Come proteggere le nuove generazioni dai rischi ambientali: certezze, incertezze, interventi possibili

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1 Convegno ISDE Udine, 28 Novembre 2009 Come proteggere le nuove generazioni dai rischi ambientali: certezze, incertezze, interventi possibili Giorgio Tamburlini

2 Perché i bambini* sono particolarmente suscettibili e possono essere più esposti a molti inquinanti ambientali Esistenza, nello sviluppo iniziale e rapido di organi e sistemi, di fasi particolarmente sensibili all azione di inquinanti ambientali Esposizioni precoci consentono il prodursi di effetti avversi sulla salute che richiedono lunga latenza Comportamenti e bisogni specifici rendono i bambini più esposti a diversi inquinanti I bambini sono meno consapevoli dei rischi ed hanno minore controllo sull ambiente * Si intende da concepimento ad adolescenza

3 Differenze di rischio ambientale tra bambini e adulti Differenze nella suscettibilità possono essere qualitative o quantitative, i.e. possono riguardare la natura o l entità dell effetto (importanza del timing di esposizione) Differenze nella esposizione sono essenzialmente quantitative (Importanza della quantità accumulata e della concentrazione) (Tamburlini G. Risk differences between children and adults, OECD/OCSE 2006)

4 Importanza del timing dell esposizione: agenti fisici. Effetto dipende da concentrazione ma anche da periodo di esposizione (Biological effects after prenatal irradiation. Ann ICRP 2003; 33: 5-206)

5 Importanza del timing dell esposizione: agenti chimici

6 Differenze quantitative di suscettibilità Durante lo sviluppo fetale e nei primi mesi di vita la capacità di assorbire, metabolizzare ed eliminare xenobiotici è ancora immatura. Queste differenze sono basate su meccanismi complessi per cui questa immaturità metabolica può svolgere un ruolo in differenti direzioni rispetto alla tossicità (aumentandola, nella gran parte dei casi, o diminuendola) (National Academy of Science Report, 1997)

7 Diversa esposizione: Rapporto tra bambini (1 anno) e adulti nell introito di: Aria Acqua/liquidi Cibo 2.3 volte 4.8 volte 6.3 volte Fonti: US Environmental Protection Agency (1997), National Research Council (1993) and Gephart et al. (1994).

8 Diversa esposizione : Concentrazioni di inquinanti dell aria a diverse altezze Guzelian, ILSI, 1992

9 Esposizioni combinate e aggregate I bambini possono essere esposti alla stessa sostanza attraverso fonti diverse (aggregate exposure. e.g. Pb, pesticidi) ma anche a diverse sostanze con effetti simili (cumulative exposure, e.g. neurotossici, inquinanti aria) con effetti additivi o motiplicativi

10 Pesticidi Suscettibilità differenze qualitative : probabili (immuno e neurotossicità) differenze quantitative : variabili (I bambini possono essere più o meno sensibili), di solito due volte, fino a 10 volte di più (effetto limitato ai primi 6-12 mesi Esposizione Può essere fino a 10 volte maggiore (maggiore introito di cibi, combined exposures)

11 bambini in condizioni di svantaggio sono esposti a fattori avversi che aumentano il rischio di effetti negativi L esposizione a carenze nutrizionali moltiplica gli effetti dell esposizione a sistemi igienici o abitazioni inadeguati o ad aria inquinata, aumentando il rischio di effetti avversi La vita in ambienti insicuri insalubri e avversi dal punto di vista psicocosiale aumenta sia l esposizione che la vulnerabilità e in definitiva il rischio di esiti sociali negativi Gli interventi devono essere mirati sui problemi e sui gruppi a maggior rischio (Bolte G, Tamburlini G, Kohlhuber M Environmental inequalities among children in Europe: evaluation of scientific evidence and policy implications. Eur J Public Health, in press)

12 sostanze chimiche immesse nell ambiente, solo di una minoranza di queste conosciamo gli effetti su organismi in via di sviluppo e su età riproduttiva

13 Cosa sappiamo: relazioni causali tra fattori ambientali ed effetti sulla salute in età evolutiva Air pollution Lack of water and sanitation Chemicals and heavy metals Physical agents Unsafe housing Mobility and transport Child labor Respiratory diseases Gastrointestinal diseases Neurodevelopmental disorders Effects on reproductive health Cardiovascular disorders Cancer Injuries

