Exposure to manganese via inhalation has long been known to elicit neurotoxicity in adults, but little is known about possible consequences of exposure via drinking water. In this study, we report results of a cross-sectional investigation of intellectual function in 142 10-year-old children in Araihazar, Bangladesh, who had been consuming tube-well water with an average concentration of 793 μg Mn/L and 3 μg arsenic/L. Children and mothers came to our field clinic, where children received a medical examination in which weight, height, and head circumference were measured. Children’s intellectual function was assessed on tests drawn from the Wechsler Intelligence Scale for Children, version III, by summing weighted items across domains to create Verbal, Performance, and Full-Scale raw scores. Children provided urine specimens for measuring urinary As and creatinine and were asked to provide blood samples for measuring blood lead, As, Mn, and hemoglobin concentrations. After adjustment for sociodemographic covariates, water Mn was associated with reduced Full-Scale, Performance, and Verbal raw scores, in a dose–response fashion; the low level of As in water had no effect. In the United States, roughly 6% of domestic household wells have Mn concentrations that exceed 300 μg Mn/L, the current U.S. Environmental Protection Agency lifetime health advisory level. We conclude that in both Bangladesh and the United States, some children are at risk for Mn-induced neurotoxicity.

Millions of people worldwide are chronically exposed to arsenic through drinking water, including 35-77 million people in Bangladesh. The association between arsenic exposure and mortality rate has not been prospectively investigated by use of individual-level data. We therefore prospectively assessed whether chronic and recent changes in arsenic exposure are associated with all-cause and chronic-disease mortalities in a Bangladeshi population.In the prospective cohort Health Effects of Arsenic Longitudinal Study (HEALS), trained physicians unaware of arsenic exposure interviewed in person and clinically assessed 11 746 population-based participants (aged 18-75 years) from Araihazar, Bangladesh. Participants were recruited from October, 2000, to May, 2002, and followed-up biennially. Data for mortality rates were available throughout February, 2009. We used Cox proportional hazards model to estimate hazard ratios (HRs) of mortality, with adjustment for potential confounders, at different doses of arsenic exposure.407 deaths were ascertained between October, 2000, and February, 2009. Multivariate adjusted HRs for all-cause mortality in a comparison of arsenic at concentrations of 10.1-50.0 microg/L, 50.1-150.0 microg/L, and 150.1-864.0 microg/L with at least 10.0 microg/L in well water were 1.34 (95% CI 0.99-1.82), 1.09 (0.81-1.47), and 1.68 (1.26-2.23), respectively. Results were similar with daily arsenic dose and total arsenic concentration in urine. Recent change in exposure, measurement of total arsenic concentrations in urine repeated biennially, did not have much effect on the mortality rate.Chronic arsenic exposure through drinking water was associated with an increase in the mortality rate. Follow-up data from this cohort will be used to assess the long-term effects of arsenic exposure and how they might be affected by changes in exposure. However, solutions and resources are urgently needed to mitigate the resulting health effects of arsenic exposure.US National Institutes of Health.

Exposure to arsenic has long been known to have neurologic consequences in adults, but to date there are no well-controlled studies in children. We report results of a cross-sectional investigation of intellectual function in 201 children 10 years of age whose parents participate in our ongoing prospective cohort study examining health effects of As exposure in 12,000 residents of Araihazar, Bangladesh. Water As and manganese concentrations of tube wells at each child's home were obtained by surveying all wells in the study region. Children and mothers came to our field clinic, where children received a medical examination in which weight, height, and head circumference were measured. Children's intellectual function on tests drawn from the Wechsler Intelligence Scale for Children, version III, was assessed by summing weighted items across domains to create Verbal, Performance, and Full-Scale raw scores. Children provided urine specimens for measuring urinary As and creatinine and were asked to provide blood samples for measuring blood lead and hemoglobin concentrations. Exposure to As from drinking water was associated with reduced intellectual function after adjustment for sociodemographic covariates and water Mn. Water As was associated with reduced intellectual function, in a dose–response manner, such that children with water As levels > 50 μg/L achieved significantly lower Performance and Full-Scale scores than did children with water As levels < 5.5 μg/L. The association was generally stronger for well-water As than for urinary As.

