Epidemiological support for a multifactorial aetiology of Kashin-Beck disease in Tibet

Abstract

We carried out a cross-sectional study in 12 rural villages in order to identify the risk factors for Kashin-Beck disease in Tibet. Children aged 5–15 years (n=575) were examined and their corresponding houses were visited. Samples were collected in order to study fungal contamination of stored grain and the organic matter content of drinking water. Multivariate analysis was performed using logistic regression and population attributable fractions were computed to estimate the impact of each factor. The following variables were independently associated with the disease: age, gender, low socio-economic status, indicators of a poorly diversified diet, iodine deficiency and small water container size (with higher organic matter levels in small containers). Selenium deficiency was severe in all study subjects. The degree of fungal contamination of barley grain was related to the highest percentage of cases (65%) in a sample of the study population. Higher urinary iodine levels were not associated with decreasing prevalence rates when Alternaria sp. was isolated. The data that we report supports the hypothesis that Kashin-Beck disease occurs as a consequence of oxidative damage to cartilage and bone cells when associated with decreased antioxidant defence. Another mechanism that may coexist is bone remodelling stimulated by thyroid hormones whose actions can be blocked by certain mycotoxins.

Résumé.

Nous avons réalisé une enquête transversale dans 12 villages ruraux afin d'identifier les facteurs de risque de la maladie de Kashin-Beck au Tibet. Les enfants âgés de 5 à 15 ans (n=575) et leurs maisons ont été examinés. La contamination fongique des céréales et le contenu en matières organiques de l'eau de boisson ont été étudiés dans des échantillons de la même population. L'analyse multivariée a été effectuée par régression logistique et les fractions attribuables ont été calculées afin d'estimer l'impact de chaque facteur. Les variables suivantes étaient indépendamment associées à la maladie: l'âge, le sexe, un bas état socio-économique, une alimentation peu diversifiée, la déficience en iode et une petite taille du réservoir à eau (présentant un contenu en matières organiques plus élevé). La déficience en sélénium était sévère chez tous les enfants de l'étude. Le degré de contamination fongique des grains d'orge expliquait le plus haut pourcentage de cas (65%) dans le sous-modèle mycologique. L'iode urinaire n'était pas associé à la maladie lorsque Alternaria sp. était isolé. Les résultats sont compatibles avec des dommages oxydatifs aux cellules osseuses en présence d'une défense antioxidante déficiente. Un autre mécanisme co-existant possible est le remodelage osseux de l'os stimulé par les hormones thyroidiennes qui peut être bloqué par certaines mycotoxines.