Dissertação de Mestrado Nutrição Humana e Metabolismo 2023 Faculdade de Ciências Médicas, Universidade NOVA de Lisboa

Background: Early fetal exposure to heavy metals has been correlated to several health effects in children, such as neurological, developmental, and endocrine disorders and imbalance of intestinal homeostasis, and with future onset of chronic diseases in adulthood. It is known that the first 1000 days of life, which include pregnancy, are very important for the growth and development of the baby and of great vulnerability to epigenetic and environmental risk factors, i.e., a critical phase to be exposed to any type of contaminants so early. Aims: Assess in utero exposure to the heavy metals mercury (Hg), cadmium (Cd) and lead (Pb), through meconium analysis of very preterm infants and associate with subsequent health harms. To understand if there is a correlation of contaminants evaluated in mothers’ stool samples. Assess the dietary determinants of exposure and the impact on the microbiota, regarding mothers and infants. Methodology: Observational study, anchored in the cohort of very premature babies (below 32 weeks) hospitalized in the intensive care unit of Maternidade Dr. Alfredo da Costa, as well as their mothers. Food frequency questionnaires (FFQs) were applied to the mothers and the intestinal microbiota was analysed. For microbiota analysis, DNA amplification by real-time polymerase chain reaction was performed using the LightCycler instrument (Roche Applied Science, Indianapolis, IN, USA). Meconium and stool samples were freeze-dried, digested based on method 4.7 of the Elemental Analysis Manual (EAM) of the Food and Drugs Administration (FDA, USA) for 15 min at 210 °C. After digestion the samples were analyzed by ICP-MS iCAP™ Q (Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany). Results: The results of the study prove that there was in utero exposure to heavy metals. It was not possible to identify damage to health in this cohort of babies, mainly because it only consisted of very premature babies. It was possible to identify some of the main food sources of exposure to different heavy metals. It should be highlighted the results obtained for exposure to Hg, in which a positive correlation was observed in its levels between mother and baby, with vegetables being the main dietary determinants of exposure. It also had an impact on reducing the diversity and quantity of the microbiota of preterm infants with negative associations with several species. Conclusion: We realized that exposure to heavy metals in this population is a reality and could be harmful to both the health of mothers and babies. It may trigger several diseases in premature infants from birth and even in the future, namely due to the impact on microbial diversity

Introdução: A exposição fetal precoce aos metais pesados tem sido correlacionada com diversos efeitos na saúde infantil, como distúrbios neurológicos, de desenvolvimento, endócrinos e o desequilíbrio da homeostase intestinal, assim como com o futuro aparecimento de doenças crónicas na fase adulta. Sabe-se que os primeiros 1000 dias de vida, que incluem a gravidez, são muito importantes para o crescimento e desenvolvimento do bebé e de grande vulnerabilidade a fatores de risco epigenéticos e ambientais, ou seja, uma fase crítica para se estar expostos a qualquer tipo de contaminantes tão precocemente. Objetivo: Avaliar a exposição in utero aos metais pesados mercúrio (Hg), cádmio (Cd) e chumbo (Pb), através da análise do mecónio de bebés muito prematuros e associar a danos de saúde subsequentes. Perceber se há correlação com os contaminantes avaliados nas fezes das mães. Avaliar os determinantes alimentares de exposição e o impacto na microbiota, relativamente às mães e aos bebés. Métodos: Estudo observacional, ancorado na coorte de bebés muito prematuros (abaixo das 32 semanas) hospitalizados na unidade de cuidados intensivos da Maternidade Dr. Alfredo da Costa, bem como das respetivas mães. Foram aplicados os questionários de frequência alimentar (QFAs) às mães e realizada a análise da microbiota intestinal. Para a análise da microbiota, foi realizada a amplificação de DNA por reação em cadeia da polimerase em tempo real usando o instrumento LightCycler (Roche Applied Science, Indianápolis, IN, EUA). As amostras de mecónio e fezes foram liofilizadas, digeridas com base no método 4.7 do Elemental Analysis Manual (EAM) da Food and Drugs Administration (FDA, EUA) durante 15 minutos a 210 °C. Após digestão as amostras foram analisadas por ICP-MS iCAP™ Q (Thermo Fisher Scientific, Bremen, Alemanha). Resultados: Os resultados do estudo comprovam que houve exposição intrauterina aos metais pesados. Não foi possível identificar danos de saúde nessa coorte de bebés, sobretudo por ser constituída apenas por bebés muito prematuros. Foi possível identificar algumas das principais fontes alimentares de exposição para os diferentes metais pesados. É de salientar os resultados obtidos para a exposição ao Hg, em que se observou uma correlação positiva nos seus níveis entre mãe-bebé, sendo os hortícolas os principais determinantes alimentares de exposição. Causou ainda impacto na diminuição da diversidade e quantidade da microbiota dos prematuros com associações negativas com diversas espécies. Conclusão: Percebemos que a exposição aos metais pesados nesta população é uma realidade e poderá ser prejudicial tanto para a saúde das mães quanto dos bebés. Poderá desencadear nos prematuros diversas doenças desde o nascimento e mesmo futuras, nomeadamente devido ao impacto na diversidade microbiana