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1 Workshop: Attuali orientamenti nel controllo dell inquinamento indoor: l esperienze italiane nelle valutazioni. Rimini, 10 Novembre 2011 Le principali patologie legate all inquinamento indoor Luciana Indinnimeo, Annalisa di Coste,Valentina De Vittori e Marzia Duse Dipartimento di Pediatria e NPI Università degli Studi di Roma Sapienza La normativa vigente definisce l inquinamento come ogni modificazione dell aria atmosferica, dovuta all introduzione nella stessa di una o di più sostanze in quantità e con caratteristiche tali da ledere o da costituire un pericolo per la salute umana o per la qualità dell ambiente, oppure tali da ledere i beni materiali o compromettere gli usi legittimi dell ambiente (1). Gli inquinanti atmosferici possono essere classificati in relazione alla provenienza, alla modalità di rilascio negli ambienti interni (indoor) o esterni (outdoor) e alla composizione chimica. Attualmente vengono classificati in: primari-secondari; indoor-outdoor (interni-esterni) e gassosiparticolati. Gli inquinanti primari sono direttamente emessi in atmosfera (SO2, NO, CO, PM), quelli secondari, invece, si formano come risultato di reazioni chimiche con altri inquinanti o gas atmosferici (O3, NO2, alcuni particolati). Gli inquinanti indoor, emessi da materiali da costruzione, impianti di condizionamento dell aria, prodotti di consumo, cucina, riscaldamento, ecc.., consistono in: composti organici volatili (per es. aldeidi, alcool, alcani e chetoni), agenti microbici, polveri organiche, radon, fibre vetrose artificiali, prodotti di combustione (per es. fumo di tabacco e legno), CO e CO2. Gli inquinanti outdoor emessi da industrie, impianti energetici, inceneritori, attività commerciali, traffico autoveicolare, attività agricole e processi naturali, consistono in: SO2, O3, NOx, CO, PM, composti organici volatili, metalli, sabbia o polvere inorganica. Tra gli inquinanti gassosi rientrano SO2, NOx, O3, CO e composti organici volatili, mentre tra quelli particolati il PM inalabile (diametro aerodinamico <10 μm, PM10), il PM fine (<2,5 μm, PM2.5) e il PM ultrafine (<0,1 μm, PM0.1) (2). L esposizione personale totale di un individuo ad un inquinante è data, in un certo arco di tempo, dalla concentrazione dell inquinante misurata nella zona in cui l aria viene respirata, quindi in prossimità delle narici e della bocca. Questa concentrazione varia con gli spostamenti dell individuo e possiede una componente ambientale (determinata dalla somma degli inquinanti dell ambiente esterno e degli inquinanti ambientali esterni filtrati all interno degli edifici) e una componente non ambientale (determinata dalla somma degli inquinanti generati all interno degli edifici, dalle attività personali dell individuo e negli ambienti di lavoro). Il concetto di «esposizione totale» comprende sia le concentrazioni outdoor e indoor sia l effettiva esposizione personale agli inquinanti (3).

2 L entità della esposizione dell uomo è importante sia per la valutazione dell impatto di un inquinante sulla salute, sia per la gestione del rischio, che spesso mira (direttamente o indirettamente) alla riduzione dell esposizione a livello di popolazione. I danni dell inquinamento atmosferico sono determinati sia dalla concentrazione degli inquinanti atmosferici sia dalla quantità di tempo che le persone trascorrono negli ambienti inquinati. Si comprende facilmente come gran parte della esposizione umana all inquinamento atmosferico avviene principalmente negli ambienti confinati, dove le persone trascorrono la maggior parte del tempo. Gli effetti dell inquinamento atmosferico sulla salute possono essere cronici (a lungo termine) o acuti (a breve termine). Gli effetti cronici si manifestano dopo una esposizione prolungata a livelli di concentrazione anche lievi. Gli effetti acuti sono dovuti all esposizione di breve durata (ore, giorni) a elevate concentrazioni di inquinanti. Nel 1987 viene messa a punto la prima edizione delle linee guida dell OMS per la qualità dell aria. Esse analizzano le conseguenze sulla salute dei quattro inquinanti più diffusi (PMx, NO2, SO2, O3) e indicano limiti che, se applicati uniformemente, ridurrebbero a un terzo gli attuali livelli di inquinamento. Le nuove linee guida del 2005 raccomandano un limite giornaliero più basso per l ozono, passando da 120 a 100 μg/m3 come media mobile di 8 ore. Il raggiungimento di questi livelli sarà una sfida per molte città, specialmente nei Paesi in via di sviluppo, in cui le concentrazioni di ozono raggiungono livelli più elevati causando problemi respiratori e attacchi di asma. Per il biossido di zolfo, le linee guida abbassano il livello da 125 a 20 μg/m3 come media giornaliera: l esperienza ha dimostrato che anche semplici