Prenatal exposure to legacy contaminants and visual acuity in Canadian infants: a maternal-infant research on environmental chemicals study (MIREC-ID)

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dc.contributor.author

Polevoy, C.

Arbuckle, T.E.

Oulhote, Y.

Lanphear, B.P.

Cockell, K.A.

Muckle, G.

Saint-Amour, D.

dc.date.accessioned

2024-03-13T17:12:31Z

dc.date.available

2024-03-13T17:12:31Z

dc.date.issued

2020-02-07

dc.description - en

"Health Canada is responsible for helping Canadians maintain and improve their health. Visual acuity (seeing small letters or numbers on an eye chart) is difficult to assess in infants. In infants, the Teller Acuity Card (TAC) is used. In this test, the infants turn their eyes towards the card when they see black and white stripes of different sizes. Another tool is the Visual Evoked Potentials (VEP) where the infant’s brain activity is recorded while black and white stripes of different sizes are presented on a computer screen. The aim of this study was to assess the association between infant visual acuity and prenatal exposure to metals or persistent organic pollutants (PCBs and polybrominated flame retardants (PBDEs)). Blood lead and mercury were measured during pregnancy and in the umbilical cord blood in the MIREC Study. PCBs and PBDEs were measured in 1st trimester maternal bloods. In 6-month old infants, visual acuity was measured using the TAC (n=429) and VEP (n=63 infants). No associations were found between any of the chemicals and visual acuity as measured by the TAC. However, higher levels of mercury in maternal or cord blood were associated with lower visual acuity when measured using VEP and controlling for selenium levels in breastmilk. Selenium is an essential mineral. These results suggest that small changes in infant VEP can be measured following prenatal exposure to mercury, especially when selenium levels are considered. This study was led by scientists at the University of Montreal and Health Canada."

dc.description.abstract - en

Background: Prenatal exposure to environmental contaminants can have deleterious effects on child development. While psychomotor, cognitive and behavioural outcomes have been investigated in relation to chronic exposure, the associations with visual functions remains unclear. The present study's aim was to assess the associations of prenatal exposure to legacy persistent organic pollutants and heavy metals with visual acuity in Canadian infants. The potential protective effects of selenium against mercury toxicity were also examined. Methods: Participants (mean corrected age = 6.6 months) were part of the Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals (MIREC) study. Concentrations of polychlorinated biphenyls (PCBs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), lead and mercury were measured in maternal blood during pregnancy, as well as in the cord blood. The Teller acuity card test (TAC) (n = 429) and the visual evoked potentials in a sub-group (n = 63) were used to estimate behavioural and electrophysiological visual acuity, respectively. Multivariable linear regression models were used to investigate the relationship between exposure to each contaminant and visual acuity measures, while controlling for potential confounders. Breastmilk selenium, which was available for about half of the TAC and VEP samples, was also taken into account in the mercury models as exploratory analyses. Results: We observed no significant associations between exposure to any contaminants and TAC. Analyses revealed a negative trend (p values < 0.1) between cord blood lead and mercury and electrophysiological visual acuity, whereas PCB and PBDE showed no association. When adding breastmilk selenium concentration to the mercury models, this association became statistically significant for cord concentrations (β = - 3.41, 95% CI = - 5.96,-0.86), but also for blood levels at 1st and 3rd trimesters of pregnancy (β = - 3.29, 95% CI = - 5.69,-0.88). However, further regression models suggested that this change in estimates might not be due to adjustment for selenium, but instead to a change in the study sample. Conclusions: Our results suggest that subtle, but detectable alterations of infant electrophysiological visual acuity can be identified in a population prenatally exposed to low mercury concentrations. Compared to behavioural visual acuity testing, electrophysiological assessment may more sensitive in detecting visual neurotoxicity in relation with prenatal exposure to mercury.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Contexte : L'exposition prénatale à des contaminants environnementaux peut avoir des effets néfastes sur le développement de l'enfant. Bien que les résultats psychomoteurs, cognitifs et comportementaux aient été étudiés en relation avec une exposition chronique, les associations avec les fonctions visuelles restent floues. Le but de la présente étude était d'évaluer les associations entre l'exposition prénatale aux anciens polluants organiques persistants et aux métaux lourds et l'acuité visuelle chez les nourrissons canadiens. Les effets protecteurs potentiels du sélénium contre la toxicité du mercure ont également été examinés. Méthodes : Les participants (âge moyen corrigé = 6,6 mois) faisaient partie de l’étude MIREC (Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals). Les concentrations de biphényles polychlorés (PCB), d'éthers diphényliques polybromés (PBDE), de plomb et de mercure ont été mesurées dans le sang maternel pendant la grossesse, ainsi que dans le sang de cordon. Le test de la carte d'acuité Teller (TAC) (n = 429) et les potentiels évoqués visuels dans un sous-groupe (n = 63) ont été utilisés pour estimer l'acuité visuelle comportementale et électrophysiologique, respectivement. Des modèles de régression linéaire multivariée ont été utilisés pour étudier la relation entre l'exposition à chaque contaminant et les mesures d'acuité visuelle, tout en contrôlant les facteurs de confusion potentiels. Le sélénium du lait maternel, disponible pour environ la moitié des échantillons de TAC et de VEP, a également été pris en compte dans les modèles de mercure à titre d'analyses exploratoires. Résultats : Nous n'avons observé aucune association significative entre l'exposition à des contaminants et le TAC. Les analyses ont révélé une tendance négative (valeurs p < 0,1) entre la plombémie et le mercure dans le sang de cordon et l'acuité visuelle électrophysiologique, alors que les PCB et les PBDE n'ont montré aucune association. En ajoutant la concentration de sélénium du lait maternel aux modèles de mercure, cette association est devenue statistiquement significative pour les concentrations dans le cordon (β = - 3,41, IC à 95 % = - 5,96, -0,86), mais également pour les taux sanguins aux 1er et 3e trimestres de la grossesse (β = - 3,29, IC 95% = - 5,69, -0,88). Cependant, d'autres modèles de régression suggèrent que ce changement dans les estimations pourrait ne pas être dû à un ajustement pour le sélénium, mais plutôt à un changement dans l'échantillon de l'étude. Conclusions : Nos résultats suggèrent que des altérations subtiles mais détectables de l'acuité visuelle électrophysiologique du nourrisson peuvent être identifiées dans une population exposée prénatalement à de faibles concentrations de mercure. Par rapport aux tests d'acuité visuelle comportementale, l'évaluation électrophysiologique peut être plus sensible dans la détection de la neurotoxicité visuelle en relation avec l'exposition prénatale au mercure.

