O impacto da flutuação da poluição aérea em doenças respiratórias. Ubiratan de Paula Santos

O impacto da flutuação da poluição

aérea em doenças respiratórias

Ubiratan de Paula Santos pneubiratan@incor.usp.br

Londres - Dez/1952 a Março/1953- 12 mil mortes em excesso

Miller MR, et al. Future

Estratosfera Destruição O₃ CFC Vapor d’água Troposfera Emissões aviões Guarnieri &Balmes. Lancet 2014

Modelo de dispersão de NOx gerado em Manaus e influência na geração de bioaerossóis secundários pela Floresta

Simulações sobre o impacto da poluição de Manaus sobre as emissões da Floresta (março 2014)

Poluição: Efeitos em função do tempo de

exposição

• Efeito associado à

exposição aguda

(horas a dias)

– Exacerbação e aumento

• sintomas • internações • mortalidade

• Efeito subagudo-

meses de exposição

• Efeito associado à

exposição crônica

(> um ano)

– Piora funcional

– Aumento da incidência de doenças – Aumento da mortalidade

Doenças, condições e biomarcadores influenciados pela poluição do ar

Poluição ambiental: óbitos e DALYs Global- 2017

Óbitos x milhões DALYs x milhões

PM_2.5 2,9 (IC95%: 2,5-3,4) 83,0 (IC95%: 71,4-94,3)

Ozônio 0,472 (IC95%:0,177-0,768) 7,4 (IC95%: 2,8-12,0)

TOTAL 3,4 milhões 90,4 milhões

GBD 2017. Lancet 2018; 392: 1923–94

Causas dos óbitos Globais (2017), atribuídos a PM_2,5 ambiental 633 mil (22%) 455 mil (15,2%) 256 mil (9%) 977 mil (33%) 433 (14,8%) DPOC* Diabetes IAM AVC Óbitos: 2,94 milhões * Ozônio + 472 mil DPOC

Porque a poluição faz mal

• Stress oxidativo

• Inflamação

• Aumento da sensibilização imunológica

• Alterações na flora- aumento na produção de

polens e maior antigenicidade dos mesmos

Câncer DPOC Asma

Infecção _{IAM, AVC, HAS, Tromboembolismo}

+ Gases

Relação dose-resposta na mortalidade– exposição aguda e crônica a PM_2.5 e O₃ Rjagolapan S, et al. JACC 2018

Estágios e condições na vida mais suscetíveis aos efeitos da poluição

Admissão hospitalar crianças e idosos- Piracicaba: período queima x não queima de cana-de-açúcar: 04/97 a 03/98

Cançado JE, et al. EHP 2006

Conc/Período Queima Não queima

PM₁₀ µg/m³ 88 (58) 29 (13) PM_2,5 µg/m³ 23 (15) 10 (4,6)

Poluição e asma –impacto

• Óbitos Globais todos os riscos 2017: 495 mil

(338,2 – 641,2)

• Incidência: 4 milhões novos casos < 18 anos

idade associados à poluição

• Evidências

– Exacerbação- consultas, internações e óbitos – Incidência

• GBD 2017 Mortality and Causes of Death Collaborators. Lancet 2018 • Anderson HR, et al. Air Qual Atmos Health 2013

• Guarnieri& Balmes. Lancet 2014 • Achakulwisut P, et al. Lancet 2019

Poluição e asma até 18 anos idade- dados globais 2015

Análises de dados de 194 países

• 4 milhões (IC95%:1,8-5,2 ) novos casos atribuídos à NO₂ ambiental

• 13% da incidência global

• Brasil + Paraguai: 150 mil (IC95%: 66-190) casos novos

Exposição aguda e mortalidade

por

asma

• 4.454 individuos, província Hubei, China, morreram

de asma entre 2013 and 2018.

• Estudo case-crossover e modelo de regressão

logística

• Resultados:

– PM_2.5 (lag 3; IQR: 47.1 µg/m3)-OR=1,07 (IC95%: 1,01-1,12) – NO₂ (lag 03; IQR: 26.3 µg/m3) – OR=1,11 (IC95%: 1,01-1,22 – O₃ (lag 3; IQR: 52.9 µg/m3) – OR=1,09 (IC95%: 1,01-1,18)

Prevalência e incidência de asma e via de tráfego elevado

4.762 crianças (5-7 anos) de 13 cidades do sul da Califórnia

McConnell R, et al. EHP 2006

Morar < 75 metros: • ↑ incidência em 30% e • ↑ prevalência em 50%

Poluição e incidência de asma

• Crianças

– Revisão e metaanálise (Bowatte G, et al. Allergy 2015) • ↑ conc. de PM_2,5 de 2µg/m³  ↑ risco de 14%

• Adultos

– Coorte de 51 mil mulheres EUA (Young MT, et al. AJRCCM 2014)

