Czy fluoryzacja wody jest bezpieczna?
Wstęp: Jest to trzeci z serii pięciu artykułów poświęconych fluoryzacji wody pitnej. Omówimy w nich historię tej praktyki, jej plusy i minusy, jak również kwestię bezpieczeństwa. Zapraszamy do lektury.
Wszystkie artykuły z tej serii:
- Czy fluoryzacja wody pitnej wspiera profilaktykę próchnicy?
- Skutki uboczne fluoryzacji wody pitnej: fluoroza zębów
- Czy fluoryzacja wody jest bezpieczna?
- Fluoryzacja wody pitnej a rozwój intelektualny dzieci ‒ przełomowe badania prospektywne
- Nowe dane w zakresie bezpieczeństwa fluoru ‒ reakcja środowiska medycznego
W badaniach na szczurach i myszach wykazano, że fluor jest neurotoksyną rozwojową, powodującą deficyty uczenia się i pamięci [1]. Zaintrygowani tymi wynikami naukowcy przeszli do fazy badań z udziałem ludzi [2]. W latach 80. w chińskich czasopismach medycznych zaczęły pojawiać się publikacje ukazujące, że na obszarach, gdzie woda pitna z natury zawiera więcej fluoru, wśród miejscowych dzieci obserwuje się niższy poziom inteligencji [3]. Fluoroza zębów (plamy na zębach wywołane nadmiernym narażeniem na fluor) jest w Chinach szeroko rozpowszechniona [4]. Dotyka ponad 90 milionów osób, często członków małych społeczności, zamieszkałych w pobliżu górskich źródeł i potoków [4]. Oznacza to, że nawet tereny ze sobą graniczące mogą znacznie różnić się między sobą pod względem ekspozycji na fluor, co dało naukowcom świetny grunt pod swego rodzaju naturalny eksperyment [4].
Dostęp do chińskiej literatury medycznej był wówczas ograniczony, przez co te badania umknęły uwadze naukowców w krajach Zachodu. Przełom nastąpił w 2008 r., gdy 16 takich badań zestawiono ze sobą w metaanalizie w języku angielskim pt. „Fluor a poziom inteligencji wśród dzieci: metaanaliza” [5]. Wykazano tutaj, że wśród dzieci zamieszkałych na obszarach o wysokim rozpowszechnieniu fluorozy niskie IQ obserwuje się pięć razy częściej niż wśród dzieci zamieszkałych na obszarach, gdzie fluoroza jest zjawiskiem rzadkim albo w ogóle niespotykanym [5]. Oznacza to, że fluoroza, wbrew wcześniejszym założeniom, nie jest jedynie defektem estetycznym, lecz może stanowić widoczny sygnał potencjalnych deficytów intelektualnych [6]. W późniejszej metaanalizie z 2012 r. [4] uwzględniono 27 badań i wykazano, że różnica w poziomie inteligencji między populacjami o wysokim i niskim stopniu narażenia na fluor wynosi średnio 7 punktów IQ [7]. Największe badanie w tym zakresie opublikowano w 2018 r. [8] Na podstawie danych zgromadzonych od tysięcy dzieci ustalono tutaj, że nawet przy stężeniach poniżej 1 mg/l, wyższa ekspozycja na fluor wiąże się z dużym spadkiem prawdopodobieństwa rozwoju inteligencji na poziomie bardzo wysokim (IQ powyżej 130). Nawet bardzo łagodną fluorozę powiązano ze zmniejszeniem szans na tak wysokie IQ o ponad połowę [8].
Na chwilę obecną związek między wyższym narażeniem na fluor i niższym IQ wykazano już w ponad 50 badaniach [9]. Zgodnie z wynikami przeglądu systematycznego i metaanalizy z 2020 r. [10] zależność między wysoką ekspozycją na fluor i niższym poziomem inteligencji stwierdzono w 90% badań opublikowanych na przestrzeni ostatnich 10 lat. Sprawa nie jest jednak przesądzona, bo dostępne dowody naukowe budzą poważne zastrzeżenia.
Po pierwsze w większości badań w tym zakresie testowane stężenie fluoru znacznie przewyższało maksimum dopuszczalne dla fluoryzowanej wody miejskiej [4]. Przykładowo w metaanalizie z 2012 r. [4] w jednym z badań odnotowane działania niepożądane były wynikiem narażenia na fluor w stężeniu nawet do 11,5 mg/l. Dla porównania w USA za poziom optymalny uznaje się 0,7 mg/l [11], a poziom faktyczny wynosi średnio 0,8 mg/l w przypadku wody miejskiej i 0,3 mg/l w przypadku wody gruntowej [12]. Trzeba jednak zaznaczyć, że te 11,5 mg/l było w tej metaanalizie wyjątkiem [6]. W pozostałych badaniach średnie podwyższone stężenie fluoru wynosiło około 2 mg/l, a w większości przypadków ze spadkiem IQ powiązano ekspozycję poniżej 4 mg/l, czyli górnego limitu ustanowionego przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA) [6]. Mowa tu o tzw. celu dotyczącym maksymalnego poziomu zanieczyszczeń (ang. Maximum Contaminant Level Goal), a więc poziomu, „poniżej którego nie ma znanego ani prognozowanego zagrożenia dla zdrowia” [13].
