La salute del respiro

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1 Fondazione Smith Kline Campus universitario S. Venuta Germaneto, 15 ottobre 2009 La salute del respiro Serafino A. Marsico Cinica di Malattie dell Apparato Respiratorio Seconda Università di Napoli

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3 Tumori maligni della trachea,bronchi e polmoni. Tassi standardizzati di mortalità per abitanti. Fonte ISTAT

4

5 Tumori maligni della trachea,bronchi e polmoni. Tassi standardizzati di mortalità per abitanti. Fonte ISTAT

6 Report on the status of cancer in U.S.A Incidence Mortality Rates per age-adjusted 20 0 Prostate Breast Lung Colon/ rectum Uterus Non Hodg Lymph Ovary Melan Pancreas Stomach J. of the National Cancer Institute 93, 824, 2007

7 Annual percent change in incidence and death rates USA Incidence Mortality J Natl Cancer Inst, 93, 824, 2001

8 Tumori in Italia: rapporto AIRT 2006

9 SOPRAVVIVENZA A 5 ANNI DI NEOPLASIE MALIGNE (%) Mammella 70 Prostata 60 Colon Retto Polmone 10 0 Esofago

10 Lung cancer: Age standardised mortality rate per 1000 men/year Doll R., Peto R. et all, BMJ, june Lifelong non-smokers , Former Current 1-14 (cigarettes/day) (cigarettes/day) >25 (cigarettes/day)

11 % SURVIVING TUMORE POLMONARE: Sopravvivenza e stadio MONTHS IA IB IIA IIB IIIA IIIB IV Mountain 1997

12 Classificazione TNM Stadio (1986) TNM I II III A III B IV Sopravvivenza a 5 anni (%) dopo Chirurgia T 1 N 0 M 0 60 T 2 N 0 M 0 38 T 1 N 1 M 0 34 T 2 N 1 M 0 24 T 3 N 0 M 0 T 3 N 1 M 0 T 1-3 N 2 M T 4 N 0-2 M 0 7 T 1-4 N 3 M 0 3 Nuova Stadiazione IA IB IIA IIB IIB IIIA IIIB IIIB IIIB Ogni T,N M 1 1 IV Mountain CF, Chest 1997

13 Screening del Ca polmonare Esame dell espettorato Diagnostica per immagini Markers biomolecolari

14 Lung Cancer Early Detection Biological Screening on Sputum Samples Nuclear Ribonucleoprotein A2/B1 (upregulated on premalignant bronchial epithelial cells) Gene suppressor mutations (p53, FHIT) K-ras gene point mutation Microsatellite alterations

15 Cumulative lung cancer deaths by study arm Intervention arm : n=4607 Usual-care arm : n=4585 Marcus et al. JNCI 2000

16 Applicazioni della TC spirale allo screening del Ca polmonare Autore N soggetti N Ca svelati N Ca in stadio IA Kaneco et al. (1996) Sone et al.(1998) Henschke et al. (1999) Dieverich et al. (2002) Swensen et al. (2002) Sobue et al. (2002)

17 Bach et al JAMA, March 7, vol 297 n 9

18 Bach et al JAMA, March 7, vol 297 n 9

19 LEAD-TIME BIAS SURVIVAL time SCREENING GROUP DIAGNOSIS DEATH time LEAD TIME SURVIVAL SYMPTOM GROUP DIAGNOSIS DIAGNOSIS DEATH

20 Length-time bias Aggressive tumors After Patz EF Radiology : Indolent tumors

21 OVERDIAGNOSIS BIAS 3 cancers, 1 death due to cancer time SCREENING GROUP DIAGNOSIS DEATH time SYMPTOM DIAGNOSED GROUP DIAGNOSIS DEATH 1 cancer, 1 death due to cancer NATURAL DEATH

22 Smoking and lung cancer over the 20 th century in British men Consumption of 10 manufactured cigarettes (number per man per day) 5 30Lung cancer death rate (per 10,000) Year 0 Boffetta ERS 2006

23 Peto R. et all, BMJ, 2000

24 Mortality in relation to smoking: 50 years observation on male British doctors Doll R., Peto R. et all, BMJ, june 2004

25 Mortality in relation to smoking: 50 years observation on male British doctors Doll R., Peto R. et all, BMJ, june 2004

