Application d'échantillons d'ongles comme biomarqueur de l'exposition humaine à l'arsenic
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Application d'échantillons d'ongles comme biomarqueur de l'exposition humaine à l'arsenic

Oct 14, 2023

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 4733 (2022) Citer cet article

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Cette étude a évalué la relation entre l'absorption d'arsenic via l'ingestion d'eau potable et la concentration d'arsenic dans les ongles en tant que biomarqueur de l'exposition humaine. À cette fin, nous avons recueilli des échantillons d'ongles de 40 participants en bonne santé des régions rurales touchées par l'arsenic du comté de Kaboudrahang, à l'ouest de l'Iran. Un total de 49 échantillons d'ongles ont également été prélevés sur des personnes qui vivaient dans des zones où la contamination des sources d'eau potable par l'arsenic n'avait pas été signalée. Il a été constaté que les teneurs en arsenic des ongles dans 50 et 4,08 % des échantillons prélevés dans les villages contaminés par l'arsenic et de référence étaient supérieures aux valeurs normales d'arsenic des ongles (0,43 à 1,08 µg/g), respectivement. Sur la base des résultats de la régression linéaire multiple ajustée, une association significative a été trouvée entre la concentration d'arsenic dans les eaux souterraines et les ongles (p < 0,001). De plus, une association statistiquement significative a été montrée entre l'arsenic dans les échantillons d'ongles et le sexe (p = 0,037). La teneur en arsenic des ongles n'était pas significativement affectée par d'autres variables telles que l'âge, les habitudes tabagiques et l'IMC (p > 0,05). À la lumière des résultats de cette étude, l'utilisation d'indicateurs biologiques tels que les tissus des ongles en raison d'un échantillonnage plus facile et d'un moindre risque de contamination externe est appropriée pour évaluer l'exposition aux métaux lourds dans les zones contaminées.

