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Evaluation of the reliability of human teeth matrix used as a biomarker for fluoride environmental pollution - 01/12/19

Évaluation de la fiabilité de la matrice des dents humaines utilisées comme biomarqueur de la pollution environnementale au fluorure

Doi : 10.1016/j.pharma.2019.10.006 
A. Ben Said a, b, , C. Telmoudi b, K. Louati b, F. Telmoudi c, D. Amira d, M. Hsairi e, A. Hedhili d
a Centralized cytotoxic preparation unit, Saleh-Azaiz Institute, boulevard of April 9th 1938, 1006, Tunis, Tunisia 
b University of pharmacy, road Avicenne, 5000 Monastir, Tunisia 
c Private medical analysis laboratory, Fatma residence in block F 1st floor, avenue Dar Fadhal El, 2036, Tunis, Tunisia 
d Toxicology Laboratory and Toxicology-Environment Research Laboratory LR12SP07, El Manar University, Tunis, Tunisia 
e Department of statistics and medical informatics, Saleh-Azaiz Institute, boulevard of April 9th 1938, 1006, Tunis, Tunisia 

Corresponding author at: University of pharmacy, road Avicenne, 5000 Monastir, Tunisia.University of pharmacyroad AvicenneMonastir5000Tunisia
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le dimanche 01 décembre 2019

Highlights

Environmental contamination by heavy metals has been a matter of great concern in many countries for several decades. Human exposure to such elements may cause adverse health effects and young children are particularly at risk.
Several studies have analyzed animals’ teeth to evaluate the relationship between increased fluoride exposure and dental fluorosis, however few studies have been conducted on human teeth.
The aim of the present study was to assess the reliability of human teeth matrix used as a biomarker for fluoride environmental pollution in TUNISIA, and to evaluate the relationship with place of residence, age, dental caries and sex.
We have confirmed that human teeth provide good chronological information on long term exposure, and demonstrated that the residence of living is the most important factor influencing metal concentrations.
We have highlighted the risks incurred by inhabitants who are to a great extent exposed to heavy metals in such polluted area, that remediation measures must be taken to immobilize pollutants and limit their transport to the environment.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Environmental contamination by heavy metals has been a matter of great concern in many countries for several decades. Human exposure to such elements may cause adverse health effects and young children are particularly at risk. Many matrixes have been used for determination of metal exposure levels. Hard tissues such as teeth and bones have some advantages compared to other matrix. Dental tissues are considered to be suitable for long-term metal exposure due to their stability, resistance to physical and chemical degradation and their good preservation over time. Several studies have analyzed the teeth of animals for assessment the relationship between increased fluoride exposure and dental fluorosis, however few studies have been conducted on human teeth. Thus, the aim of the present study was to assess the reliability of human teeth matrix used as a biomarker for fluoride environmental pollution in Tunisia, and to evaluate the relationship with place of residence, age, dental caries and sex. Teeth samples (n=123) were collected from individuals living in Gafsa (fluoride-polluted area which inhabitants are to a great extent exposed to heavy metals) and Tunis (non polluted area). Samples were analyzed using a potentiometric method. The fluoride concentration was found to be significantly higher in teeth from Gafsa samples than those from Tunis. Their control levels were respectively 6793.1μg/g and 1068.8μg/g. The results indicate that there is a clear relation between fluoride concentration and residence of living. An increased level of dental fluorosis in fluoridated communities has been used to evaluate historical chronic exposure to fluoride in these communities, despite constant fluoride levels in the drinking-water. The fluoride concentration was also observed to be significantly increased in polluted area with age and in carious teeth whereas, no significant difference was observed for sex. Our study confirms well that human teeth used as a bioindicator for environmental pollution provide good chronological information on exposure, and highlighted the risks incurred by consumers living in such polluted area.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

La contamination de l’environnement par des métaux lourds est un sujet de grande préoccupation dans de nombreux pays depuis plusieurs décennies. L’exposition humaine à ces tels éléments peut avoir des effets néfastes sur la santé et les jeunes enfants sont particulièrement à risque. De nombreuses matrices ont été utilisées pour déterminer le niveau d’exposition aux métaux. Les tissus durs tels que les dents et les os présentent certains avantages par rapport aux autres matrices. Les tissus dentaires sont considérés comme convenables à une exposition prolongée aux métaux en raison de leur stabilité, résistance à la dégradation physique et chimique et de leur bonne conservation dans le temps. Plusieurs études ont analysé les dents d’animaux pour évaluer la relation entre l’exposition accrue au fluorure et la fluorose dentaire, mais peu d’études ont été menées sur les dents humaines. La présente étude vise donc à évaluer la fiabilité de la matrice des dents humaines utilisées comme biomarqueur de la pollution environnementale au fluorure en Tunisie, et à évaluer la relation entre le lieu de résidence, l’âge, la carie dentaire et le sexe. Des échantillons de dents (n=123) ont été collectés chez des personnes vivant à Gafsa (zone polluée par le fluorure dont les habitants sont en grande partie exposés aux métaux lourds) et à Tunis (zone non polluée). Les échantillons ont été analysés en utilisant une méthode potentiométrique. La concentration de fluorure s’est révélée significativement plus élevée dans les dents des échantillons de Gafsa que ceux de Tunis. Leurs dosages de contrôle étaient respectivement de 6793,1μg/g et de 1068,8μg/g. Les résultats indiquent qu’il existe une relation claire entre la concentration de fluorure et le lieu de résidence. Une augmentation du niveau de fluorose dentaire dans les communautés fluorées a été utilisée pour évaluer l’historique d’exposition chronique aux fluorures dans ces communautés, malgré des niveaux constants dans l’eau de boisson. On a également observé que la concentration en fluorures a augmenté de manière significative dans la zone polluée avec l’âge et le statut carieux, alors aucune différence significative n’était observée avec le sexe. Notre étude confirme bien que les dents humaines utilisées comme bioindicateur de la pollution environnementale fournissent de bonnes informations chronologiques sur l’exposition et mettent en évidence les risques encourus par les consommateurs vivant dans une telle zone polluée.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Dental fluorosis, Environment, Fluoride, Biomarker, Teeth, Risk assessment

Mots clés : Fluorose dentaire, Environnement, Fluorure, Biomarqueur, Dents, Évaluation Des Risques

Abbreviation : F-ISE, GPC, GMB, TCG, TISAB


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