26 Gli italiani secondo l abitudine al fumo Dati DOXA-ISS, 2008

27 Prevalenza di fumatori in Italia nel periodo Dati DOXA-ISS, 2008 ANNI

28 Prevalenza di fumatori in Italia Dati DOXA-ISS, 2008

29 130 Consumo di tabacco (milioni di Kg) Divieto propaganda Pubblicitaria L.165 Divieto fumo in locali e mezzi di trasporto L.584 Non estensione del divieto a bar e ristoranti CS.540 Divieto pubblicità L.52 Etichettatura sigarette L.428 Divieto fumo Mezzi di trasporto DPR 753 Educazione informazione Scuole e Forze Armate DPR 309 Protezione salute lavoratori L.626 Divieto pubblicità televisive DM425 Divieto fumo locali pubblica amministr. DPCM. Contenuto catrame L

30 DEFINITIONS OF COPD ATS/ERS 2004 Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a preventable and treatable disease state characterised by airflow limitation that is not fully reversible. The airflow limitation is usually progressive and is associated with an abnormal inflammatory response of the lungs to noxious particles or gases, primarily caused by cigarette smoking. Although COPD affects the lungs, it also produces significant systemic consequences. GOLD 2006 COPD is a preventable and treatable disease with some significant extrapulmonary effects that may contribute to the severity in individual patients. Its pulmonary component is characterized by airflow limitation that is not fully reversible. The airflow limitation is usually progressive and associated with an abnormal inflammatory response of the lung to noxious particles or gases.

31 Global Burden of COPD Pooled prevalence estimates for COPD by category % 16 Smokers Ex Smokers M Urban Rural No Smokers F 0 Age (yrs) Smoke Sex Setting overall < Halbert RJ et al, ERJ 2006

32 Percentage of the population aged over 60 in 2000 and predictions for 2020 year Country Italy Japan Germany Greece Croatia Spain United Kingdom France Switzerland Norway Hungary Slovenia USA Source United Nations

33 Principali cause di Disability Adjusted Life Year nel mondo Infez resp inf Diarrea Patol perinatale Depressione Ischemia cardiaca Vascul cerebrali TBC Morbillo Incidenti stradali Anomalie congenite Malaria COPD Ischemia cardiaca Depressione Incidenti stradali Vascul cerebrali COPD Infez resp inf TBC Diarrea Patol perinatale Anomalie congenite Malaria Morbillo WHO

34 Trends in age-standardized death rates for the six leading cause of death in USA Jemal A et al, JAMA 2005

35 Cigarette smoke Environmental risk factors Environmental pollution Occupational pollution Childood respiratory infections Genetic susceptibility Airway inflammation and remodelling Alveolar walls destruction Expiratory flow and hyperinflation Symptoms

36 COPD Fattori di Rischio Genetici 1. Certi deficit a 1 -AT (PiZ) 2. Parzialmente documentati deficit di a 1 -AT (Pi SZ) produzione TIMPs citocromo P450 1A1 glutatione S-transferasi M1 epossido idrolasi microsomiale polimorfismo gene TNF-a polimorfismo Vit D binding protein alterazione gene CFTR (eterozigoti)

37 The natural hystory of COPD The British hypothesis The Dutch hypothesis

38 The natural history of chronic bronchitis and emphysema Fletcher C, Peto R, Tinker C, Speizer FE. London: Oxford University Press; 1976 Smoking cessation Susceptibility towards obstructive disorders Respiratory Failure Progressive airflow limitation Progressive Airway disease Emphysema Tobacco smoking Environmental pollution Susceptibility towards both hypersecretive and obstructive disorders Susceptibility towards hypersecretive disorders Smoking cessation Mucous gland hypertrophy Mucous hypersecretion Bronchial infections Working days lost

39 COPD: Age standardised mortality rate per 1000 men/year Doll R., Peto R. et all, BMJ, june ,00 2,50 2,61 2,00 1,50 1,00 0,50 0,11 0,00 Lifelong non-smokers 0,64 Former 1,56 1,41 1,04 Current 1-14 (cigarettes/day) (cigarettes/day) >25 (cigarettes/day)

