση σε τέτοιες χημικές ουσίες κατά τις κρίσιμες αναπτυξιακές φάσεις, όπως στην εγκυμοσύνη, έχει συσχετιστεί με δυσμενή αποτελέσματα στην αναπαραγωγική υγεία και στην υγεία του παιδιού. Στόχοι: Ο κύριος στόχος αυτής της διατριβής ήταν να αξιολογήσει την επίδραση της έκθεσης στην εγκυμοσύνη σε ορμονικούς διαταράκτες στις εκβάσεις γέννησης και στην πρωκτογεννητική απόσταση του παιδιού σε πέντε ευρωπαϊκές πληθυσμιακές μελέτες κοόρτης στην Ελλάδα, την Ισπανία, την Αγγλία, τη Δανία και τη Νορβηγία. Μέθοδοι: Μετρήσαμε την έκθεση σε διοξίνη και μόρια με παρόμοια δράση σε δείγματα πλάσματος αίματος μητέρας κατά την εγκυμοσύνη και ομφάλιου λώρου που συλλέχθηκαν κατά τον τοκετό χρησιμοποιώντας τη μέθοδο DR CALUX®. Οι συγκεντρώσεις αρκετών PCB και άλλων οργανοχλωρικών ενώσεων (διχλωροδιφαινυλ διχλωροαιθάνιο [DDE], διχλωροδιφαινυλ τριχλωροαιθάνιο [DDT] και εξαχλωροβενζόλιο [HCB]), προσδιορίστηκαν στον μητρικό ορό του 1ου τριμήνου με φασματομετρία μάζας. Πληροφορίες για τις εκβάσεις γέννησης ανακτήθηκαν από ιατρικά αρχεία. Οι πρωκτογεννητικές αποστάσεις μετρήθηκαν σε νεογνά και νήπια.Αποτελέσματα: Η έκθεση σε διοξίνη και μόρια με παρόμοια δράση ήταν υψηλότερη στα μητρικά δείγματα από ότι στα δείγματα αίματος ομφάλιου λώρου. Τα νεογνά στο υψηλότερο τριτημόριο έκθεσης είχαν μείωση κατά περίπου μισή εβδομάδα στην ηλικία κύησης σε σύγκριση με εκείνα της χαμηλότερης έκθεσης. Αυτή η συσχέτιση ήταν ισχυρότερη στα αγόρια παρά στα κορίτσια, αν και τα στατιστικά στοιχεία για την αλληλεπίδραση ήταν αδύναμα. Το βάρος γέννησης συσχετίστηκε αρνητικά με αυξανόμενα επίπεδα έκθεσης σε HCB και PCB. Η προσαρμογή για την πρόσληψη βάρους της μητέρας κατά την κύηση εξήγησε μόνο σε μικρό βαθμό τη σχέση μεταξύ των επιπέδων POPs και του βάρους γέννησης. Επιπλέον, σε μια στρωματοποιημένη ανάλυση, η συσχέτιση μεταξύ έκθεσης σε POPs και βάρους γέννησης παρατηρήθηκε μόνο σε γυναίκες με ανεπαρκή ή υπερβολική πρόσληψη βάρους κατά την κύηση. Οι πρωκτογεννητικές αποστάσεις ήταν σεξουαλικά διμορφικές, και ήταν μεγαλύτερες στα αρσενικά από ότι στα θηλυκά παιδιά. Η έκθεση σε διοξίνη και μόρια με παρόμοια δράση κατά την εγκυμοσύνη, συσχετίστηκε αρνητικά με την πρωκτογεννητική απόσταση AGD σε αρσενικά νεογνά. Αρνητικές αλλά μικρότερες και μη σημαντικές συσχετίσεις παρατηρήθηκαν για την AGD σε αρσενικά νήπια. Δεν βρέθηκαν συσχετισμοί στα κορίτσια. Αρνητικές αλλά όχι στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις παρατηρήθηκαν για την AGD και έκθεση σε HCB, DDE και PCBs στα αγόρια. Στα κορίτσια οι πρωκτογεννητικές αποστάσεις συσχετίστηκαν θετικά με έκθεση όλους τους POP. Συμπεράσματα: Τα αποτελέσματα από αυτές τις διεθνείς μελέτες γενικού πληθυσμού υποδηλώνουν συσχέτιση μεταξύ της προγεννητικής έκθεσης σε χαμηλά επίπεδα επίμονων οργανικών ρύπων και της μειωμένης εμβρυϊκής ανάπτυξης. Επιπλέον, τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι τα αρσενικά βρέφη μπορεί να είναι ευαίσθητα στις ενδοκρινικές διαταραχές που σχετίζονται με την έκθεση σε διοξίνες, ενώ οι συσχετίσεις με άλλους POP παραμένουν ασαφείς.