Association between maternal urinary speciated arsenic concentrations and gestational diabetes in a cohort of Canadian women

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dc.contributor.author

Ashley-Martin, Jillian

Dodds, Linda

Arbuckle, Tye E.

Bouchard, Maryse F.

Shapiro, Gabriel D.

Fisher, Mandy

Monnier, Patricia

Morisset, Anne-Sophie

Ettinger, Adrienne S.

dc.date.accessioned

2024-04-11T17:27:02Z

dc.date.available

2024-04-11T17:27:02Z

dc.date.issued

2018-10-12

dc.description - en

"Health Canada helps to protect the health of Canadians by assessing and managing the health risks associated with exposure to environmental contaminants. Arsenic is a naturally occurring chemical element found throughout our environment. It is used in the manufacture of a variety of products. Arsenic exists in different chemical forms, which can be classified into two groups: organic arsenic and inorganic arsenic. Arsenobetaine, an organic arsenic compound, is most commonly found in fish and shellfish. Inorganic arsenic may be found at low levels in rice, ground water and some types of seaweed. Some research has suggested that maternal total arsenic (As) levels are associated with an increased risk of gestational diabetes (GDM). However, the toxicity of specific forms of arsenic is uncertain. In this study, organic and inorganic forms of arsenic were measured in 1st trimester urine from pregnant women in the Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals (MIREC) Study. Women with gestational diabetes were identified from medical records. Among 1243 women who had a live, singleton birth and no previous history of diabetes, 4% had gestational diabetes (GDM). Compared to women with the lowest levels of the DMA form of arsenic, women in the highest exposure group were associated with 4 times the risk of GDM. If the woman was carrying a male fetus, the association between DMA and GDM was 5 times higher. These results suggest a positive relation between certain arsenic forms and gestational diabetes, which may be particularly strong among women carrying a male fetus. This study was led by researchers at Dalhousie University, in collaboration with Health Canada scientists. Health Canada will continue to review new research relating to arsenic toxicity, particularly its effects on pregnant women and children."

dc.description.abstract - en

Background Epidemiological and toxicological evidence suggests that maternal total arsenic (As) levels are associated with an elevated risk of gestational diabetes (GDM). Uncertainty remains regarding the metabolic toxicity of specific arsenic species, comprised of both organic and inorganic sources of arsenic exposure. Objectives We assessed associations between speciated As and GDM using data from the Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals (MIREC) Study. Methods Concentrations of speciated As [(inorganic (trivalent, pentavalent)), methylated arsenic species metabolites (monomethylarsonic acid (MMA), dimethylarsinic acid (DMA)), and organic (arsenobetaine)] were measured in first trimester maternal urine samples. GDM cases were identified in accordance with Canadian guidelines. Multivariable regression models were used to estimate associations between speciated As and GDM, evaluate potential interaction between speciated As exposures, and assess fetal sex-specific findings. Results Among 1243 women who had a live, singleton birth and no previous history of diabetes, 4% met the diagnostic criteria for GDM. Our analyses focused on DMA and arsenobetaine as these were the subtypes with detectable concentrations in at least 40% of samples. Compared to women in the lowest tertile of DMA (<1.49 μg As/L), women with concentrations exceeding 3.52 μg As/L (3rd tertile) experienced an increased risk of GDM (aOR = 3.86; 95% CI: 1.18, 12.57) (p-value for trend across tertiles = 0.04). When restricted to women carrying male infants, the magnitude of this association increased (aOR 3rd tertile = 4.71; 95% CI: 1.05, 21.10). Conclusions These results suggest a positive relation between DMA and GDM; potential differences in risk by fetal sex requires further investigation.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Arrière-plan Les preuves épidémiologiques et toxicologiques suggèrent que les niveaux maternels d'arsenic total (As) sont associés à un risque élevé de diabète gestationnel (DG). Une incertitude demeure quant à la toxicité métabolique d’espèces spécifiques d’arsenic, composées de sources organiques et inorganiques d’exposition à l’arsenic. Objectifs Nous avons évalué les associations entre les espèces As et le GDM à l'aide des données de l'étude MIREC (Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals). Méthodes Les concentrations d'As spécié [(inorganique (trivalent, pentavalent)), de métabolites d'espèces d'arsenic méthylés (acide monométhylarsonique (MMA), acide diméthylarsinique (DMA)) et organique (arsénobétaïne)] ont été mesurées dans des échantillons d'urine maternelle du premier trimestre. Les cas de DSG ont été identifiés conformément aux lignes directrices canadiennes. Des modèles de régression multivariés ont été utilisés pour estimer les associations entre les espèces As et le GDM, évaluer l'interaction potentielle entre les expositions à l'As espèces et évaluer les résultats spécifiques au sexe fœtal. Résultats Parmi les 1 243 femmes ayant eu un accouchement vivant unique et sans antécédents de diabète, 4 % répondaient aux critères diagnostiques du DG. Nos analyses se sont concentrées sur le DMA et l'arsénobétaïne, car il s'agissait des sous-types présentant des concentrations détectables dans au moins 40 % des échantillons. Par rapport aux femmes appartenant au tertile le plus bas de DMA (<1,49 μgAs/L), les femmes présentant des concentrations supérieures à 3,52 μgAs/L (3e tertile) présentaient un risque accru de diabète gestationnel (aOR=3,86 ; IC à 95 % : 1,18, 12,57). (valeur p pour la tendance sur les tertiles = 0,04). Lorsqu'elle est limitée aux femmes portant des nourrissons de sexe masculin, l'ampleur de cette association a augmenté (aOR 3e tertile = 4,71 ; IC à 95 % : 1,05, 21,10). Conclusions Ces résultats suggèrent une relation positive entre DMA et GDM ; les différences potentielles de risque selon le sexe fœtal nécessitent des investigations plus approfondies.