40 Smoking and lung function decline FEV Smoked regularly and susceptible to smoke Disability Death Never smoked or not susceptible to smoke Age (years) Stopped at 45 years Stopped at 65 years Ftetcher C and Peto R, BMJ 1977

41 Am J Respir Crit Care Med 2002

42 Mortality in relation to smoking: 50 years observation on male British doctors Doll R., Peto R. et all, BMJ, june Lifelong non-smokers 1-14 (cigarettes/day) (cigarettes/day) >25 (cigarettes/day) Cancer of Lung COPD Ischeamic heart disease Cerebrovascular disease

43 2005

44 Composti organici volatili (VOCs) come fattori di rischio per la salute respiratoria Studio Popolazione investigata Fattori di rischio Outcome sanitari OR IC 95% Norback et al., 1995 Wieslander et al., 1997 Garret et al., 1999 Adulti Svezia Adulti Svezia Bambini Australia vocs Formaldeide Superfici appena verniciate Mobili di legno nuova Pitture recenti murali in cucina Formaldeide Difficoltà di respiro notturna Asma (combinazione di iperreattività bronchiale e sintomi asmatici) Sensibilizzazione Diez et al., 2000 Pitten et al., 2000 Smedje et al., 2001 Rumchev et al., 2002 Elliott et al., 2006 Arif et al., 2007 Neonati Germania Adulti Grmania Bambini Svezia Bambini Australia Adulti us Adulti us Stirene Benzene Vocs Formaldeide (incremento 10 µg/m 3 ) Formaldeide (incremento 10 µg/m 3 ) Livello di 1-4 diclorobenzene nel sangue (indicativo di esposizione) Composti aromatici Infezioni polmonari nelle prime 6 settimane di vita Irritazione in gola Irritazione delle mucose Asma Asma Funzionalità polmonare: (decile più alto vs decile più basso) decremento in FEV 1 :-153mL decremento in FVC:-35mL Asma

45 Combustione di biomasse (legno/carbone) come fattore di rischio per la salute respiratoria Studio Popolazione investigata Fattori di rischio Outcome sanitari OR IC 95% Xu et al., 1993 Adulti us Uso di stufa a carbone per: 1. uso cucina o riscaldamento 2. uso cucina+ riscaldamento Tosse Catarro Fischi/difficoltà di respiro Fischi/difficoltà di respiro Dennis et al., 1996 Adulti-donne Colombia Fumo di legna FEV 1 /FVC < Golshan et al., 2002 Adulti-donne Iran Uso di biomasse come combustibile Bronchite cronica Mishra et al., 2003 Bambini Zimbawe Uso di biomasse Malattie respiratorie acute Ekici et al., 2005 Triche et al., 2005 Orozco-Levy et al., 2006 Liu et al., 2007 Adulti-donne Turchia Adulti-donne us Adulti-donne Spagna Adulti-donne Cina Uso di biomasse vs uso di GPL Uso di legna in caminetti (incremento per 1h/giorno Fumo di legna/carbone Uso di biomasse come combustibile FEV 1 /FVC <0.70 o bronchite cronica Tosse Dispnea Bronchite cronica FEV 1 /FVC <

46 Biossido d azoto (NO 2 ) e relative sorgenti come fattori di rischio per la salute respiratoria Studio Popolazione investigata Fattori di rischio Outcome sanitari OR IC 95% Neas et al., 1991 Jedrychowski et al., 1995 Garrett et al., 1998 Bambini us Anziani-donne Polonia Bambini Australia NO 2 (incremento 15 ppb) Gas per uso cucina Stufa a gas Sintomi respiratori: maschi femmine Asma (non fumatori) Asma (ex fumatori) Dispnea (non fumatori) Dispnea (ex fumatori) Sintomi respiratori Pilotto et al., 1999 Maschi adulti Australia Boiler a gas Asma Moran et al., 1999 Tutte le età UK Gas per uso cucina Funzionalità polmonare: decremento in FEV 1 :- 70 ml decremento infvc:-35 ml Shima et al., 2000 Simoni et al., 2004 Mi et al., 2006 Nitschke et al.,2006 Bambine-femmine Giappone Adulti Italia Bambini Cina Bambini asmatici Australia NO 2 (incremento 10 ppb) NO 2 (sopra vs sotto il valore mediano di concentrazione in casa) NO 2 (incremento 10 µg/m 3 ) NO 2 (incremento 10 ppb) Bronchite Fischi/sibili Asma SRA con febbre Asma assunzione farmaci antistaminici Difficoltà di respiro/giorno Difficoltà di respiro/notte Costrizione toracica/giorno

