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Contaminazione da nitrati nell'acqua potabile ed esiti avversi riproduttivi e alla nascita: una revisione sistematica e una meta

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Contaminazione da nitrati nell'acqua potabile ed esiti avversi riproduttivi e alla nascita: una revisione sistematica e una meta

Scientific Reports volume 13, numero articolo: 563 (2023) Cita questo articolo 2135 Accessi 3 Citazioni 1 Altmetric Dettagli metriche L'esposizione a bassi livelli di nitrati nell'acqua potabile può avere effetti avversi

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 563 (2023) Citare questo articolo

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L'esposizione a bassi livelli di nitrati nell'acqua potabile può avere effetti negativi sulla riproduzione. Abbiamo esaminato le prove sull’associazione tra nitrati nell’acqua potabile ed esiti avversi sulla riproduzione pubblicati fino a novembre 2022. Sono stati inclusi studi randomizzati, studi di coorte o caso-controllo pubblicati in inglese che riportavano la relazione tra l’assunzione di nitrati dall’acqua potabile e il rischio di esiti perinatali. . Per raggruppare i dati sono stati utilizzati modelli a effetto casuale. Tre studi di coorte hanno dimostrato che il nitrato nell'acqua potabile è associato a un aumento del rischio di parto pretermine (odds ratio per 1 mg/L di NO3-N aumentato (OR1) = 1,01, IC 95% 1,00, 1,01, I2 = 23,9%, 5.014.487 partecipanti; confrontando l'OR combinato dei gruppi con esposizione ai nitrati più alta rispetto a quelli più bassi (ORp) = 1,05, IC 95% 1,01, 1,10, I2 = 0%, 4.152.348 partecipanti). Studi caso-controllo hanno dimostrato che il nitrato nell'acqua potabile può essere associato ad un aumento del rischio di difetti del tubo neurale OR1 = 1,06, IC 95% 1,02, 1,10; 2 studi, 2196 partecipanti; I2 = 0%; e ORp = 1,51, IC 95% 1,12, 2,05; 3 studi, 1501 partecipanti; I2 = 0%). L’evidenza di un’associazione tra nitrati nell’acqua potabile e rischio di neonati di piccola età gestazionale, eventuali difetti alla nascita o eventuali difetti cardiaci congeniti era incoerente. L’aumento dei nitrati nell’acqua potabile può essere associato ad un aumento del rischio di parto pretermine e ad alcune anomalie congenite specifiche. Questi risultati giustificano una revisione regolare non appena diventano disponibili nuove prove.

Il nitrato è uno ione solubile in acqua costituito da azoto e ossigeno con la formula chimica NO3−. È uno ione naturale che fa parte del ciclo dell'azoto che prevede lo scambio di azoto tra l'atmosfera, la terra e gli organismi viventi1. Nell'uomo l'assunzione principale di nitrati avviene tramite il cibo; le verdure costituiscono almeno l'85% del consumo di nitrati2. L’acqua potabile normalmente contribuisce solo con una piccola percentuale all’assunzione totale di nitrati in base alle abitudini di consumo. In Nuova Zelanda, ad esempio, meno del 10% dell’assunzione totale di nitrati proviene dall’acqua potabile, mentre la maggior parte del resto proviene dalla dieta3. Tuttavia, se la concentrazione di nitrati nell’acqua potabile è elevata, può contribuire in misura molto maggiore all’assunzione totale di nitrati.

L'azoto è molto importante per la nutrizione e la crescita delle piante, poiché viene incorporato dalle piante nella sintesi degli aminoacidi ed è quindi comunemente utilizzato nei fertilizzanti inorganici. Tuttavia, poiché il nitrato è altamente solubile in acqua, filtra molto facilmente attraverso il suolo e nelle acque sotterranee, in particolare dopo forti piogge. Circa l'80–90% dell'acqua dolce mondiale proviene dalle acque sotterranee4 e il 50% della popolazione totale fa affidamento sulle acque sotterranee per l'acqua potabile quotidiana5. Il crescente utilizzo di fertilizzanti artificiali, lo smaltimento dei rifiuti, in particolare quelli derivanti dall’allevamento di animali, e i cambiamenti nell’uso del suolo hanno contribuito in modo significativo al progressivo aumento dei livelli di nitrati nelle acque sotterranee1.

L'attuale valore guida dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) per i nitrati nell'acqua potabile è 50 mg/L come nitrato (NO3−) o 11,3 mg/L come nitrato-azoto (NO3-N) (moltiplicare NO3− mg/L per 0,2259) 1. Questa concentrazione è approssimativamente equivalente all'attuale livello massimo di contaminante (MCL) federale degli Stati Uniti per i nitrati nell'acqua potabile pubblica pari a 10 mg/L come NO3-N. Questo limite è stato stabilito per proteggere dalla metaemoglobinemia nei neonati, o sindrome del bambino blu, la conseguenza sulla salute più ampiamente riconosciuta dell’elevata esposizione ai nitrati6.