dc.description.fosrctranslation - fr

« Santé Canada contribue à protéger la santé des Canadiens en évaluant et en gérant les risques pour la santé associés à l'exposition à des contaminants environnementaux. L'arsenic est un élément chimique présent naturellement dans tout notre environnement. Il est utilisé dans la fabrication d'une variété de produits. L'arsenic existe sous différentes formes chimiques, qui peuvent être classées en deux groupes : l'arsenic organique et l'arsenic inorganique. L'arsénobétaïne, un composé organique de l'arsenic, se trouve le plus souvent dans les poissons et les fruits de mer. L'arsenic inorganique peut être trouvé en faibles concentrations dans le riz, les eaux souterraines et certains types d'algues. Certaines recherches ont suggéré que les niveaux maternels d'arsenic total (As) sont associés à un risque accru de diabète gestationnel (DG). Toutefois, la toxicité de certaines formes spécifiques d’arsenic est incertaine. Dans cette étude, les formes organiques et inorganiques d'arsenic ont été mesurées dans l'urine du premier trimestre de femmes enceintes dans le cadre de l'étude MIREC (Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals). Les femmes atteintes de diabète gestationnel ont été identifiées à partir des dossiers médicaux. Parmi les 1 243 femmes ayant eu un accouchement vivant unique et sans antécédents de diabète, 4 % souffraient de diabète gestationnel (DG). Comparées aux femmes présentant les niveaux les plus faibles de forme d'arsenic DMA, les femmes du groupe d'exposition le plus élevé étaient associées à 4 fois plus de risque de diabète gestationnel. Si la femme portait un fœtus mâle, l’association entre DMA et GDM était 5 fois plus élevée. Ces résultats suggèrent une relation positive entre certaines formes d'arsenic et le diabète gestationnel, qui pourrait être particulièrement fort chez les femmes portant un fœtus de sexe masculin. Cette étude a été dirigée par des chercheurs de l'Université Dalhousie, en collaboration avec des scientifiques de Santé Canada. Santé Canada continuera d'examiner les nouvelles recherches liées à la toxicité de l'arsenic, en particulier ses effets sur les femmes enceintes et les enfants.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1016/j.envint.2018.10.008

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2291

dc.language.iso

en

dc.publisher

Elsevier

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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Association between maternal urinary speciated arsenic concentrations and gestational diabetes in a cohort of Canadian women

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Article

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