L'arsenic est considéré comme l'un des métalloïdes dangereux présents dans les sources d'eau potable par le biais d'activités naturelles et anthropiques. Les activités anthropiques telles que l'application d'herbicides, de pesticides, de produits de préservation du bois et des fonderies de métaux, ainsi que les sources naturelles d'exposition à l'arsenic, notamment les processus géothermiques, les éruptions volcaniques et l'altération des minéraux, entraînent une contamination généralisée par l'arsenic dans les environnements souterrains tels que les sédiments, le sol, eaux de surface et eaux souterraines1,2,3,4,5. Ce métalloïde reconnu cancérogène pour l'homme par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) et l'Agence américaine de protection de l'environnement (USEPA) se trouve sous des formes organiques et inorganiques et avec différents états d'oxydation (− 3, 0, + 3, + 5) dans l'environnement6,7. L'exposition non professionnelle à l'arsenic inorganique (arsénite et arséniate) par la consommation de sources d'eau potable a des effets cancérigènes et non cancérigènes sur la santé de la population humaine exposée3,8,9. Les effets aigus et chroniques sur la santé humaine de l'exposition à l'arsenic comprennent les lésions cutanées, les maladies cardiovasculaires, l'anémie, l'insuffisance rénale, ainsi que les troubles respiratoires et différents types de cancers (poumon, peau, foie, rein et vessie)10,11,12. Par conséquent, pour assurer la salubrité de l'eau destinée à la consommation, le niveau maximal autorisé pour l'arsenic recommandé par l'Organisation mondiale de la santé est de 10 µg/L13,14. De plus, en raison de la présence répandue d'arsenic dans l'environnement et de son potentiel d'effets nocifs sur la santé humaine, la surveillance biologique des polluants est d'une grande importance dans les études toxicologiques pour évaluer l'exposition humaine par des sources naturelles et anthropiques. La surveillance biologique consiste généralement à prélever des fluides et des tissus du corps humain et à les analyser pour identifier les produits chimiques ou leurs métabolites15,16. Il existe plusieurs biomarqueurs pour identifier et évaluer la surveillance de l'exposition humaine à l'arsenic et à ses composés. Le sang, l'urine, les cheveux et les ongles ont été identifiés comme des biomarqueurs facilement accessibles pour évaluer l'exposition à l'arsenic dans les études épidémiologiques17. Parmi ces bioindicateurs, la quantité d'arsenic mesurée dans les échantillons de sang et d'urine indique un apport récent d'arsenic, de l'ordre d'environ quatre jours dans les échantillons d'urine et de 2 à 6 h dans les échantillons de sang18. D'autre part, la nécessité de congeler les échantillons d'urine collectés, le caractère invasif des méthodes de prélèvement des échantillons sanguins et les problèmes de stockage associés à ces échantillons sont des inconvénients importants liés à l'utilisation de ces biomarqueurs19. Alors que la quantité d'arsenic mesurée dans les échantillons de cheveux et d'ongles reflète une exposition pendant une période plus longue (de 3 à 6 mois avant) par rapport aux fluides corporels. Pour cette raison, dans les populations qui sont exposées à des niveaux élevés d'arsenic pendant une longue période, notamment par l'ingestion d'eau potable, ces biomarqueurs (échantillons de cheveux et d'ongles) sont utilisés pour quantifier les niveaux d'exposition18,20. Il convient de noter que la majeure partie de l'arsenic consommé dans l'eau potable est excrétée sous forme d'arsenic méthylé dans les 1 à 3 jours suivant l'exposition. Cependant, une partie de l'arsenic inorganique absorbé dans le corps a une grande affinité pour se lier aux groupes sulfhydryle et s'accumule dans les tissus denses en kératine comme les ongles et les cheveux18,21. L'utilisation d'échantillons de cheveux comme biomarqueur a été discutée en raison du taux de croissance très variable, de la nécessité de connaître la biologie des cheveux et de la possibilité de contamination externe par rapport aux échantillons d'ongles. Alors que l'utilisation d'échantillons d'ongles comme bio-indicateurs présente plus d'avantages en raison d'une moindre possibilité de contamination externe et d'un taux de croissance beaucoup plus lent (0,9–1,5 mm/mois) par rapport aux échantillons de cheveux (6–36 mm/mois)17. Par conséquent, cette étude visait à évaluer l'association entre l'exposition à l'arsenic par ingestion d'eau potable et les niveaux d'arsenic dans les ongles chez les personnes qui vivaient dans les zones rurales contaminées du comté de Kaboudrahang dans l'ouest de l'Iran, où elles étaient exposées à des concentrations d'arsenic dans les eaux souterraines comme principal source d'eau potable allant de très faible à forte teneur.

Dans cette étude transversale, les échantillons d'ongles ont été prélevés sur 89 participants en bonne santé vivant dans des zones rurales situées à l'ouest du comté de Kaboudrahang, dans la province de Hamadan, en Iran. L'emplacement des villages sélectionnés pour l'échantillonnage des ongles des participants dans la zone étudiée est illustré à la Fig. 1. Il convient de noter que l'emplacement de la zone d'étude et les villages sélectionnés pour l'échantillonnage des ongles ont été obtenus à l'aide d'ArcGIS version 10.4.1. (Fig. 1). Les niveaux d'arsenic dans les sources d'eau souterraine ont servi de base à la sélection des villages pour l'échantillonnage des ongles des participants. Ainsi, trois villages affectés par l'arsenic ont été considérés comme le groupe exposé et trois villages avec des concentrations plus faibles d'arsenic ont été considérés comme le groupe de référence. Dans ces régions, les sources d'eau souterraine sont considérées comme la principale source d'approvisionnement en eau pour l'agriculture et les besoins en eau potable. Il convient de noter que tous les individus de la présente enquête étaient des participants qui vivaient dans des régions rurales et n'avaient aucune exposition professionnelle à l'arsenic. En outre, l'économie locale des zones sélectionnées est principalement basée sur l'agriculture et l'élevage. Ensuite, des informations telles que le sexe, la taille, le poids, l'âge et le tabagisme ont également été obtenues auprès de tous les participants à l'aide d'un questionnaire autodéclaré. L'indice de masse corporelle (IMC) a été calculé en divisant le poids (kilogrammes) par la taille (mètres carrés). Le protocole d'étude a été examiné et approuvé par le comité d'éthique de l'Université des sciences médicales de Hamadan (numéro d'approbation IR. UMSHA.REC.1397.916) et toutes les expériences ont été réalisées conformément aux directives et réglementations pertinentes. Pour obtenir une autorisation éthique avant de remplir les questionnaires, un consentement éclairé a été obtenu de tous les participants et/ou de leurs tuteurs légaux. Enfin, tous les participants ont été assurés que leurs informations resteraient confidentielles.

