VLIV ZNEČIŠTĚNÉHO OVZDUŠÍ NA ZDRAVOTNÍ STAV POPULACE

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "VLIV ZNEČIŠTĚNÉHO OVZDUŠÍ NA ZDRAVOTNÍ STAV POPULACE"

Vít Soukup
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 ? VLIV ZNEČIŠTĚNÉHO OVZDUŠÍ NA ZDRAVOTNÍ STAV POPULACE Radim J. Šrám Ústav experimentální mediciny AV ČR Praha ARNIKA, Praha,

2 VÝVOJ ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ V ČR

3 Air particles deposition in the airways > 10 mm < 10 mm (PM10) < 2.5 mm (PM2.5)

4 Prague Castle Old Town Square PRAGUE Prague-Smichov Prague- Libus STATIONARY MONITORING

5 7 6 Mont hly average concent rat ion of B[a]P Smichov Libus B[a]P ng/ m

6 Roční průměry PM2.5 Praha - Smíchov a Libuš Smíchov Libuš µg/m rok

7 B[a]P Concentrations [ng/m 3 ] 0.4 LAT > (LAT, UAT > > (UAT, LV > > (LV,2 > > 2.0 > % 35.4% 15.9% 6.6% 2.4% R.J.Sram 2008

8 KONCENTRACE B[a]P 7 Ostrava-Poruba Praha-Smíchov 6 5 koncentrace [ng/m 3 ] R. J. Sram

9 BIOMARKERS

10 LIDSKÉ BIOMARKERY Biomonitorování Biomarkery Biomarkery expozice účinku Pre-maligní Diagnóza rakoviny Časná Pozdní léze 100% Prevence Léčba doba (roky) Ú m r t í R. J. Šrám 2006 R.J. Albertini 1998

11 E X P O S U R E HUMAN BIOMARKERS Genetic/Carcinogenic Risks Internal Dose Metabolic Biologically Effective Dose Genotype/Fenotype Early Genotoxic Effects DNA Repair Capacity BIOMARKERS OF SUSCEPTIBILITY Altered Structure Function Immune Functions C A N C E R Environ Health Perspect 74: 3-9, 1987

12 PREGNANCY OUTCOME EXPOSURE PAHs Cotinine DNA adducts HPRT BIRTH SMOKING ETS Internal dose Biologically Effective Dose Early Genotoxic Effects WEIGHT Metabolic Genotype/Phenotype DNA Repair Capacity

13 Autoradiographs of thin layer chromatograms with DNA adduct pattern of: DNA isolated from lymphocytes of subject sampled in January 2004 (1st sampling period) Water blank Positive control (DNA isolated from the lung of rats intraperitoneally treated with 100 mgb[a]p/kg b.w.)

14 CYTOGENETIC ANALYSIS FISH analysis t(ab);t(ab);t(ba) Three translocations between chromosome 1 and unpainted chromosomes

15 MICRONUCLEI

16 Reactive oxygen species Endogenous sources Exogenous sources O 2 - SOD H 2 O 2 Catalase GPx H 2 O + O 2 OH H 2 O Lipid peroxidation DNA oxidation Protein oxidation

17 Pathway-1 Pathway-2 Driven by: surface reactivity organic compounds OC-L PM OC-H PM Surface Reactivity ROS Oxidative Effect ROS NFkB API Nrf2 ROS Phase I (Cyp1a1 ) Bioactivation Biotransformation Phase II (Gst, Ngo1 ) Phase III Conjugation Elimination Proinflammatory response

18 BIOMARKERS AIR POLLUTION

19 Human studies and biomarkers of exposure, effect and susceptibility PM2.5 Stationary monitoring DNA adducts by 32 P-postlabeling c-pahs Personal monitoring Stationary monitoring VOC Personal monitoring Stationary monitoring Cotinine Chromosomal aberrations conventional, FISH, micronuclei Oxidative damage 8-oxodG, 15-F2T-isoP, proteins, SCGE Triglycerids, Total, HDL and LDL cholesterol Genetic polymorphisms Vitamins A, C. E, folic acid Gene expression

21 c-pahs CONCENTRATIONS PERSONAL MONITORING (median and range) Group N Age (years) B[a]P ng/m 3 carcpau ng/m 3 EXPOSED ± ( ) 9.7 ( ) Smokers ± ( ) 10.8 ( ) Nonsmokers ± ( ) 8.7 ( ) CONTROLS ± ( ) 5.8 ( ) Smokers ± ( ) 3.3 ( ) Nonsmokers ± ( ) 6.1 ( )