14 Effetti del cambiamento climatico

15 Ambiente e salute dei bambini: stato dell arte Monografia European Environmental Agency e WHO, 2002 Basi biologiche Evidenze Risk reduction policies Manuale American Academy of Pediatrics, 2004 Fisiopatologia Clinica Intervento

16 evidenze consolidate: esposizione agli inquinanti dell aria e sviluppo polmonare Gauderman WJ et al The effects of air pollution on lung development from 10 to 18 years of age N Engl J Med 2004; 351: current levels of air pollution (PM 10 tra 20 e 40 μ/m3) have chronic adverse effects on lung development in children from 10 to 18 years leading to clinically significants deficits in attined FEV1 as children reach adulthood

17 Halterman JS, et al. Environmental exposures and respiratory morbidity among VLBW infants arch Dis Child 2009; 94:28-32 Pope III, Ezzati M, Dockery DW Fine-partriculate air pollution and life expectancy in the US. N Engl J Med 2009; 360:376-86

18 evidenze consolidate: effetti sulla distribuzione del QI di livelli ematici di Pb >10 (>5) ug/dl in bambini piccoli mean 95 57% INCREASE IN "MENTALLY RETARDED" POPULATION 4% "mentally retarded" 1% "gifted" (IHW.A.04a.c)

19 Questioni aperte 1. tumori infantili e inquinanti ambientali In Europa, l incidenza di tumori infantili è aumentata da 120 (1978) a 140 (1997) casi per millione; trend simile in USA Diversi inquinanti (radiazioni, idrocarburi aromatici, alcuni pesticidi) sono cancerogeni noti, altri sono sospetti Qual è la proporzione di tumori infantili causata da inquinanti ambientali? Altri fattori associati allo stile di vita occidentale (età genitori, ipotesi igienica, ecc.) possono contribuire all aumento

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23 Tumori infantili ed esposizione al traffico

24 Esposizione ai cellulari e tumori SNC

25 Molti studi di associazione, poche certezze.. Household Exposure to Pesticides and Risk of Childhood Hematopoietic Malignancies: The ESCALE Study (SFCE) Rudant J, Menegaux F, Leverger G, Baruchel A, Nelken B, Bertrand Y, Patte C, Pacquement H, Vérité C, Robert A, Michel G, Margueritte G, Gandemer V, Hémon D, Clavel J. INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale), Villejuif, France. Environ Health Perspect Dec;115(12): Insecticide use during pregnancy was significantly associated with childhood AL [OR = 2.1; 95% CI ], both lymphoblastic and myeloblastic, NHL (OR = 1.8; 95% CI, ), mainly for Burkitt lymphoma (OR = 2.7; 95% CI, ), and mixed-cell HL (OR = 4.1; 95% CI, ) ma abbastanza per un approccio di precauzione

26 Questioni aperte 2. alterazioni dello sviluppo (DD) e inquinanti ambientali Molti neurotossici (Pb, MeHg, PCBs) sono associati con DDs e Ritardo Mentale lieve (MMR) Ma la proporzione di DD/MMR causata da NT ambientali non è nota. Molti hanno cause prevalentemente genetiche e sociali Si sta consioderando l ipotesi di un ruolo dei NT nelle malattie degenerative, nell autismo, nel ADHD ecc.

27 Le radici sociali del ritardo mentale

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29 Questioni aperte 3. asma e inquinamento ambientale La prevalenza dell asma é (era?) in aumento In soggetti asmatici l esposizione ad inquinanti aumenta la frequenza degli episodi acuti Ma l inquinamento aumenta la prevalenza di soggetti asmatici? O sono essenzialmente altri i fattori determinanti ( ipotesi igienica, esposizione a farmaci, ecc.?)

30 Molte nuove ipotesi da verificare

31 e soprattutto, pesi di malattia attribuibili a quel fattore da valutare Il rischio attribuibile (RA%) indica la quota di malattia attribuibile al fattore considerato Il RAP la quota di malattia attribuibile a quel fattore sul totale della popolazione

32 Incertezze sui nessi di causalità e sul rapporto causa effetto finestre di suscettibilità che possono essere mancate dagli studi tossicologici in laboratorio lunghi periodi di latenza esposizioni molto variabili e difficili da misurare esposizioni cumulative associate variabilità genetica ed effetti epigenetici fattori confondenti o modificanti l effetto (nutrizione, altri ) in diversi scenari di esposizione (Tamburlini G. Risk differences between children and adults, OECD/OCSE 2006)

33 Fattori ambientali diversi, effetti simili, potenzialmente sinergici Adverse effect of PCBs similar to beneficial effect of social environment (Walkowiak et al., Lancet, 2001)