Emplacement de la zone d'étude et village sélectionné pour l'échantillonnage des ongles (ArcGIS version 10.4.1).

Au total, six échantillons d'eau souterraine ont été prélevés du réseau public de distribution d'eau de chaque village de la zone étudiée dans des bouteilles en polyéthylène pour la mesure de l'arsenic, suivi de l'ajout d'une goutte de HNO3 à 65 %. Ensuite, les échantillons d'eau souterraine acidifiée ont été conservés au réfrigérateur jusqu'à l'analyse de l'arsenic. Nous avons également collecté 89 échantillons biologiques d'ongles des individus de la zone étudiée. Quarante échantillons d'ongles ont été prélevés sur des participants vivant dans les villages contaminés par l'arsenic, et les autres n'avaient aucune exposition à l'arsenic via l'eau potable. Ensuite, les échantillons d'ongles ont été coupés à l'aide d'un coupe-ongles en acier inoxydable et conservés dans des sacs en plastique jusqu'à ce qu'ils soient mesurés.

Une simple méthode de digestion avec HNO3 et H2O2 a été utilisée pour mesurer la concentration d'arsenic dans les échantillons d'ongles. Environ 0,02 à 0,05 g de l'échantillon d'ongle a été pesé et ajouté à un bécher de 25 ml contenant 4 ml de HNO3 (65 %) et 2 ml de H2O2 (30 %). Les béchers contenant les échantillons sont placés à 80-90 °C sur une plaque chauffante et le chauffage a été poursuivi en ajoutant un certain volume de HNO3 pour changer la couleur de l'échantillon du brun foncé au jaune pâle. Lorsque le volume final de l'échantillon a atteint 1 ml, l'opération de chauffage a été arrêtée. Après refroidissement des échantillons, 2 à 3 ml d'eau distillée ont été ajoutés à chaque échantillon et la solution préparée a été passée à travers un filtre Millipore et a finalement atteint un volume de 5 ml. Enfin, la concentration d'arsenic dans l'eau potable et les échantillons d'ongles a été déterminée par l'appareil ICP-OES22,23.

La teneur en arsenic de l'eau potable et des échantillons d'ongles a été déterminée à l'aide d'un appareil ICP-OES. HNO3 (65%) était de qualité SuprapurR et obtenu auprès de Merck Co (Allemagne). Tous les autres réactifs ont été achetés chez Fluka (Sigma-Aldrich, Suisse) et étaient de qualité analytique. Pour atteindre la précision des données, les niveaux d'arsenic dans les eaux souterraines, les ongles, les solutions standard (solution standard Fluka-51844, Sigma-Aldrich, Suisse) et les échantillons à blanc ont été examinés en triple. Dans toutes les mesures répétées, un écart type relatif de 5 à 10 % a été atteint au cours des expériences3,24. De plus, pour vérifier davantage les résultats, aucun matériau de référence certifié pour les ongles humains n'était disponible à des fins de comparaison.