22 DNA Adducts/10 8 Nucleotides LIKE B[a]P-DNA ADDUCT "Like" B[a]P-DNA Adduct CON (N=52) EXP Cases (N=53) 0.00 All SM NS All SM NS EXP vs CON: P<0.01 Smokers vs Nonsmokers within groups: P<0.01

23 IMPACT OF ENVIRONMENTAL POLUTION TO DNA ADDUCTS 6 DNA adducts = 1,042 + benzo[a]pyren * 0,077 (p=0,0003) 5 DNA adducts [10 8 nucleotides] benzo[a]pyren [ugm -3 ]

24 CYTOGENETIC ANALYSIS FISH * P < 0.05 ** P < 0.05 EXP ** ** CON * * * * F G /100 AB.C. NCJ B/1000 t rcp

25 IMPACT OF ENVIRONMENTAL POLUTION TO CHROMOSOMAL ABERRATIONS - FISH

26 SCGE repair capacities of DNA damage Policemen Controls 120 Repaired DNA damage [%] p<0.005 p< whole group nonsmokers smokers

27 8-oxodG in urine of bus drivers and controls Urinary 8-oxodG levels in winter 2005, summer 2006 and winter p<0.01 p=0.05 p< oxodG (nmol/mmol creat.) BUS1 CON1 BUS2 CON2 BUS3 CON3

28 Correlation between oxidative stress markers and other factors 15-F 2t -IsoP 8-oxodG carbonyl B[a]P cpahs PM2.5 PM10 15-F 2t -IsoP R P < p< p< p< p< oxodG R P < < <0.001 carbonyl R P < < <

29 R. J. Sram 2007 VLIV OVZDUŠÍ NA RESPIRAČNÍ ONEMOCNĚNÍ U DĚTÍ

30 Bronchitidy RR, 95% CI s, akutní expozice PAU, multivariátní analýza months years Single day no lag 1 day lag 2 day lag 3 day lag 4 day lag 5 day lag 6 day lag 3 day prior average 7 day prior average Single day no lag 1 day lag 2 day lag 3 day lag 4 day lag 5 day lag 6 day lag 3 day prior average 7 day prior average

31 Bronchitidy RR, 95% CI s, akutní expozice PM2.5, multivariátní analýza months years Single day no lag 1 day lag 2 day lag 3 day lag 4 day lag 5 day lag 6 day lag 3 day prior average 7 day prior average Single day no lag 1 day lag 2 day lag 3 day lag 4 day lag 5 day lag 6 day lag 3 day prior average 7 day prior average

32 Význam první léta života dítěte jsou kritickou periodou dýchacího ústrojí a imunity

33 VLIV OVZDUŠÍ NA 8-oxodG V MOČI DĚTÍ

34 Vztah 8-oxodG a kotininu 50 8-oxodG (nmol/mmol kreat.) kotinin (µg/mmol kreat.)

35 Vztah 8-oxodG a věku dítěte Věk 8-oxodG (nmol/mmol kreat.)

36 Multivariate model of effect of PM2.5 on 8-oxodG levels (linear regression) Region All Pollutant Intercept PM2.5 Child age Cotinine (above/below 20 ng/mg) Allergic rhinitis Period (days before sampling 3-day (-4;-6) <0.05 < day (-1;-7) R p R p < <0.005 Teplice Intercept PM2.5 Child age Cotinine (above/below 20 ng/mg) Allergic rhinitis <0.01 <0.001 < <0.05 < Prachatice Intercept PM2.5 Child age Allergic rhinitis < <

37 Multivariate model of effect of B[a]P on 8-oxodG levels (linear regression) Region All Pollutant Intercept B[a]P Child age Cotinine (above/below 20 ng/mg) Allergic rhinitis Period (days before sampling 3-day (-4;-6) < < day (-1;-7) R p R p <0.001 < Teplice Intercept B[a]P Child age Cotinine (above/below 20 ng/mg) Allergic rhinitis <0.05 <0.001 <0.005 < <0.05 < <0.05 Prachatice Intercept B[a]P Child age Allergic rhinitis < <

38 8-oxodG V MOČI DĚTÍ zvýšen při expozici pasivnímu kouření snižuje se s věkem dětí je ovlivněn etnicitou a vzděláním matky zvýšen expozicí PM2.5 a PM10 7 dní před odběrem zvýšen expozicí k-pau 1-3 a 7-9 dní před odběrem zvýšen u dětí s alergickou rhinitidou 13/14

