OVZDUŠÍ Radim J. Šrám, Ústav experimentální mediciny AV ČR KŽP AV ČR, Praha,

Transkript

1 OVZDUŠÍ 2015 Radim J. Šrám, Ústav experimentální mediciny AV ČR KŽP AV ČR, Praha,

2 17. ZASEDÁNÍ WHO Květen ) Expozice znečištěného ovzduší v Evropě úmrtí 2) Znečištěné ovzduší + prachové částice Prokázaný lidský karcinogen (X/2013) ( 15 % všech karcinomů plic) WHO doporučuje standard pro PM2.5 < 10 µg/m 3

3 PM 2.5 EU 25 µg/m 3 USA 12 µg/m 3 WHO 10 µg/m 3

4 PM ,5 PM

5 B[a]P 2014

6 AIR POLLUTION (CHMI) Locality PM10 µg/m 3 PM2.5 µg/m 3 B[a]P ng/m 3 Ostrava-Poruba 39.9 ± 41.4 /33.4 ± ± 37.0/25.8 ± ± 6.2/ 2.9 ± 1.0 Ostrava -Bartovice 61.7 ± 45.6 /39.4 ± ± 38.2/36.2 ± ± 8.1/ 9.3 ± 5.6 Karvina 54.3 ± 50.0/41.8 ± 34.4 X/33.1 ± ±8.8/(8.2 ± 3.2) Havirov 52.9 ± 58.2/41.6 ± 33.6 X X Prague-Smichov 37.9 ±20.1/31.2 ± ± 14.2/15.4 ± 13.8 X Prague -Libus 27.4 ± 16.9/29.7 ± ± 13.1/17.1 ± ± 1.2/ 1.1 ± 0.4 Ceské Budejovice 25.2 ± 16.9/21.1 ± 18.9 X/16.9 ± ± 1.8/ 1.2 ± 0.5

7 VÝZNAM BIOMASY T. Sigsgaard et al.: Health impacts of anthropogenic biomass burning in the developed world, Eur Respir J 2015; in press PM2.5 EU 15, 2000 domestic wood stoves 25% EU 15, % koncentrace B[a]P 3 5 x vyšší předčasných úmrtí v Evropě/rok zvýšení respirační a kardiovaskulární nemocnosti

8 VLIV PAU NA CNS W. A. Jedrychowski et al.: Prenatal exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons and cognitive dysfunction in children, Environ Sci Pollut Res 22 (2015) children from Krakow, Poland In cord blood PAH-DNA adducts At age 7 ys. Wechsler Inteligence Scale for Children (rev. 7) Depressed verbal IQ index decreased with increase in the cord blood DNA adducts, RR=1.6, 95% CI Protective effect: breastfeeding longer 6 months

9 VLIV PAU NA CNS F. Perera et al.: Prenatal exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons/aromatics, BDNF and child development Environ Res 142 (2015) 602/ children from NY In cord blood DNA adducts, BDNF (brain derived neutrophic factor) At age 2 ys. Bayley Scales of infant Development Mental Development Index (MDI) PAH-DNA adducts were inversely associated with BDNF concentration (p=0.02) and with MDI scores at 2 ys. (p=0.04)

10 VLIV PM2.5 NA CNS N.D. Saenen et al. :In Utero Fine Particle Air Pollution and Placental Expression of Genes in the Brain-Derived Neurotrophic Factor Signaling Pathway: An ENVIRONAGE Birth Cohort Study EHP 123: (2015) 90 mother-infant pairs A 5 mg/m3 increase in PM2.5 exposure during the first trimester was associated with 15.9% decrease in expression of placental BNDF (brain-derived neurotropic factor) and 24.3% decrease of SYN1 (synapsin 1)at birth. PM mg/m 3 deregulation of genes BDNF and SYN1 in placenta

11 VÝZNAM GENOTYPU H. Choi et al.: CTLA4, XPC, and CYP2E1 variants significantly modify PAH asthma in Czech children, J Allergy Clin Immunol 2015, in press Asthmatic (N=191) vs. healthy control children (N=194) from Ostrava-Radvanice and Prachatice district Children with susceptible genotype in SNPs near CTLA4, XPS, and CUP2E1, were at 2-4 times greater risk of having doctor diagnosed asthma when ambient B[a]P concentration was > 8.6 ng/m3 compared to those who do not have susceptibility genotype