Dans la présente étude, le logiciel SPSS V.16.0 a été utilisé pour effectuer des calculs statistiques des données avec un niveau significatif à p < 0,05. Pour vérifier la normalité des données, le test de Kolmogorov-Smirnov à un échantillon a été appliqué. Étant donné que la concentration d'arsenic dans les échantillons d'ongles n'était pas distribuée normalement, des tests statistiques non paramétriques tels que le test Mann-Whitney U ont été utilisés pour trouver des différences significatives entre les groupes de participants. Le test du chi carré a été appliqué pour comparer la distribution des variables catégorielles telles que l'IMC, le sexe et les habitudes tabagiques dans les deux groupes de référence et exposés. De plus, un test t indépendant a été utilisé pour comparer la variable d'âge dans les deux groupes de référence et exposé. L'association entre la concentration d'arsenic dans les eaux souterraines et les échantillons d'ongles a été évaluée à l'aide de modèles de régression linéaire simple et multiple ajustés en fonction de l'âge, de l'IMC, du sexe et des habitudes tabagiques. Les statistiques descriptives comprenant le maximum, le minimum, la moyenne et l'écart type de la concentration d'arsenic dans les échantillons d'ongles ont été calculées à l'aide du logiciel Excel 2013 (Microsoft Office).

Tous les auteurs de cet article sont reconnus et répertoriés comme contributeurs, et ils confirment la version finale du manuscrit.

Dans la présente étude, les échantillons d'ongles ont été utilisés comme biomarqueur pour évaluer l'exposition humaine à l'arsenic via la consommation d'eau potable chez les personnes qui vivaient dans les zones contaminées par l'arsenic. Il convient de souligner que les individus ont été répartis dans le groupe de référence (zones D, E et F) avec des niveaux de 0,179 µg/L d'arsenic et le groupe exposé avec différentes concentrations d'arsenic dans les sources d'eau souterraine (région A = 200 µg/L , région B = 76,6 µg/L et région C = 74,5 µg/L). Pour faire cette recherche, nous avons collecté 89 échantillons d'ongles, dont 40 échantillons provenaient de participants vivant dans des villages contaminés par l'arsenic et le reste de ceux n'ayant aucune exposition à l'arsenic. Le tableau 1 représente les niveaux d'arsenic (μg/g) dans les échantillons d'ongles des participants prélevés dans les villages exposés et de référence du comté de Kaboudrahang. Selon les résultats, des valeurs moyennes d'arsenic dans les échantillons d'ongles de 1,78 μg/g avec une fourchette de 0,13 à 10,33 μg/g ont été observées dans les régions exposées de la zone étudiée par rapport à celles des zones de référence (0,43 μg/g , avec une plage de 0,1 à 1,21 μg/g). Cela signifie que les concentrations moyennes, minimales et maximales d'arsenic dans les échantillons d'ongles étaient plus élevées chez les participants vivant dans des zones contaminées par l'arsenic que chez ceux vivant dans des zones sans exposition à l'arsenic. Selon les résultats de la présente étude, dans les villages exposés à l'arsenic via l'eau potable, 85% des échantillons d'ongles contenaient de l'arsenic au-dessus du niveau normal, tandis que dans les villages sans exposition à l'arsenic, 28,57% des échantillons d'ongles avaient une concentration d'arsenic plus élevée que la valeur normale.

Les propriétés générales des participants étudiés, y compris l'âge, le sexe, l'IMC et les habitudes tabagiques, ont été résumées dans le tableau 2. Comme on peut le voir, la moyenne d'âge dans le groupe d'exposition à l'arsenic (34,8 ± 10,39 ans) était significativement plus élevée que celle dans le groupe de référence (29,51 ± 10,8 ans) (p = 0,022). De plus, il n'y avait pas de différence significative entre les deux groupes en termes de variables telles que le sexe, le tabagisme et l'IMC (p ˃ 0,05). Une différence significative a été montrée entre les niveaux d'arsenic dans l'eau potable et les échantillons d'ongles dans deux groupes exposés et de référence de la région (p < 0,001) (tableau 2).