• Elevação de 3,6µg/m³ PM_2,5↑20% incidência asma

– Estudo com 6 coortes europeias, 24 mil adultos

(Jacquemin B, et al. EHP 2015)

• RR:1,1 (IC95%: 0,99 – 1,21) para ↑10 μg/m3 _{de NO} 2

Exposição gestacional e nos primeiros anos de vida, à poluição do ar, o nevoeiro de Londres de 1952 e o desenvolvimento de asma

• Prevalência de asma em 2.916 pessoas,

nascidas entre 1944 e 1955

– Durante a infância <15 anos – Vida adulta >15 anos

• Resultados

– Exposição durante 1º ano de vida: probabilidade de 19,87% (IC95%: 3,37- 36,38) criança ter asma

Asma após 15 anos de idade, por data de nascimento

Poluição e asma- mecanismos

Poluição e Óbitos por DPOC

• Dados Globais 2017

• Óbitos todos os riscos: 3,20 milhões (3,03 – 3,36)

– Óbitos Globais artribuídos à poluição: 1.105 mil: 32,4%

Poluição e exacerbação de DPOC

• Estudo série temporal, Hospital São Paulo/SP

• 2001-2003

• Internação por DPOC

• Resultados

– Aumento em 28,3µg/m³ de PM₁₀↑19% admissão por DPOC

– Aumento em 7,8µg/m³ de SO₂↑16% admissão por DPOC

Poluição e incidência de DPOC

• Coorte de 57mil indivíduos Noruega

• Internados com Diagnostico DPOC :1993-2006

• Exposição poluentes (NO

e NOx), por local de

moradia, registrados desde 1971

• Resultados

– Exposição crônica (35 anos) a NO₂ associada a ↑incidência de DPOC

– HR: 1,08 (IC95%:1,02–1,14) associado a aumento de 5,8 µg/m3 de NO₂

Poluição: prevalência e incidência de DPOC

• Análise de 4 coortes Europa, 6550 participantes

– DPOC: VEF1/CVF< LIN ou <0,70

• Resultado - Mulheres: associado a morar

próximo via trafego intenso (>5 mil veículos/dia)

– Prevalência: OR: 1,57 (IC95%: 1,11–2,23) – Incidência: OR: 1,79 (IC95%: 1,21–2,68)

Remodelamento vias aéreas: Bronquíolos Terminais - Vancouver e Cidade do México (autópsia jovens não fumantes, óbitos por acidentes)

Churg A, et al. EHP, 2003

Vancouver

Cidade México

Poluição e Câncer de Pulmão

• 17 estudos de coorte europeus

– 312 944 indivíduos

• Resultados: PM e risco de adenocarcinoma

– ↑ 10µg/m³ de PM₁₀: ↑ 1,51 (1,1–2,1) – ↑ 5µg/m³ de PM_2,5: ↑ 1,55 (1,1–2,3)

IARC 2016 IARC 2013

Produtos da queima do diesel é Grupo 1- cancerígeno para homem

Produtos da queima da gasolina – Grupo 2B- possivelmente cancerígeno para o homem.

Poluição do ar ambiental é Grupo 1- cancerígeno para homem Associação positiva para câncer de bexiga

Função pulmonar- exposições crônica

• Coorte Framinghan Heart Study: 1995 – 2011

• 6.339 participantes, adultos, não fumantes

• Avaliou efeito associado a morar <100 m de vias de

elevado tráfego de veículos x >400 m

• Resultados:

• 2µg/m³ de PM_2,517,6 ml VEF₁

Exposição crônica à poluição e função Pulmonar (SAPALDIA)

• Coorte com 9.651 indivíduos, 18-60 anos,

ambos os sexos, 8 áreas na Suíça

• Resultados

– NO₂, SO₂ e PM₁₀ associados a declínio na função – Elevação de 10µg/m³ PM₁₀ 3,4% CVF

Santos UP, et al. PLOS ONE 2016

Poluição e Função Pulmonar

% pred

N: 101- taxistas e trab Instituto Florestal/Horto-SP

Redução da função pulmonar em expostos à elevada concentração de PM_2,5 (>39,6µg/m³) com relação aos expostos à menor concentração de PM_2,5 (<25µg/m³)

V

ari

ação

%

N: 83 taxistas e 22 trabalhadores Instituto Florestal

Poluição e desenvolvimento pulmonar

 Coorte de 1759 crianças, 10-18 anos, 12 cidades da Califórnia

 PFP

 Medidas poluentes em todas cidades  Comparação entre cidades

• VEF₁< 80% predito aos 18 anos: Cidades mais poluídas 7,9% x 1,6% menos poluídas