12 Genotype Prevalence According to Airborne B[a]P Levels and Diagnostic Status of the Children. 12

13 Summary Gene name rs number Alleles Known Roles Cytotoxic T-lymphocyte antigen-4 (CTLA4) Cytotoxic T-lymphocyte antigen-4 (CTLA4) Xeroderma pigmentosum group C (XPC-32) rs [A/G] immunoglobulin superfamily ; inhibit rs [T/C] signal to T cell rs [G/C] lung cancer Signal transducer and activator of transcription 4 (STAT4) rs [A/C] general autoimmune disease susceptibility locus Cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) rs [A/T] activate procarcinogens, such as polycyclic aromatic hydrocarbons 13

14 VÝSLEDKY PROGRAMU TEPLICE Moderní monitorování ovzduší (zejména PM2.5, B[a]P] Nejvýznamnějším zdrojem znečištění ovzduší PM10 jsou z cca 70% lokální topeniště Zvýšené koncentrace PAU nepříznivě ovlivňují: výsledky těhotenství (IUGR, LBW) fragmentaci DNA ve zralých spermiích dýchací funkce výskyt bronchitid Ovlivnění standardizované úmrtnosti

15 INCIDENCE DĚTÍ S PORODNÍ HMOTNOSTÍ < g Rok Teplice Ústí n. L. Jablonec N % N % N %

16 DŮSLEDKY IUGR Dětská úmrtnost Dětská nemocnost Zpoždění vývoje Cukrovka Hypertenze Ischemická choroba srdeční

17 délka života 78 Střední délka života při narození - muži rok ČR Ústecký kraj Teplice Jižní Morava Ostrava Praha

18 délka života 83 Střední délka života při narození - ženy rok ČR Ústecký kraj Teplice Jižní Morava Ostrava Praha

19 DŮSLEDKY ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ PRO POPULACI PÁNEVNÍCH OKRESŮ 1) 2) 3) 4) Trvale snížená střední délka života mužů i žen Trvale zvýšená úmrtnost na srdečně-cévní onemocnění U dětí narozených v sedmdesátých a osmdesátých letech je nutné očekávat v dospělosti zvýšený výskyt: hypertenze, ischemické choroby srdeční a diabetu 2. stupně, ovlivnění fertility Poškození genetického materiálu (DNA) bude nepříznivě ovlivňovat i příští generace

20 PROGRAM TEPLICE Cíl: analyzovat, jaká je současná zátěž populace a zda se populace pánevních okresů Ústeckého kraje liší nebo neliší od kontrolní populace Jižních Čech Výzkumný program: 11 projektů

21 PROGRAM TEPLICE ) Monitorování ovzduší, zejména PM2.5 a PAU (B[a]P) v lokalitách, kde budou studie prováděny 2) Nemocnost dětí narozených v letech do 5 let věku (stejné pediatrické obvody v okrese Teplice a Prachatice) 3) Ovlivnění novorozenců prostředím analýza deregulace genů, methylace DNA, oxidace DNA, peroxidace lipidů vztah k vývoji a nemocnosti dětí do věku 2 let 4) Vyšetření respiračních funkcí dětí ve věku let ( dětí/okres) 5) Studium přenosu genetického poškození mezi generacemi 6) Stanovení kvality spermií u mužů ve sledovaných lokalitách 7) Vývoj úmrtnosti, nemocnosti a střední délky života

22 PROGRAM TEPLICE ) Cílená prevence environmentálně zatížených skupin 9) Sociologická studie 10) Environmentální vzdělávání v zatížených oblastech 11) Uplatnění výsledků pro praktická opatření Výsledky budou využity pro podklady k programu zlepšení kvality ovzduší v zonách a aglomeracích ČR

23 ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ V ČR 1) 2) 3) 4) (HODNOCENÍ RIZIKA) Nejvýznamnější riziko představuje frakce < 1 mm PM (PM1), na kterou je vázána podstatná část k-pau Koncentrace B[a]P > 1 ng/m 3 /rok (standard EU) jsou dlouhodobě překračovány u 55% populace ČR Proto lze zátěž populace B[a]P považovat za nejvýznamnější riziko znečištěným ovzduším v ČR Pro většinu oblastí ČR představují největší zátěž B[a]P lokální topeniště, v Praze doprava, pro MSK průmyslové zdroje

24 ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ V ČR 5) 6) 7) (HODNOCENÍ RIZIKA) Novým poznatkem jsou výsledky, které prokazují vliv B[a]P na deregulaci genů u novorozenců (specificky genů ovlivňujících imunitu) Prokázaným důsledkem současného znečištění ovzduší je zvýšená nemocnost dětí předškolního věku, asthma bronchiale u dětí,kardiovaskulární nemocnosti a úmrtnosti, ovlivnění fertility Zvýšené koncentrace B[a]P budou nepříznivě ovlivňovat současné a příští generace