azioni ne possono far diminuire rapidamente i livelli, con conseguenze immediate sul tasso di mortalità e di morbilità infantile. I limiti per il biossido di azoto rimangono invariati a 40 μg/m3 come media annuale, mentre quelli del PM 2.5 sono 25 g/m 3 (media giornaliera) e 10 g/m3 (media annuale). Per quanto riguarda il PM 10 il limite è di 50 g/m 3 (media delle 24h) e 20 g/m3 (media annuale) da non superare più di 35 volte nell arco di un anno. Evidenze crescenti mostrano che all esposizione ad inquinanti presenti nell ambiente si possono attribuire quote non trascurabili della morbosità e mortalità per neoplasie, malattie cardiovascolari e respiratorie (4). E importante considerare che ben il 20% dei bambini in età scolare è esposto per tempi significativi a concentrazioni di PM10 40 µg/m 3 (5). L esposizione agli inquinanti ambientali (PM2.5, NO2) è spesso associata ad un aumento significativo dell incidenza di asma nel bambino. Il ruolo nello sviluppo di sintomi allergici rimane comunque poco chiaro a causa del limitato numero di studi prospettici di coorte. Da diversi studi si è potuto evincere come l incremento del PM (6) e la maggiore concentrazione di NO2 (7-8) siano positivamente associati con sintomi respiratori e con l uso di farmaci al bisogno, soprattutto in età prescolare. Nel 2009 è stato condotto lo studio EpiAir in dieci città italiane, analizzando gli effetti a breve termine dell inquinamento atmosferico sia sulla mortalità sia sui ricoveri ospedalieri nel periodo I livelli di PM10 e NO2 e di ozono (nella stagione calda) sono risultati preoccupanti alla luce dei valori di riferimento normativi e delle linee guida sulla qualità dell aria

3 dell Organizzazione mondiale della sanità, testimoniando il perdurare di una grave esposizione generale della popolazione italiana a inquinanti atmosferici tossici. Lo studio americano di Mar TF e Coll. del 2009 ha evidenziato come l aumento delle visite per asma al pronto soccorso fosse correlato con un incremento di 10-ppb della concentrazione massima di O 3 nell aria (9). Gern JE e Coll. in uno studio del 2010 hanno constatato che i bambini vissuti nei centri urbani hanno un tasso di asma più elevato e una maggiore morbilità dovuta a tale patologia. Infatti sembrerebbe che fattori genetici in sinergia con fattori di rischio ambientali, associati allo stile di vita in città (inquinamento causato dal traffico veicolare, allergeni, microbi, stress, infezioni), inducano modificazioni immunologiche che portano l individuo ad avere un rischio maggiore di patologie allergiche e di asma, soprattutto nei primi anni di vita (10-11). Dallo studio di Silverman RA. del 2010 è emerso che i bambini tra i 6 e i 18 anni presentano un aumento del 19% del tasso di ospedalizzazione per ogni aumento del PM 2.5 di 12 mg/m3 e del 20% per ogni aumento di 22 ppb di ozono (12). Sucharew H e Coll. nel 2010 hanno affermato che i bambini maggiormente esposti al traffico veicolare hanno un rischio di sviluppare tosse secca notturna del 45% in più rispetto ai meno esposti (13). Ribella F e Coll. hanno reclutato 2150 scolari italiani, sottoponendoli ad un questionario, SPT e spirometria. Si è voluto studiare, attraverso un diagramma di Venn, la prevalenza di asma corrente, rinocongiuntivite ed eczema tra i soggetti con SPT positivi e quelli con SPT negativi. I risultati hanno dimostrato che l atopia e fattori ambientali, quali l esposizione al traffico veicolare, sono importanti fattori di rischio sia per asma corrente che per rinocongiuntivite (14). In conclusione maggiore è il tempo di esposizione agli inquinanti emessi dal traffico veicolare, notevole è l aumento di sintomi respiratori quali tosse e wheezing nei bambini asmatici, così come l utilizzo di farmaci al bisogno e il numero di sensibilizzazioni allergiche. A tal proposito l associazione più forte è rappresentata dal PM10 e dal benzene, emessi principalmente nelle aree urbane trafficate. I bambini trascorrono la maggior parte del loro tempo a casa, dove sono esposti a concentrazioni di PM marcatamente più elevate rispetto a quelle dell ambiente esterno. Dal punto di vista dell esposizione agli allergeni, si è evidenziato che le abitazioni, piuttosto che i luoghi pubblici, rappresentano l ambiente più a rischio per l esposizione agli allergeni degli acari, mentre tutti gli ambienti possono costituire un rischio per l esposizione agli allergeni del gatto (15). Strategie volte a ridurre l esposizione al PM dovrebbero prevedere l allontanamento del bambino durante le pulizie di casa, il miglioramento della ventilazione (compresa l apertura delle finestre) e il divieto di fumo in casa. E inoltre necessario uno stretto controllo dell emissione veicolare, specialmente nelle aree in cui i bambini partecipano ad attività all aperto.