34 il peso delle esposizioni ambientali e delle loro conseguenze in bambini che vivono in paesi diversi può variare di 100 volte

35 Ambiente e salute dei bambini: le sfide della ricerca 1. ipotizzare nuove associazioni e verificarne l evidenza (epidemiologica e di laboratorio) 2. stimare gli effetti sulla salute (burden of disease) 3. misurare le esposizioni (concentrazioni di inq.ti e biomarkers) 4. quantificare il rischio attribuibile di popolazione e il rischio evitabile con interventi efficaci

36 1. Approcci di ricerca a relazioni causaeffetto Studi su animali* (che comprendano le fasi di sviluppo) Studi longitudinali Epidemiologia geografica *attualmente previsto da normativa europea REACH

37 2. Stima degli effetti sulla salute: the EBD study (Lancet 2004) Obiettivi: quantificare gli effetti sulla salute di alcuni fattori ambientali (inquinamento aria acqua, piombo, incidenti) sui bambini (0-19 anni) dei 52 paesi della Regione Europea (OMS)

38 The EBD study: panoramica dei risultati Environmental risk factor Outdoor air pollution (0 4 years) Indoor air pollution (0 4 years) Water, sanitation and hygiene (0 14 years) Lead (0 4 years) Injuries (0 4 years) Deaths a Lower and upper estimates. Deaths % of deaths from all causes Deaths per children a 6.4 a 2.7 a DALYs DALYs % of DALYs from all causes DALYs per children

39 IV Ministerial Conference on Environment and Health, Budapest June 2004: Children s Enviropnment and Health Action Plan (CEHAPE): 4 priorità: sicurezza, aria, agenti chimici e fisici, acqua

40 Le sfide del fare Affrontare le esposizioni che portano a danni certi e rilevanti Considerare il rapporto benefici/rischi Applicare principio di precauzione nella misura del possibile Continuare a monitorare esposizioni ed effetti Introdurre nuovi stili di vita

41 Lead used In gasoline (1000 tons) Blood lead levels ( g/dl) Un esempio di azione efficace: riduzione dei livelli ematici di Pb nei bambini americani 110 (NHANES II, USA ) Gasoline lead Blood lead Source: Annest, Pirkle, Makuc, et al., Chronological trend in blood lead levels between 1976 and NEJM 1983; 308; Year

42 Stime di esposizione: biomarkers Metalli pesanti Diossine PCBs Bisfenoli ecc. Su campioni biologici (capelli, latte materno, sangue cordonale,ecc.)

43 Studio PHIME (Trieste birth cohort, Università di Udine - Epidemiologia e IRCCS Burlo) studia la relazione tra l esposizione delle donne in gravidanza a metalli quali il mercurio, il piombo ed altri, e l eventuale insorgenza di alterazioni, rilevabili con test specifici, nello sviluppo del bambino, nel corso dei primi 18 mesi di vita. Lo studio (NAC II) fa parte del progetto PHIME Public health impact of long-term low-level mixed exposure in susceptible population strata finanziato dalla Comunità Europea (6 programma quadro).

44 3. Informazioni da Trieste birth cohort Sviluppo neurocognitivo misurato con test standardizzati nei primi anni di vita e Esposizioni ambientali Danno prenatale Infezioni Nutrizione Input ambiente familiare Un data base unico con informazioni sulle diverse esposizioni può consentire di stimare il contributo specifico, indipendente e associato, dei vari fattori

45 Attenzione al rapporto rischi/benefici : pesce, mercurio e intelligenza Limitare il pesce in gravidanza? Si (US FDA) No (ALSPAC Study)

46 Politiche e azioni in corso, Regione Europea European Commission: REACH (Registration, Evaluation, Authorization of Chemicals) WHO EURO e stati membri. Children s Environment and Health Action Plan for Europe (e associata Table of Effective Actions)

47 Sintesi e conclusioni Non vi sono dubbi che il tema della esposizione ad inquinanti ambientali nelle prime epoche della vita meriti molta attenzione ed uno sforzo maggiore di azioni protettive e di ricerca Le sfide della ricerca non possono limitarsi allo studio di rapporti causali ma devono includere stime di esposizione, rischi attribuibili e valutazione di azioni efficaci L azione quotidiana deve tener conto delle dimensioni comparate dei vari rischi, in altre parole deve essere basata su una visione complessiva, per essere efficace e non controproducente

48 Referenze essenziali