47 Studio Particolato respirabile (PM 2.5 ) e fumo di tabacco ambientale (ETS) come fattori di rischio per la salute respiratoria Popolazione investigata Fattori di rischio Outcome sanitari OR IC 95% Iribarren et al., 2001 Adulti-uomini us ETS ( in casa e altri luoghi) Tosse cronica Enfisema Radon et al., 2002 Adulti Germania ETS (al lavoro) Bronchite cronica Larsson et al., 2003 Adulti Estonia ETS (fuori casa) Dispnea Bronchite cronica/enfisema Simoni et al., 2004 Adulti Italia PM 2.5 (sopra vs sotto il valore mediano di concentrazione in casa) SRA con febbre SRA senza febbre PEF: aumento ampiezza max aumento variazione diurna David et al., 2005 Donne Cina ETS (in infanzia ed età adulta) Bronchite cronica Catarro cronico Tosse cronica Jindal et al., 2006 Adulti India ETS Bronchite cronica 1.40 Simoni et al., 2007 Donne Italia ETS (in casa e al lavoro) Dispnea Bronchite cronica/enfisema Tosse/catarro

48 Effetti sanitari dell esposizione all inquinamento outdoor: associazione tra ospedalizzazione o prevalenza di patologie respiratorie e livelli di inquinanti Studio Effetti Popolazione investigata Outcome sanitari Inquinanti (unità di misura) Misure (IC 95% ) Anderson et al., 1997 Biggeri et al., 2004 Breve termine Breve termine Più di 18 milioni adulti 6 città europee (APHEA) 9.1 milioni di abitanti 15 città italiane (MISA 2) Ospedalizzazione per BPCO Ospdalizzazione per cause respiratorie BS ( µg/m 3 ) TSP ( µg/m 3 ) NO 2 ( µg/m 3 ) O 3 ( µg/m 3 ) SO 2 ( µg/m 3 ) NO 2 ( µg/m 3 ) CO ( µg/m 3 ) PM 10 ( µg/m 3 ) RR per incremento di 50 µg/m 3 di inquinanti: 1.04 ( ) 1.02 ( ) 1.02 ( ) 1.04 ( ) 1.02 ( ) Incremento % per incremento 10 µg/m 3 di NO 2 e PM 10 e di 1 mg/m 3 di CO: 0.77 ( ) 1.25 ( ) 0.60 ( ) Medina-Ramon et al., 2006 Breve termine > ricoveri 36 città americane Ospedalizzazione per BBPCO PM 10 ( µg/m 3 ) Incremento % per incremento10 µg/m 3 di PM ( ) Dominici et al., 2006 Breve termine > adulti 204 città americane Ospedalizzazione per BPCO PM 2.5 ( µg/m 3 ) Incremento % per incremento10 µg/m 3 di PM ( )

49 Effetti sanitari dell esposizione all inquinamento outdoor: associazione tra ospedalizzazione o preevalenza di patologie respiratorie e livelli di inquinanti Studio Effetti Popolazione investigata Outcome sanitari Inquinamenti (unità di misura) Misure (IC 95% ) Schikowki et al., 2005 Lungo termine 4757 donne (50-59 anni) Germania BPCO OR per incremento di range di interquartile di inquinanti: (16 µg/m 3 NO 2 ;7 µg/m 3 PM 10 ) Annesi-maesano et al., 2007 Lungo termine 5338 bambini 6 città francesi Asma Asma atopico NO 2 ( µg/m 3 ) PM 10 ( µg/m 3 ) PM 2.5 ( µg/m 3 ) PM 2.5 ( µg/m 3 ) 1.43 ( ) 1.33 ( ) OR per incremento per concentrazioni di PM 2.5 >10 µg/m ( ) 1.58 ( ) Brauer et al., 2007 Lungo termine 4146 bambini (0-4 anni) Olanda Sibili Asma NO 2 ( µg/m 3 ) PM 2.5 ( µg/m 3 ) NO 2 ( µg/m 3 ) PM 2.5 ( µg/m 3 ) OR per incremento di un range interquartile di inquinanti: (10.6 µg/m 3 NO 2 ; 3.3 µg/m 3 PM 2.5 ) 1.19 ( ) 1.22 ( ) 1.28 ( ) 1.32 ( )