39 VLIV OVZDUŠÍ NA VÝSLEDKY TĚHOTENSTVÍ

40 IUGR by PM10 during in TEPLICE 3,0 Low = 1 Med; NS High; NS 3,0 2,5 Med; P<0.04 High; P< ,5 AOR with 95% CL 2,0 1, AOR 2,0 1,5 AOR with 95%CL 1,0 1,0 0,5 0,5 0,0 1st 2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th 9th Months of gestation 0,0

41 CARCINOGENIC PAHs & IUGR IN TEPLICE Low CI Medium ; NS 3.5 CI High ; NS 3.0 CI Medium ; P< AORs with 95% CI CI High ; P<0.005 AORs AORs with 95% CI st 2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th 9th Months of gestation 0.0 R. J. Sram 2007

42 OVLIVNĚNÍ VÝVOJE DĚTÍ VLIV FAKTORŮ ŽP A ŽIVOTNÍHO STYLU: porodní hmotnost genotyp nemocnost dýchací funkce neuropsychické funkce R. J. Sram 2007

43 AIR POLLUTION IMPACT ON SPERM

44 100 SCSA - Acridine Orange Stained DNA Native DNA Stainability (green fluorescence) Fragmented DNA (red fluorescence)

45 Air pollutions Prague 2007 (ng/m 3 ) February May PAH cpah B[a]P eqb[a]p

46 Sperm analysis February May Morphology (%) Vitality (%) Motility (%) Concentration (mil/ml) Volume (ml)

47 Policemen patrolling the streets in Prague centre with heavy traffic The level of air pollution will be assessed on the basis of information from two source: -data from stationary measuring stations AIM Prague -for 48 h using personal sampling devices (URG Corp, USA) det DFI (%) February May high DFI (%) February HDS (%) May February P P P May N=46 ddfi < 15% Feb 30 May 42 ddfi 15 30% Feb 16 May 4 ddfi >30% Feb 2 May 2 HDS >15% Feb 10 May 4

48 AIR POLLUTION RISK ASSESSMENT

49 ACCORDING TO MOLECULAR EPIDEMIOLOGY STUDIES concentrations > 1 ng B[a]P/m 3 in polluted air RISK FOR HUMAN HEALTH

50 NOVÉ POZNATKY VLIV ENVIRONMENTÁLNÍ EXPOZICE k-pau RIZIKO GENOTOXICITY VZTAH MEZI EXPOZICÍ k-pau, DNA adukty a chromosomovými aberacemi (FISH), snížením DNA reparace VÝZNAM OXIDAČNÍHO POŠKOZENÍ PRO NEMOCNOST DĚTÍ

51 VÝZNAM OXIDAČNÍHO POŠKOZENÍ U DĚTÍ zvyšuje výskyt respiračních onemocnění (bronchitidy, astma) ovlivňuje imunitu U DOSPĚLÝCH zvyšuje výskyt nádorových onemocnění aterosklerosy diabetes URYCHLUJE PROCES STÁRNUTÍ

52 POŠKOZENÍ GENOMU POČÁTEK NEMOCI NUTNOST PREVENCE!

53 ACKNOWLEDGEMENT B. J. M. I. A. Z. Z. P. P. A. O. I. V. J. Binkova Dejmek Dostal Chvatalova Milcova Novakova Lnenickova Rossner Rossner, Jr. Rossnerova Sevastyanova Solansky Svecova Topinka J. M. I. J. J. L. Z. P.B. A. E. Rubes Vozdova Benes Novak Nozicka Holy Pokorna Farmer Cebulska-Wasilewska Schallerova

54 ACKNOWLEDGEMENT Supported by the Czech Ministry of Environment VaV IC/5/6/04, SL/5/160/05, SP/1b3/50/07 AV CR IQS

Podobné dokumenty

NOVÉ POZNATKY O VLIVU OVZDUŠÍ NA ZDRAVOTNÍ STAV POPULACE

NOVÉ POZNATKY O VLIVU OVZDUŠÍ NA ZDRAVOTNÍ STAV POPULACE R. J. Šrám Laboratoř genetické ekotoxikologie Ústav experimentální medicíny AV ČR a Zdravotní ústav Středočeského kraje, Praha R. J. Sram 2007 Seminář