Les résultats de l'association entre les niveaux d'arsenic dans les sources d'eau potable et les échantillons d'ongles à l'aide de modèles de régression linéaire bruts sont présentés dans le tableau 3. Dans le modèle de régression linéaire simple, une relation significative a été montrée entre la concentration d'arsenic dans les échantillons d'ongles avec des variables y compris le sexe (p = 0,019) et l'apport oral d'arsenic via l'eau potable contaminée (p < 0,001). Les résultats ont montré que les femmes avaient des concentrations d'arsenic significativement plus faibles dans les échantillons d'ongles (β = - 0,248, IC à 95 % - 0,843, - 0,078) par rapport aux hommes, ce qui est cohérent avec les résultats d'autres études25,26. De même, une augmentation de 1 % de la concentration d'arsenic dans les eaux souterraines était associée à une augmentation de 60 % (β = 0,595, IC à 95 % 0,781, 1,413) de l'arsenic dans les échantillons d'ongles. Bien qu'aucune relation significative n'ait été trouvée entre l'arsenic des ongles et des variables telles que l'âge et les habitudes tabagiques, les résultats ont indiqué que la concentration d'arsenic dans les échantillons d'ongles augmentait avec l'âge (β = 0,199, IC à 95 % 0,00, 0,035, p = 0,062) et le tabagisme (β = 0,192, IC à 95 % − 0,043, 1,011, p = 0,071). Les résultats ont également montré que les participants obèses avaient moins d'arsenic dans les ongles que ceux de poids normal (β = − 0,125, IC à 95 % − 0,069, 0,018, p = 0,242).

Dans le modèle de régression linéaire multivariée ajusté pour l'âge, le sexe, l'IMC, le tabagisme et l'exposition à l'arsenic, les variables comprenant le sexe et les niveaux d'arsenic dans l'eau potable étaient significativement associées à l'arsenic de l'échantillon d'ongle (p < 0,05). De plus, à ce stade, une augmentation de 1 % de l'arsenic dans les eaux souterraines était associée à une augmentation de 56 % ((β = 0,558) de l'arsenic dans les échantillons d'ongles. La concentration d'arsenic dans les échantillons d'ongles des participantes était inférieure à celle des hommes. participants (β = - 0,208). En outre, aucune relation statistiquement significative n'a été trouvée entre la concentration d'arsenic dans les échantillons d'ongles et des variables telles que l'âge, l'IMC et le tabagisme. Cependant, similaire aux résultats obtenus dans la régression linéaire simple, avec l'augmentation de l'âge (β = 0,152), le tabagisme (β = 0,002) et la diminution de l'IMC (β = − 0,152), la concentration d'arsenic des échantillons d'ongles a augmenté.

Au cours des dernières décennies, l'étude sur la surveillance biologique dans la recherche épidémiologique et toxicologique pour évaluer le risque d'exposition humaine aux polluants provenant de différentes voies a été d'une grande importance. À cet égard, en raison de la présence généralisée d'arsenic dans l'environnement et les sources d'eau potable, ainsi que de son potentiel d'effets néfastes sur la santé humaine, la surveillance biologique est utilisée comme un outil précieux pour évaluer l'exposition à l'arsenic par les voies naturelles et anthropiques15, 16.

La principale source de contamination des eaux souterraines par l'arsenic pourrait être attribuée à la structure géologique de la zone d'étude, qui comprenait du calcaire, du grès jurassique, de la marne, des roches métamorphiques et du schiste. En outre, la plupart des portions de la zone appartiennent à la partie nord-ouest de la zone de Sanandaj-Sirjan et à la partie sud-ouest de la ceinture de chevauchement de Zagros27,28. Une autre raison de la contamination par l'arsenic des sources d'eau potable est la proximité de la région avec la province du Kurdistan, où la présence d'arsenic dans les sources d'eau potable a été signalée dans certaines régions29,30. Selon les résultats de la présente étude, les concentrations moyennes, minimales et maximales d'arsenic dans les échantillons d'ongles étaient plus élevées chez les participants vivant dans des zones contaminées par l'arsenic que chez ceux vivant dans des zones sans exposition à l'arsenic.

