The Joint Effect of Potentially Toxic Metals, the Essential Metals, and other Essential Nutrients during Pregnancy on Preterm Birth and Low Birth Weight

الخداج ونقص الوزن عند الولادة يزيد من خطر المشاكل الصحية على المدى القصير والطويل. هناك أدلّة متزايدة تُشير إلى أنَّ التعرُّض للمعادن السامة كلّاً على حدة يزيد من مخاطر الخداج ونقص الوزن عند الولادة، ولكن لا يُعرف الكثير عن مخاطر التعرُّض لعدة معادن سامة في نفس الوقت رغم أنَّ الدراسات تُشير إلى أنَّ المعادن السامة تتفاعل مع بعضها لتُسبب أضرار صحية حتى عند التعُّرض لمستويات أقل من المعادن كلّاً على حدة. إلى جانب ذلك تتفاعل المعادن السامة مع المعادن التي يحتاجها الجسم وكذلك مع عناصر غذائية مهمة مثل الفيتامين د مما قد يقلل من الآثار الضارة للمعادن السامة عبر عدد من الآليات المباشرة أو غير المباشرة. في ظروف الحياة اليومية تتعرض النساء الحوامل لخليط من عدة معادن ضارة بوجود أو عدم وجود نقص في المعادن الضرورية التي يحتاجها الجسم أو العناصر الغذائية الأخرى مثل الفيتامين د، وهذا أمر يجب أخذه بعين الإعتبار عند دراسة أثر المعادن السامة وتفاعلها مع المعادن الضرورية والعناصر الغذائية الأخرى على الخداج ونقص الوزن عند الولادة. من أجل دراسة هذا الموضوع يقترح هذا المشروع تحليل عينات الدم التي تم تجميعها في الدراسة السابقة "أفواج الحوامل في الكويت". جديرٌ بالذكر أنَّ دراسة "أفواج الحوامل في الكويت" جمعت بيانات عن 1108 إمراءة حامل بين عامي (2017-2021).شمل هذا البيانات الديمغرافية والحميات الغذائية ونمط الحياة، كما تم قياس كثير من المؤشرات المخبرية مثل الفيتامين د. في هذا المشروع سيتم قياس المعادن في عينات الدم المُحتفظ بها وربط القياسات مع بقية البيانات عبر رقم المشاركات في الدراسة الأصلية. سوف يتم استخدام طرق احصائية جديدة ومتقدمة لتحليل البيانات والتي تسمح بدراسة هذه التأثيرات المعقدة والتي قد تكون حسب النمط الخطي أو غير الخطي. وبهذا سيتجاوز هذا المشروع كل مشاكل المحاولات السابقة لدراسة هذا الموضوع لمعرفة أثر المعادن السامة بوجود أو عدم وجود نقص في المعادن الضرورية والعناصر الضرورية الأخرى في الشرق الأوسط كمنطقة فيها مستويات تعرُّض تختلف عن المناطق الأخرى في العالم.

Preterm birth (PTB) and low birth weight (LBW) increase the risk of short- and long-term adverse health outcomes. Growing evidence suggests that exposures to individual Potentially Toxic Metals or Metalloids (PTM) during pregnancy increases the risk of PTB/LBW, but little is known about the effects of complex mixtures of PTM. Studies have suggested that PTM interact to cause health effects that are different from the exposure to each metal alone, and that the joint adverse effects of multiple PTM might occur at levels far below observable effects of each individual metal. Furthermore, nutritionally essential metals as well as particular nutrients (e.g.; vitamin D or folate) may mitigate the adverse effects of PTM through direct or indirect mechanisms. In real life scenarios, women during pregnancy are exposed to multiple metals simultaneously, therefore it is critical to examine the joint effects of several PTM, alongside or in the absence of deficiencies in nutritionally essential trace elements or other nutrients (e.g., folate and vitamin D), on birth outcomes such as birth weight, premature birth, body length, and head circumference. We propose to analyze the stored blood samples from the Kuwait Birth Cohort (KBC) study to investigate this issue. The KBC study collected data in the period 2017-2021 on socio-demographics, lifestyle, diet, comorbidities, and multiple birth outcomes, as well as several biological markers such as vitamin D and folate on 1108 pregnant women. In this project, we will analyze the blood samples for multiple metals and link the data using a unique identification number. We will use a novel mixture modeling approach that simultaneously accounts for non-linear relationships, synergistic and antagonistic interactions. This project will overcome the limitations in this field and show the impact