• Menor VEF₁ e CVF associado a PM_2,5 e NO₂

Gauderman WJ, et al. NEJM 2004

Mudway IS, et al. Lancet Public Health 2019

• 1.981 crianças de escolas da ZC Londres • 8-9 anos de idade

• Seguidas de 2009/10 a 2013/14- Espirometria • Redução de 5% na CVF em 5 anos

Função pulmonar em escolares- centro de Londres

C VF (L )/µ g /m³ N Ox C V F ( L)/µg /m ³ N Ox

Poluição e infecções respiratórias

• Aumento risco, de internação e óbitos

• Infecções virais e bacterianas

– Vírus influenza, sincicial respiratório, rinovírus – Estreptococos

• Diminui atividade de macrófagos

• Clearance de Estreptococos reduzido

• Alterações das junções entre células

epiteliais

Risco de Infecção respiratória na criança- PM_2,5: dose-resposta

Incidência de Asma, exposição a O

e Exercícios

 Coorte de 3535 crianças 9 a 16 anos, não asmáticas  12 cidades da Califórnia

 Seguimento 5 anos

 Avaliado risco de asma e:

• realização de exercícios

• níveis de ozônio e outros poluentes

 Resultados

 Em comunidades com  O₃ - realização de ≥ 3 esportes RR de asma: 3,3 (IC 95%: 1,9-5,8)

Alteração VEF₁ , CVF e mieloperoxidase durante e após caminhada 2hs (intervalo 15 min a cada ½ hora): Hyde Park x Oxford Street McCreanor J, et al. NEJM 2007

Exposição: PM_2,5: 28,3 x 11,9 g/m3_;

NO₂:142 x 21,7 g/m3

OR da piora dos sintomas por grupo de participantes: Oxford street x Hyde Park

• 40 ind. sadios, 40 com DPOC e 39 com Doença cardíaca isquêmica • Caminhadas 2hs Hyde Park x Oxford Street

Sinharay R, et al. Lancet 2018

Pacientes com:

• Doença isquêmica tem

escore de tosse (OR) 4 x maior, após andar OS

Poluição, exercício físico e função pulmonar

Atividade física, poluição do ar e risco de internação por

Asma e DPOC Fisher JE, et al. AJRCCM 2016

Coorte de 53.113 pessoas: 50–65 anos, Dinamarca. Foram recrutadas entre 1993–1997. Reportaram atividade física, seguidas até 2013.

Diversos estudos sugerem que os benefícios da realização de exercícios supera os efeitos dos riscos da poluição

Mas a maioria dos estudos foram feitos em ambientes com baixos níveis de poluentes

Poluição e exercícios físicos

• Maiores níveis poluição- associada a inatividade física¹ • Indivíduos:

– Com comorbidades > efeito comprovado

– Idosos- efeito protetivo para óbitos por Doença resp² – Crianças - ozônio

– Hígidos, efeito, sem repercussão clinica4

• diminuição do rendimento atletas

• efeito da exposição crônica não bem estabelecido - se beneficio do exercício compensa maior inalação de poluentes. Até momento dados sugerem que sim

1. Roberts JD, et al. PLOSONE 2014; 2.Andersen ZJ, et al. EHP 2015; 3. Giles LV, Koehle MS. Sports Med 2014; 4.Rundell KW. Br J Sports Med 2012

Poluição e Transplante de pulmão

• Nawrot TS, et al. Thorax 2011

– Morar <170 m via de trafego

• Risco bronquiolite obliterante: 2 x maior

• Verleden SE, et al. American Journal of

Transplantation 2012

– Risco bronquiolite linfocítica ↑19% associado Lag3 de 10µg/m³ de PM_2,5

• Bhinder S, et al. Am J Transplant 2014

– Morar próximo via grande tráfego

• <200 m: ↑ 30% vezes risco de disfunção no enxerto • <100 m: ↑ 5 vezes risco de disfunção no enxerto

Raz ão de Risco de óbitos R az ão de R isco p ara BO

Distância vias tráfego elevado, da residência, em metros

Poluição e risco de bronquiolite e mortalidade pós TX

Recomendações

• Redução de emissões: veicular, industrial, biomassa, indoor • Ambiente domiciliar, estudo e trabalho

• Escolas e pacientes com doença crônica evitar localização/moradia < 200 metros vias tráfego elevado

• Baixa URar e índice poluição ≥ Moderada (Cetesb/SP)

– Crianças e adultos com doenças pulmonares, adultos com

doenças cardíacas e idosos devem reduzir/evitar exercícios físicos moderado/intenso ao ar livre

• Crianças e adultos com doenças pulmonares, adultos com doenças

cardíacas e idosos devem evitar exercícios físicos < 200 metros de vias de elevado tráfego de veículos ar livre

• Kunzli N, et al. Air Quality and Health. ERS 2010 • Limaye S, Salvi S. Breath 2010

• Giorgini P, et al. J Cardiopulm Rehabil Prev 2015 • Henschel S, et al. Int J Public Health (2012)