Les variations spatiales et la distribution régionale de la teneur en arsenic dans les échantillons d'ongles et les réserves d'eau potable de la Nouvelle-Écosse au Canada ont été examinées par Dummer et al. Ils ont également évalué les caractéristiques géologiques et environnementales liées aux fortes concentrations d'arsenic dans les sources d'eau potable. D'après les résultats de cette étude, les niveaux d'arsenic dans les échantillons d'eau potable étaient inférieurs à la limite de détection de la méthode (478 µg/L). Dans leurs recherches, ils ont affirmé que la contamination des sources d'eau potable par l'arsenic provenait de la structure géologique de la zone d'étude. De plus, dans cette recherche, des associations étroites ont été observées entre les niveaux élevés d'arsenic dans les échantillons d'ongles et l'approvisionnement en eau potable, ce qui est cohérent avec les résultats de notre étude31.

Selon les résultats, dans les villages exposés à l'arsenic, 85 % des échantillons d'ongles contenaient de l'arsenic au-dessus du niveau normal, tandis que dans les villages sans exposition à l'arsenic, 28,57 % des échantillons d'ongles avaient une concentration d'arsenic supérieure à la valeur normale.

Les observations d'une étude de Chakraborti et al., qui ont analysé la concentration d'arsenic dans 176 échantillons biologiques (cheveux, urine et ongles), ont indiqué que 69 participants avaient des lésions cutanées causées par l'exposition à l'arsenic, et les autres n'avaient pas de peau arsenicale. lésions. Dans cette étude, les niveaux normaux d'arsenic dans les échantillons de cheveux, d'ongles et d'urine étaient respectivement de 20 à 200 µg/kg, de 20 à 500 µg/kg et < 100 µg/L. Ils ont constaté que 100 % des échantillons biologiques avaient une concentration en arsenic supérieure aux valeurs normales22.

Dans le modèle de régression linéaire multivariée ajusté pour l'âge, le sexe, l'IMC, le tabagisme et l'exposition à l'arsenic, les variables comprenant le sexe et les niveaux d'arsenic dans l'eau potable étaient significativement associées à l'arsenic de l'échantillon d'ongle (p < 0,05).

Dans une étude de Schmitt et al., des échantillons d'ongles humains ont été utilisés comme biomarqueurs pour l'exposition à l'arsenic dans la région de Mongolie, en Chine. Dans cette étude, les échantillons d'ongles ont été prélevés sur 32 participants. Au total, 19 personnes ont été exposées à de fortes concentrations d'arsenic dans l'eau potable (264 à 648 µg/L) et 13 sujets ont été exposés à de faibles concentrations d'arsenic (0,3 à 9,8 µg/L), représentant le groupe témoin. Une relation significative a été trouvée entre les niveaux d'arsenic dans l'eau potable et les échantillons d'ongles dans cette étude. De plus, sur la base des résultats de cette étude, la concentration d'arsenic dans les échantillons d'ongles chez les hommes en raison d'une plus grande consommation d'eau était plus élevée que chez les participantes, ce qui est cohérent avec les résultats de la présente étude32.

