Adjusting urinary chemical biomarkers for hydration status during pregnancy

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dc.contributor.author

MacPherson, Susan

Arbuckle, Tye E.

Fisher, Mandy

dc.date.accessioned

2024-04-12T15:44:33Z

dc.date.available

2024-04-12T15:44:33Z

dc.date.issued

2018-06-08

dc.description - en

Health Canada is responsible for protecting the health of Canadians by assessing and managing the health risks associated with exposure to environmental contaminants. To assess a population’s exposure to a given contaminant, chemical concentrations are often measured in urine samples. The more fluids that are ingested, the more dilute the urine and the lower the concentration of the chemical that will be measured in the urine. Different people will have different fluid intakes, so to directly compare concentrations of a chemical between people, it is important to adjust the concentration of a chemical in their urine by a measure of how dilute their urine is. Due to the physical changes that can affect the dilution of urine samples during pregnancy, this study was designed to evaluate the adjustment methods and determine the best approach to account for the dilution of urine samples collected during pregnancy. An accurate method should remain constant within and between individuals. These methods include calculating the individual’s urinary flow rate by dividing the total volume of the urine sample by the time since the previous void, or adjusting concentrations using urinary specific gravity (SG) or creatinine concentration. Overall, urinary flow rates and creatinine concentration differed across the pregnant population, with respect to body mass index and time of day when the urine was collected, while specific gravity showed no trend within a day or across pregnancy. In addition, specific gravity also has the lowest within person variability. The outcome of this analysis suggests that specific gravity adjustment is the best approach for correcting urinary biomarker concentrations for dilution in pregnant women. This study has provided further understanding into the physiological and time-based factors affecting urinary dilution and may better inform human health risk assessment with respect to the pregnant population.

dc.description.abstract - en

One way of assessing a population's exposure to environmental chemicals is by measuring urinary biomarker concentrations, which can vary depending on the hydration status of the individual. The physiological changes that occur during pregnancy can impact the hydration adjustment approaches, such as calculating the individual's urinary flow rate (UFR), or adjusting concentrations using specific gravity (SG) or creatinine. A total of 1260 serial spot urine samples were collected from 80 women, averaging 32.4 years of age, throughout and shortly after pregnancy. The relationship between each approach was examined and time of day and across pregnancy differences were tested using linear mixed models. The correlation between the calculated excretion rate and each of the adjustment techniques was examined on a selection of seven phthalate metabolites. Based on the linear mixed model results, we found that UFR and creatinine excretion rates differed systematically across the population, with respect to body mass index (BMI) and time. SG differed with respect to BMI, but there were no systematic time trends. SG had the highest within-person reproducibility, according to the intraclass correlation coefficient (ICC). The excretion rate of each of the phthalates was most strongly correlated with the SG-standardized concentration. This analysis showed that SG showed a slightly better within-person reproducibility and the least amount of systematic variation when compared to creatinine adjustment. Therefore, SG correction appears to be a favorable approach for correcting for the hydration status of the pregnant women from this cohort.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Une façon d'évaluer l'exposition d'une population aux produits chimiques environnementaux consiste à mesurer les concentrations de biomarqueurs urinaires, qui peuvent varier en fonction de l'état d'hydratation de l'individu. Les changements physiologiques qui se produisent pendant la grossesse peuvent avoir un impact sur les approches d'ajustement de l'hydratation, telles que le calcul du débit urinaire (UFR) de l'individu ou l'ajustement des concentrations à l'aide de la densité (SG) ou de la créatinine. Au total, 1 260 échantillons d'urine ponctuels en série ont été collectés auprès de 80 femmes, âgées en moyenne de 32,4 ans, tout au long et peu de temps après la grossesse. La relation entre chaque approche a été examinée et les différences d'heure de la journée et de grossesse ont été testées à l'aide de modèles mixtes linéaires. La corrélation entre le taux d'excrétion calculé et chacune des techniques d'ajustement a été examinée sur une sélection de sept métabolites de phtalates. Sur la base des résultats du modèle mixte linéaire, nous avons constaté que les taux d'excrétion d'UFR et de créatinine différaient systématiquement au sein de la population, en ce qui concerne l'indice de masse corporelle (IMC) et le temps. SG différait en ce qui concerne l'IMC, mais il n'y avait pas de tendances temporelles systématiques. SG avait la reproductibilité intra-personne la plus élevée, selon le coefficient de corrélation intraclasse (ICC). Le taux d'excrétion de chacun des phtalates était le plus fortement corrélé à la concentration standardisée par SG. Cette analyse a montré que la SG présentait une reproductibilité intra-personne légèrement meilleure et le moins de variation systématique par rapport à l'ajustement de la créatinine. Par conséquent, la correction SG semble être une approche favorable pour corriger l’état d’hydratation des femmes enceintes de cette cohorte.

dc.description.fosrctranslation - fr

Santé Canada est responsable de protéger la santé des Canadiens en évaluant et en gérant les risques pour la santé associés à l'exposition aux contaminants environnementaux. Pour évaluer l’exposition d’une population à un contaminant donné, les concentrations chimiques sont souvent mesurées dans des échantillons d’urine. Plus vous ingérez de liquides, plus l'urine est diluée et plus la concentration du produit chimique qui sera mesurée dans l'urine est faible. Différentes personnes auront des apports hydriques différents, donc pour comparer directement les concentrations d'un produit chimique entre les personnes, il est important d'ajuster la concentration d'un produit chimique dans leur urine en mesurant la dilution de leur urine. En raison des changements physiques pouvant affecter la dilution des échantillons d'urine pendant la grossesse, cette étude a été conçue pour évaluer les méthodes d'ajustement et déterminer la meilleure approche pour tenir compte de la dilution des échantillons d'urine collectés pendant la grossesse. Une méthode précise doit rester constante au sein et entre les individus. Ces méthodes comprennent le calcul du débit urinaire de l’individu en divisant le volume total de l’échantillon d’urine par le temps écoulé depuis la miction précédente, ou en ajustant les concentrations en utilisant la densité urinaire (SG) ou la concentration de créatinine. Dans l'ensemble, les débits urinaires et la concentration de créatinine différaient dans la population enceinte, en ce qui concerne l'indice de masse corporelle et l'heure de la journée à laquelle l'urine était collectée, tandis que la densité spécifique ne montrait aucune tendance au cours d'une journée ou tout au long de la grossesse. De plus, la densité spécifique présente également la plus faible variabilité intra-individuelle. Les résultats de cette analyse suggèrent que l’ajustement de la densité spécifique constitue la meilleure approche pour corriger les concentrations de biomarqueurs urinaires en vue de leur dilution chez les femmes enceintes. Cette étude a permis de mieux comprendre les facteurs physiologiques et temporels affectant la dilution urinaire et pourrait mieux éclairer l'évaluation des risques pour la santé humaine en ce qui concerne la population enceinte.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1038/s41370-018-0043-z

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2310

dc.language.iso

en

dc.publisher

Springer Nature

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Adjusting urinary chemical biomarkers for hydration status during pregnancy

dc.type - en

Article

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