Objective To evaluate the association between arsenic exposure and mortality from cardiovascular disease and to assess whether cigarette smoking influences the association. Design Prospective cohort study with arsenic exposure measured in drinking water from wells and urine. Setting General population in Araihazar, Bangladesh. Participants 11 746 men and women who provided urine samples in 2000 and were followed up for an average of 6.6 years. Main outcome measure Death from cardiovascular disease. Results 198 people died from diseases of circulatory system, accounting for 43% of total mortality in the population. The mortality rate for cardiovascular disease was 214.3 per 100 000 person years in people drinking water containing <12.0 µg/L arsenic, compared with 271.1 per 100 000 person years in people drinking water with ≥12.0 µg/L arsenic. There was a dose-response relation between exposure to arsenic in well water assessed at baseline and mortality from ischaemic heart disease and other heart disease; the hazard ratios in increasing quarters of arsenic concentration in well water (0.1-12.0, 12.1-62.0, 62.1-148.0, and 148.1-864.0 µg/L) were 1.00 (reference), 1.22 (0.65 to 2.32), 1.35 (0.71 to 2.57), and 1.92 (1.07 to 3.43) (P=0.0019 for trend), respectively, after adjustment for potential confounders including age, sex, smoking status, educational attainment, body mass index (BMI), and changes in urinary arsenic concentration since baseline. Similar associations were observed when baseline total urinary arsenic was used as the exposure variable and for mortality from ischaemic heart disease specifically. The data indicate a significant synergistic interaction between arsenic exposure and cigarette smoking in mortality from ischaemic heart disease and other heart disease. In particular, the hazard ratio for the joint effect of a moderate level of arsenic exposure (middle third of well arsenic concentration 25.3-114.0 µg/L, mean 63.5 µg/L) and cigarette smoking on mortality from heart disease was greater than the sum of the hazard ratios associated with their individual effect (relative excess risk for interaction 1.56, 0.05 to 3.14; P=0.010). Conclusions Exposure to arsenic in drinking water is adversely associated with mortality from heart disease, especially among smokers.

BackgroundWe recently reported results of a cross-sectional investigation of intellectual function in 10-year-olds in Bangladesh, who had been exposed to arsenic from drinking water in their home wells.ObjectivesWe present results of a similar investigation of 301 randomly selected 6-year-olds whose parents participated in our ongoing prospective study of the health effects of As exposure in 12,000 residents of Araihazar, Bangladesh.MethodsWater As and manganese concentrations of tube wells at each home were obtained by surveying all study region wells. Children and mothers were first visited at home, where the quality of home stimulation was measured, and then seen in our field clinic, where children received a medical examination wherein weight, height, and head circumference were assessed. We assessed children’s intellectual function using subtests drawn from the Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence, version III, by summing weighted items across domains to create Verbal, Performance, Processing Speed, and Full-Scale raw scores. Children provided urine specimens for measuring urinary As and were asked to provide blood samples for blood lead measurements.ResultsExposure to As from drinking water was associated with reduced intellectual function before and after adjusting for water Mn, for blood lead levels, and for sociodemographic features known to contribute to intellectual function. With covariate adjustment, water As remained significantly negatively associated with both Performance and Processing Speed raw scores; associations were less strong than in our previously studied 10-year-olds.ConclusionThis second cross-sectional study of As exposure expands our concerns about As neurotoxicity to a younger age group.

Arsenic is a ubiquitous toxic metalloid causing serious health problems. Speciation analysis of arsenic in human urine provides valuable insights for large-scale epidemiological studies and informs on sources of exposure as well as human metabolism. The Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) is a valuable cohort for assessing chronic low-moderate arsenic exposure and health effects in an ethnically diverse US population. We present a state-of-the-art arsenic speciation analysis methodology and its application to 7677 MESA spot urine samples based on high-performance liquid chromatography coupled to inductively coupled plasma mass spectrometry. This method is fast, robust and detects a total of 11 individual As species at method detection limits of 0.02–0.03 μg arsenic/L urine for each individual species. Our analytical approach features excellent mean method accuracy (98%) and precision (5%) for the main arsenic species in urine (arsenobetaine, methylarsonic acid, dimethylarsinic acid, and total inorganic As); intra- (3–6%) and inter-day coefficients of variability (5–6%); column recovery (96 ± 7%); and spike recovery (97 ± 6%). The main arsenic species were detectable in ≥95% of urine samples due to the implementation of an oxidation step. Each individual minor arsenic species was detectable in ≤25% of all urines, although at least one of them was detected in almost half the participants. We identified two minor urinary arsenic species as dimethylarsinoylacetic acid and dimethylarsinoylpropionic acid, potential metabolites of seafood-related arsenicals. We observed differences in individual As species excretion by race/ethnicity, with Asian-American participants featuring 3–4 times higher concentrations compared to other participants. We also found differences by site, body mass index, smoking status, rice intake, and water arsenic levels, potentially indicating different exposures or related to individual bio-metabolism. The proposed approach is suitable for epidemiological studies and the collected data will constitute the base for future research on potential health effects of chronic low-level arsenic exposure.