Dans une autre étude, la corrélation entre les concentrations d'arsenic dans les sources d'eau potable et les échantillons d'ongles chez les Néo-Écossais a été étudiée par Yu et al. Un total de 960 "échantillons d'hommes et de femmes" âgés de 35 à 69 ans ont été sélectionnés pour l'analyse de l'arsenic dans les échantillons d'ongles coupés. Dans cette étude, des informations telles que l'âge, le sexe, la source d'eau potable, l'utilisation du traitement, l'origine ethnique, le niveau d'éducation, le statut d'emploi, le revenu du ménage, le statut de fumeur, l'activité physique et l'IMC ont été demandées par le biais d'un questionnaire à tous les participants. Sur la base des résultats de leur étude, une association statistiquement significative a été observée entre la concentration d'arsenic des sources d'eau potable et des échantillons d'ongles (r = 0,46, p < 0,0001), ce qui est cohérent avec les résultats de notre étude. Les résultats de cette étude ont également montré que le niveau d'arsenic dans les échantillons d'ongles chez les femmes (β = − 0,132, IC à 95 % − 0,238, − 0,026, valeur de p = 0,0268), les individus obèses (β = -0,263, 95 % IC − 0,386, − 0,141, p < 0,0001) et les participants ayant des niveaux de revenu familial plus élevés (β = − 0,152, IC à 95 % − 0,292, − 0,011, p = 0,0345) étaient significativement plus faibles que les autres33.

Dans une étude menée par Liu et al., l'association entre l'absorption d'arsenic et le risque pour la santé humaine a été évaluée à l'aide de biomarqueurs, notamment les cheveux, les ongles, l'urine et la salive. Les résultats de leur enquête ont montré que la concentration d'arsenic dans les échantillons biologiques était plus élevée chez les hommes, les personnes âgées et les participants présentant des lésions cutanées que chez les autres. De plus, ils ont rapporté que les femelles avaient une capacité de méthylation plus élevée que les mâles, de sorte que la concentration d'arsenic dans les échantillons biologiques était plus faible chez les femelles, ce qui est cohérent avec les résultats de la présente étude26.

Les résultats de la présente étude ont montré que l'utilisation d'échantillons d'ongles comme biomarqueur pour évaluer l'exposition à l'arsenic par ingestion d'eau potable était appropriée. Les échantillons d'ongles contiennent de grandes quantités de scléroprotéines (comme la kératine) et de groupes sulfhydryles ; il faut souligner que l'arsenic a une forte affinité pour se lier à ces groupements sulfhydryles. De plus, en raison de l'alimentation de la matrice germinale de l'ongle à partir d'une source de sang riche, le dépôt d'arsenic dans les échantillons d'ongle se produit peu de temps après la consommation. On peut conclure qu'en raison du taux de croissance lent, de la moindre probabilité de pollution externe par rapport à d'autres biomarqueurs (comme les échantillons de cheveux), d'une collecte plus facile et de propriétés non invasives, l'utilisation d'échantillons d'ongles (échantillons d'ongles et d'ongles) comme solution appropriée biomarqueur pour étudier l'exposition aux polluants environnementaux est en augmentation18,32. Il convient de noter que les niveaux d'arsenic mesurés dans les échantillons d'ongles dans différentes études sont rapportés dans le tableau 4.

L'étude actuelle visait à utiliser des échantillons d'ongles comme biomarqueur humain pour l'exposition à l'arsenic via la consommation d'eaux souterraines contaminées. Nos résultats ont indiqué que les structures géologiques ont un rôle important dans l'apparition de valeurs plus élevées d'arsenic dans les sources d'eau souterraine et les ongles. En outre, cette recherche a montré que les teneurs en arsenic des ongles dans 50 et 4,08 % des échantillons prélevés dans les zones contaminées par l'arsenic et dans les zones de référence étaient supérieures aux valeurs normales d'arsenic des ongles (0,43 à 1,08 µg/g), respectivement. Sur la base des résultats de la régression linéaire multiple ajustée, la concentration d'arsenic dans les ongles des participants vivant dans les zones contaminées par l'arsenic était significativement plus élevée que celle des individus dans les zones de référence (p < 0,001). De plus, une association statistiquement significative a été montrée entre l'arsenic dans les échantillons d'ongles et le sexe ; les femmes avaient des valeurs significativement plus faibles d'arsenic dans les ongles que les hommes (p = 0,037). La teneur en arsenic des ongles n'était pas significativement affectée par d'autres variables telles que l'âge, les habitudes tabagiques et l'IMC (p > 0,05). Il a été constaté que Sur la base de l'aperçu des résultats obtenus dans ce travail, davantage de recherches avec un plus grand nombre de participants sont recommandées pour améliorer les avantages de ces études et leur application dans les sciences médicales.