W niektórych badaniach niższy poziom inteligencji stwierdzono przy stężeniu fluoru w wysokości już 1-2 mg/l [14]. Pojawiła się nawet sugestia, że najniższe szkodliwe stężenie, potencjalnie związane z obniżeniem poziomu inteligencji o 1 punkt IQ, wynosi około 0,3 mg/l (przy założeniu spożycia 4 szklanek wody dziennie) [7]. Były też badania, w których stwierdzono, że dostępne na chwilę obecną dane są niewystarczające, by dało się ustalić najniższą dawkę fluoru wykazującą działanie neurotoksyczne [10].
Kolejną problematyczną kwestią są czynniki zakłócające. Niemal wszystkie dotychczasowe badania w tym zakresie przeprowadzone zostały na społecznościach wiejskich, w krajach takich jak Chiny, Iran czy Mongolia [10]. Nadzwyczaj wysoką zawartość fluoru w wodzie pitnej obserwuje się z reguły na obszarach szczególnie ubogich i słabo rozwiniętych [10]. Względnie zamożne społeczności inwestują często w wyższej jakości wodę pitną, z której fluor zostaje odfiltrowany, chociażby z myślą o redukcji narażenia konsumentów na rozwój fluorozy [10]. Poza tym w przypadku wody o wysokim stężeniu fluoru wyższe jest również ryzyko zanieczyszczenia innymi neurotoksynami [10]. Fluor występuje w wodzie jako cząsteczka o ładunku ujemnym [10]. W celu zachowania elektroobojętności wysoką zawartość fluoru równoważyć musi wysoka zawartość cząsteczek naładowanych dodatnio takich jak aluminium, arsen, ołów, czy miedź [10]. Ryzyko to nie dotyczy fluoryzowanej wody miejskiej, ponieważ ujemne jony fluoru są neutralizowane w procesie uzdatniania [10].
Za wiarygodnością omówionych danych w zakresie neurotoksyczności fluoru nie przemawia też fakt, że pochodzą one w większości z badań przekrojowych i ekologicznych [6]. Dostarczają zatem danych o skutkach narażenia obserwowanego na poziomie populacji w określonym i ograniczonym przedziale czasowym. Nie mówią nam natomiast nic o konkretnych osobach, w różnym stopniu narażonych na działanie fluoru i skutkach takiej ekspozycji w perspektywie długoterminowej. Przykładowo sam fakt, że dziecko ma niskie IQ i jednocześnie mieszka na obszarze, gdzie woda pitna zawiera dużo fluoru, nie oznacza automatycznie, że jedno wynika z drugiego. Przecież tak na dobrą sprawę nie wiadomo nawet, czy takie dziecko, albo jego mama, w ogóle tę wodę pili. Najbardziej miarodajne są badania, w których dzieci obserwowano przez dłuższy czas, z uwzględnieniem ich indywidualnego poziomu narażenia, żeby sprawdzić, czy wyższa ekspozycja w trakcie procesu dorastania rzeczywiście przełoży się na niższe IQ w wieku dorosłym [6]. Wyniki takich badań omówimy w kolejnym artykule.
Źródło: nutritionfacts.org
[1] Jiang C, Zhang S, Liu H, et al. Low glucose utilization and neurodegenerative changes caused by sodium fluoride exposure in rat’s developmental brain. Neuromolecular Med. 2014;16(1):94-105.[2] Sun Z, Zhang Y, Xue X, Niu R, Wang J. Maternal fluoride exposure during gestation and lactation decreased learning and memory ability, and glutamate receptor mRNA expressions of mouse pups. Hum Exp Toxicol. 2018;37(1):87-93.
[3] Xiang Q, Liang Y, Chen L, et al. Effect of fluoride in drinking water on children’s intelligence. Fluoride. 2003;36(2):84-94.
[4] Choi AL, Sun G, Zhang Y, Grandjean P. Developmental fluoride neurotoxicity: a systematic review and meta-analysis. Environ Health Perspect. 2012;120(10):1362-1368.
[5] Tang QQ, Du J, Ma HH, Jiang SJ, Zhou XJ. Fluoride and children’s intelligence: a meta-analysis. Biol Trace Elem Res. 2008;126(1-3):115-120.
[6] Grandjean P. Developmental fluoride neurotoxicity: an updated review. Environ Health. 2019;18(1):110.
[7] Hirzy JW, Connett P, Xiang Q, Spittle B, Kennedy D. Developmental neurotoxicity of fluoride: a quantitative risk analysis toward establishing a safe dose for children. Neurotoxins. InTechOpen; 2017.
[8] Yu X, Chen J, Li Y, et al. Threshold effects of moderately excessive fluoride exposure on children’s health: A potential association between dental fluorosis and loss of excellent intelligence. Environ Int. 2018;118:116-124.
[9] Till C, Green R, Lanphear B. Association between maternal fluoride exposure and child IQ—reply. JAMA Pediatr. 2020;174(2):216-217.
[10] Guth S, Hüser S, Roth A, et al. Toxicity of fluoride: critical evaluation of evidence for human developmental neurotoxicity in epidemiological studies, animal experiments and in vitro analyses. Arch Toxicol. 2020;94(5):1375-1415.
[11] Bellinger DC. Is fluoride potentially neurotoxic? JAMA Pediatrics. 2019;173(10):915-917.
[12] USDA National Fluoride Database of selected beverages and foods – release 2(2005). USDA. Oct 2021.
[13] National Primary Drinking Water Regulations. EPA. May 2009.
[14] Duan Q, Jiao J, Chen X, Wang X. Association between water fluoride and the level of children’s intelligence: a dose-response meta-analysis. Public Health. 2018;154:87-97.