dc.description.fosrctranslation - fr

« Santé Canada a la responsabilité d'aider les Canadiens à maintenir et à améliorer leur santé. L'acuité visuelle (voir de petites lettres ou des chiffres sur un tableau oculaire) est difficile à évaluer chez les nourrissons. Chez les nourrissons, la Teller Acuity Card (TAC) est utilisée. Dans ce test , les nourrissons tournent leurs yeux vers la carte lorsqu'ils voient des rayures noires et blanches de différentes tailles. Un autre outil est le potentiel évoqué visuel (VEP) où l'activité cérébrale du nourrisson est enregistrée tandis que des rayures noires et blanches de différentes tailles sont présentées sur un ordinateur. écran. Le but de cette étude était d'évaluer l'association entre l'acuité visuelle du nourrisson et l'exposition prénatale à des métaux ou à des polluants organiques persistants (PCB et retardateurs de flammes polybromés (PBDE)). La plombémie et le mercure ont été mesurés pendant la grossesse et dans le sang du cordon ombilical dans le cadre de l'étude MIREC. Les PCB et les PBDE ont été mesurés dans le sang maternel du 1er trimestre. Chez les nourrissons de 6 mois, l'acuité visuelle a été mesurée à l'aide du TAC (n = 429) et du VEP (n = 63 nourrissons). Aucune association n'a été trouvée entre les produits chimiques et l'acuité visuelle mesurée par le TAC. Cependant, des niveaux plus élevés de mercure dans le sang maternel ou ombilical étaient associés à une acuité visuelle plus faible lorsqu'ils étaient mesurés à l'aide du VEP et en contrôlant les niveaux de sélénium dans le lait maternel. Le sélénium est un minéral essentiel. Ces résultats suggèrent que de petits changements dans la PEV du nourrisson peuvent être mesurés après une exposition prénatale au mercure, en particulier lorsque les niveaux de sélénium sont pris en compte. Cette étude a été dirigée par des scientifiques de l'Université de Montréal et de Santé Canada.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1186/s12940-020-0567-2

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2122

dc.language.iso

en

dc.publisher

BMC

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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Prenatal exposure to legacy contaminants and visual acuity in Canadian infants: a maternal-infant research on environmental chemicals study (MIREC-ID)

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Article

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