Il y a plusieurs limitations majeures dans l'étude actuelle qui doivent être notées. Premièrement, en raison de contraintes financières, le nombre d'échantillons d'ongles analysés était faible, réduisant ainsi la précision de notre analyse. Deuxièmement, nous n'avons pas étudié la relation entre les concentrations d'arsenic dans les sources d'eau potable et d'autres biomarqueurs tels que les cheveux, l'urine, le sang et les produits agricoles. Troisièmement, nous n'avons mesuré que les valeurs d'arsenic total dans des échantillons d'ongles et n'avons pas spécifié séparément les valeurs d'arsenic organique et inorganique. La présente étude a tenté d'étudier la relation entre les concentrations d'arsenic dans les sources d'eau potable et les échantillons d'ongles en tant que biomarqueurs, mais des études futures avec plus d'échantillons sont nécessaires pour étudier la relation de la bioaccumulation de l'arsenic (accumulation dans les cheveux, l'urine, la salive et les échantillons de sang) , alimentation et santé.

Toutes les données ont été rapportées dans le corps principal du manuscrit.

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Cette recherche a été soutenue financièrement par l'Université des sciences médicales de Hamadan (numéro de subvention : 980120241). Le protocole de l'étude a été validé par le comité d'éthique (IR.UMSHA.REC.1397.916). De plus, les données présentées dans cette étude proviennent d'un doctorat. thèse sur l'évaluation des risques sanitaires de l'arsenic dans les ressources en eau potable de la zone rurale de la province de Hamadan, à l'ouest de l'Iran. Il convient de noter que toutes les données ont été rapportées dans le corps principal du manuscrit.

Département d'ingénierie de la santé environnementale, École de santé publique et Centre de recherche en sciences de la santé, Université des sciences médicales de Hamadan, Hamadan, Iran

Reza Shokoohi, Mohammad Khazaei, Abdolmotaleb Seid-mohammadi et Zahra Torkshavand

Département d'épidémiologie, École de santé et de sécurité publiques, Université des sciences médicales Shahid Beheshti, Téhéran, Iran

Manoochehr Karami

Centre de recherche pour les sciences de la santé, Université des sciences médicales de Hamadan, Hamadan, Iran

Salmane Khazaei

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RS : Conceptualisation, Méthodologie, Validation, Analyse formelle, Enquête, Ressources et Rédaction - ébauche originale, Rédaction - révision et édition, Supervision, Acquisition de financement, Administration du projet. Mo.K. : Méthodologie, Validation, Analyse formelle, Rédaction—révision & édition. Ma.K. : Méthodologie, Validation, Analyse formelle, Rédaction—révision & édition. AS : Rédaction—révision et édition. SK : Analyse formelle, rédaction—révision et édition. ZT : Conceptualisation, Méthodologie, Validation, Analyse formelle, Ressources, Rédaction—ébauche originale, Rédaction - révision et édition. Tous les auteurs ont examiné le manuscrit.

Correspondance à Zahra Torkshavand.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Shokoohi, R., Khazaei, M., Karami, M. et al. Application d'échantillons d'ongles comme biomarqueur de l'exposition humaine à des eaux potables contaminées par l'arsenic. Sci Rep 12, 4733 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-08845-2

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Reçu : 08 janvier 2022

Accepté : 15 mars 2022

Publié: 18 mars 2022

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-022-08845-2

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