Sebbene vi siano prove che il nitrato presente nell'acqua potabile sia associato al cancro del colon-retto7,8,9,10,11, recentemente è stato sollevato anche il potenziale di effetti avversi sulla riproduzione derivanti dall'esposizione cronica a bassi livelli di nitrato12,13,14,15. Studi sugli animali hanno indicato che il nitrato della madre può attraversare la placenta, colpire il feto in utero e aumentare gli esiti avversi, come aborto, difetti alla nascita, gastroschisi, microftalmia, anoftalmia e ipoplasia craniofacciale16,17,18,19,20.

 6.10 mg/L NO3-N) and lowest tertiles of nitrate with SGA birth (OR = 1.51, 95% CI 0.96, 2.40)38./p> 5.65 mg/L NO3-N). They reported no association between nitrate in drinking water and head circumference at birth./p> 3.5 mg/L NO3-N) of nitrate in drinking water had a potential increased risk of limb deficiencies and oral cleft defects./p> 10 mg/L as NO3-N). Two ecological studies15,26 of the same cohort explored the association between average county-level nitrate concentrations in drinking water and adverse birth outcomes. Antenatal exposure to nitrate in drinking water was associated with a possible increased risk of limb deficiencies, but no association was found between antenatal exposure to nitrate in drinking water and preterm birth, low birth weight, neural tube defects or oral cleft defects. However, Bukowski51 explored the association between residential postcode-level nitrate concentration in drinking water and low birth weight and preterm birth and reported that antenatal exposure to > 3.1 mg/L median nitrate concentration was associated with preterm birth and low birth weight. Mattix52 linked the monthly abdominal wall defect rates to monthly surface water nitrate concentration, and reported no association between nitrate levels in surface water and monthly abdominal wall defects rate. Winchester53 linked mean monthly nitrate concentration to birth defects and found there was no association between increased nitrate level (1.31 ± 0.20 vs. 0.16 ± 0.02 mg/L in log) in April–July (annual peaks in nitrates) and spina bifida, oral cleft, circulation system defects, Down syndrome, gastroschisis, urogenital defects and clubfoot or oral cleft. Ouattara54 assessed the occurrence of birth defects and nitrate concentrations collected from selected Nebraska watershed boundaries, and observed a positive association between high levels of nitrate (> 6.94 mg/L) in drinking water and the prevalence of birth defects with incidence rate ratio 1.44 (1.40–1.50). Two cross-sectional studies55,56 linked birth records, maternal and infant hospital discharge records to the CalEnviro Screen 3.0 dataset from California Communities Environmental Health Screening Tool to explore the relationship between preterm birth, gestational hypertension, eclampsia and environmental factors including nitrate in drinking water. The investigators reported that nitrate in drinking water is potentially associated with preterm birth in California. There was insufficient evidence suggesting that nitrate in drinking water was associated with hypertensive disorders or eclampsia in pregnancy. However, Super57 found there were no associations between well-water with high nitrate regions (> 4.518 mg/L as NO3-N) and preterm birth or size of infant at birth./p> 10 mg/L NO3-N and median exposure cut-off as 5 mg/L NO3-N to correspond to MCL level and half MCL level respectively for nitrate in drinking water in US, although only 0.6% of the population were exposed to this level. Further, the ecological study by Blake et al.50, which did not find an association between preterm birth and unsafe nitrate level in drinking water, also assessed exposure to the unsafe nitrate level in drinking water of 10 mg/L NO3-N. The maximum nitrate level in drinking water (19.3 mg/L NO3-N) reported in the two cross-sectional studies55,56 was almost equivalent to twice the US MCL of 10 mg/L NO3-N, but 75% of the population in the study region were exposed to < 2.44 mg/L NO3-N. Croen45 found exposure to the highest nitrate level, which was above the US MCL, was associated with increased risk for anencephaly, but only 3% of the included population were exposed to this level./p> 3 mg/day, and there was positive correlation between nitrate intake and heart defects through high versus low meta-analysis, with each additional 0.5 mg/day of maternal nitrate intake increasing the risk of heart defects. These two systematic reviews assessed maternal dietary nitrate intake, including nitrate from drinking water, food, or drugs. However, there was some overlapping of participants between the included studies that used the same cohort, with some participants counted more than once, potentially resulting in overestimation of the effects./p> 50% or p < 0.1078. We planned to assess potential bias due to small study effects by visual inspection of funnel plots when there were more than 10 studies. We planned to conduct sensitivity analyses by examining only studies considered to be of good quality./p>