50 Effetti sanitari dell esposizione all inquinamento outdoor: associazione tra mortalità o sintomi/diagnosi e proxy di esposizione Studio Effetti Popolazione investigata Outcome sanitari Proxy esposizione Misure (IC 95% ) Hoek et al., 2002 Lungo termine 5000 adulti Olanda Mortalità cardio-polmonare Vivere vicini strade trafficate RR 1.95 ( ) Iversen et al., 2005 Schikowski et al., 2005 Lungo termine Lungo termine 4560 adulti Scozia 4757 donne (50-59 anni) Germania Asma tosse ed espettorato cronico Dispnea Sibili Attacchi di sibili BPCO Residenza rurale vs urbana Vivere entro 100m da strade trafficate OR 0.59 ( ) 0.76 ( ) 0.66 ( ) 0.76 ( ) 0.70 ( ) OR 1.79 ( ) Berti et al., 2005 Gehring et al., 2006 Lungo termine Lungo termine Circa Tosse cronica bambini (6-7 o espettorato anni; anni) Italia (SIDRIA) 4757 donne (50-59 anni) Germania Mortalità cardio-polmonare Passaggio continuo di camion vicino alla casa di residenza Vivere entro 50m da strade trafficate OR 1.85 ( ) OR 1.70 ( )

51 Effetti sanitari dell esposizione all inquinamento outdoor: associazione tra mortalità e livelli di inquinanti Studio Effetti Popolazione investigata Outcome sanitari Inquinanti (unità di misura) Misure (IC 95% ) Pope et al., 2002 Gryparis et al., 2004 Lungo termine Breve termine adulti Stati Uniti Più di 50 milioni di adulti 23 città Europee (APHEA 2) Mortalità a lungo termine: tutte le cause cardio-polmonare tumore polmonare Mortalità giornaliera totale respiratoria cardiovascolare RR per incremento di 10 µg/m 3 di PM 2.5 : PM 2.5 ( µg/m 3 ) O 3 ( µg/m 3 ) 1.06 ( ) 1.09 ( ) 1.14 ( ) Incremento % per incremento di 10 µg/m 3 di O 3 : 0.31 ( ) 1.13 ( ) 0.46 ( ) Biggeri et al., 2004 Breve termine 9.1 milioni di abitanti 15 città italiane (MISA 2) Mortalità giornaliera per tutte la cause NO 2 ( µg/m 3 ) CO ( µg/m 3 ) Incremento % per incremento di 10 µg/m 3 NO 2 e di 1 mg/m 3 di CO: 0.59 ( ) 1.19 ( ) Ostro et al., 2007 Breve termine >22 milioni adulti 9 città americane Mortalità giornaliera totale respiratoria cardiovascolare PM 2.5 ( µg/m 3 ) Incremento % per incremento di 15 µg/m 3 di PM 2.5 : 0.61 ( ) 2.05 ( ) 0.70 ( )

52 Principali inquinanti dell aria derivati da attività umana Sorgenti Inquinanti CO CO 2 NO 2 PM ETS SO 2 VOC s O 3 Radon Apparecchiature a gas/kerosene mal ventilate Combustione di bio-masse (legno/carbone) Fumo di tabacco Combustione Sigarette/sigari/pipa Combustione di legno/gas Traffico auto-veicolare Combustione di combustibili fossili (carbone/derivati del petrolio) legno o gas: impianti di riscaldamento, industrie, centrali termoelettriche, incendi Combustione di carbone/petrolio/gas Mobili nuovi in legno pressato/formica, solventi, vernici, colle, isolanti, prodotti per pulizia Materiale da costruzione, acqua domestica Motori Diesel Combustibili fossili Sorgenti indoor Sorgenti outdoor

53 Trends in Prevalence of Asthma By Age, U.S., Rate/1,000 Persons Age (years) < Total (All Ages) Year 95 96

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