Prenatal and postnatal manganese teeth levels and neurodevelopment at 7, 9, and 10.5 years in the CHAMACOS cohort

Abstract

Background: Numerous cross-sectional studies of school-age children have observed that exposure to manganese (Mn) adversely affects neurodevelopment. However, few prospective studies have looked at the effects of both prenatal and postnatal Mn exposure on child neurodevelopment. Methods: We measured Mn levels in prenatal and early postnatal dentine of shed teeth and examined their association with behavior, cognition, memory, and motor functioning in 248 children aged 7, 9, and/or 10.5. years living near agricultural fields treated with Mn-containing fungicides in California. We used generalized linear models and generalized additive models to test for linear and nonlinear associations, and generalized estimating equation models to assess longitudinal effects. Results: We observed that higher prenatal and early postnatal Mn levels in dentine of deciduous teeth were adversely associated with behavioral outcomes, namely internalizing, externalizing, and hyperactivity problems, in boys and girls at 7 and 10.5 years. In contrast, higher Mn levels in prenatal and postnatal dentine were associated with better memory abilities at ages 9 and 10.5, and better cognitive and motor outcomes at ages 7 and 10.5. years, among boys only. Higher prenatal dentine Mn levels were also associated with poorer visuospatial memory outcomes at 9 years and worse cognitive scores at 7 and 10.5. years in children with higher prenatal lead levels (≥ 0.8. μg/dL). All these associations were linear and were consistent with findings from longitudinal analyses. Conclusions: We observed that higher prenatal and early postnatal Mn levels measured in dentine of deciduous teeth, a novel biomarker that provides reliable information on the developmental timing of exposures to Mn, were associated with poorer behavioral outcomes in school-age boys and girls and better motor function, memory, and/or cognitive abilities in school-age boys. Additional research is needed to understand the inconsistencies in the neurodevelopmental findings across studies and the degree to which differences may be associated with different Mn exposure pathways and biomarkers.

Antecedentes: Numerosos estudios transversales de niños en edad escolar han observado que la exposición al manganeso (Mn) afecta negativamente al neurodesarrollo. Sin embargo, pocos estudios prospectivos han analizado los efectos de ambos. Exposición prenatal y posnatal al manganeso en el neurodesarrollo infantil. Métodos: medimos los niveles de Mn en la dentina prenatal y postnatal temprana de los dientes caídos y examinamos su asociación, relación con el comportamiento, la cognición, la memoria y el funcionamiento motor en 248 niños de 7, 9 y / o 10,5 años de vida. Cerca de campos agrícolas tratados con fungicidas que contienen Mn en California. Usamos lineales generalizados modelos y modelos aditivos generalizados para probar asociaciones lineales y no lineales, y estimación generalizada modelos de ecuaciones para evaluar los efectos longitudinales. Resultados: Observamos que los niveles más altos de Mn prenatal y postnatal temprano en la dentina de los dientes deciduos fueron asociados adversamente con resultados de comportamiento, es decir, problemas de internalización, externalización e hiperactividad, en niños y niñas a los 7 y 10,5 años. Por el contrario, los niveles más altos de Mn en la dentina prenatal y posnatal se asociaronciado con mejores capacidades de memoria a los 9 y 10,5 años, y mejores resultados cognitivos y motores a los 7 años y 10,5 años, solo entre varones. Los niveles más altos de manganeso en dentina prenatal también se asociaron con un deterioro visuoespacial resultados de memoria a los 9 años y peores puntuaciones cognitivas a los 7 y 10,5 años en niños con mayor prenatal niveles de plomo (≥0,8 μg / dL). Todas estas asociaciones fueron lineales y fueron consistentes con los hallazgos de análisis. Conclusiones: Observamos que mayores niveles de Mn prenatal y postnatal temprano medidos en dentina de deciduas dientes, un biomarcador novedoso que proporciona información confiable sobre el tiempo de desarrollo de las exposiciones al manganeso, se asociaron con peores resultados de comportamiento en niños y niñas en edad escolar y una mejor función motora, ory, y / o habilidades cognitivas en niños en edad escolar. Se necesita investigación adicional para comprender las inconsistencias en los hallazgos del desarrollo neurológico a través de los estudios y el grado en que las diferencias pueden estar asociadas con diferentes vías de exposición al Mn y biomarcadores.

Antecedentes: Numerosos estudos transversais de crianças em idade escolar observaram que a exposição ao manganês (Mn) afeta negativamente o neurodesenvolvimento. No entanto, poucos estudos prospectivos analisaram os efeitos de ambos. Exposição pré e pós-natal ao manganês no neurodesenvolvimento infantil. Métodos: medimos os níveis de Mn na dentina pré-natal e pós-natal inicial de dentes caídos e examinamos sua associação, relação com comportamento, cognição, memória e funcionamento motor em 248 crianças de 7, 9 e / ou 10,5 anos de vida. Perto de campos agrícolas tratados com Mn contendo fungicidas na Califórnia. Usamos modelos lineares generalizados e modelos aditivos generalizados para testar associações lineares e não lineares, e modelos de estimativa generalizada de equações para avaliar efeitos longitudinais. Resultados: Observamos que los niveles más altos de Mn prenatal y postnatal temprano en la dentina de los dientes deciduos fueron asociados adversamente con resultados de comportamiento, es decir, problemas de internalización, externalización e hiperactividad, en niños y niñas a los 7 y 10, 5 anos. Em contraste, níveis mais elevados de Mn na dentina pré-natal e pós-natal foram associados a melhores capacidades de memória aos 9 e 10,5 anos e melhores resultados cognitivos e motores aos 7 anos e 10,5 anos, apenas entre os homens. Níveis mais elevados de manganês na dentina pré-natal também foram associados a desfechos de memória visuoespacial prejudicada aos 9 anos e piores escores cognitivos aos 7 e 10,5 anos em crianças com níveis mais elevados de chumbo pré-natal (≥0,8 μg / dL). Todas essas associações foram lineares e consistentes com os resultados da análise. Conclusões: Observamos que níveis mais elevados de Mn pré-natal e pós-natal precoce medidos na dentina de dentes decíduos, um novo biomarcador que fornece informações confiáveis ​​sobre o tempo de desenvolvimento de exposições ao manganês, foram associados a resultados comportamentais mais pobres em meninos e meninas mais velhos. função motora, audição e / ou habilidades cognitivas em crianças em idade escolar. Pesquisas adicionais são necessárias para compreender as inconsistências nos achados do neurodesenvolvimento entre os estudos e o grau em que as diferenças podem estar associadas a diferentes vias de exposição ao Mn e biomarcadores.