4 Nuove e più approfondite ricerche sono necessarie per valutare gli effetti a lungo termine di tali esposizioni, per comprendere il meccanismo con cui gli inquinanti sono nocivi per i soggetti esposti e per valutare il reale rapporto costo-efficacia di misure preventive per migliorare la qualità dell aria. Bibliografia (1)Epidemiol Prev 2009; 33(6) suppl 2: (2)Bernstein JA, Alexis N, Barnes C, Bernstein IL,Bernstein JA, Nel A, Peden D, Diaz- Sanchez D, Tarlo SM, Williams PB. Health effects of air pollution. J Allergy Clin Immunol 2004; 114(5): (3)Air Quality Guidelines Global Update WHO (4)Baldacci S, Viegi G. Respiratory effects of environmental pollution: epidemiological data. Monaldi Arch Chest Dis 2002; 57: (5)WHO EURO 2002, MISA1, 2001, e MSA2, 2004 (6)McCormack MC, et al. Common Household Activities are Associated with Elevated Particulate Matter Concentrations in Bedrooms of Inner-City Baltimore Pre-School Children Environ Res 2008;106: (7)Weinmayr G, Romeo E, De Sario M, Weiland SK and Forastiere F. Short-Term Effects of PM10 and NO2 on Respiratory Health among Children with Asthma or Asthma-like Symptoms: A Systematic Review and Meta-Analysis. Environmental Health Perspectives April 2010; 118(4) (8)Hansel NN, Breysse PN, McCormack MC, Matsui EC, Curtin-Brosnan J, Williams DAL, Moore JL, Cuhran JL, Diette GB. A Longitudinal Study of Indoor Nitrogen Dioxide Levels and Respiratory Symptoms in Inner-City Children with Asthma. Environmental Health Perspectives October 2008; 116(10) (9)Mar TF, Koenig JQ. Relationship between visits to emergency departments for asthma and ozone exposure in greater Seattle, Washington. Ann Allergy Asthma Immunol. 2009;103: (10)Gern JE. The Urban Environment and Childhood Asthma Study. J Allergy Clin Immunol March ; 125(3): (11)McConnell R, Islam T, Shankardass K, Jerrett M, Lurmann F, Gilliland F, Gauderman J, Avol E, Künzli N, Yao L, Peters J, Berhane1 K. Childhood Incident Asthma and Traffic- Related Air Pollution at Home and School.Environmental Health Perspectives July 2010;118(7) (12)Silverman RA, Ito K. Age-related association of fine particles and ozone with severe acute asthma in New York City. J Allergy Clin Immunol 2010;125:367-73

5 (13)Sucharew H, Ryan PH, Bernstein D, Succop P, Khurana Hershey GK, Lockey J, Villareal M, Reponen T, Grinshpun S, LeMasters G. Exposure to traffic exhaust and night cough during early childhood: the CCAAPS birth cohort. Pediatr Allergy Immunol 2010: 21: (14)Cibella F, Cuttitta G, La Grutta S, Melis MR, Lospalluti1 ML, Uasuf1 CG, Bucchieri1 S and Viegi G. Proportional Venn diagram and determinants of allergic respiratory diseases in Italian adolescents. Pediatric Allergy and Immunology 22 (2011) (15)Brunetto B, Barletta B, Brescianini S, Masciulli R, Perfetti L, Moscato G, Frusteri L, Schirru MA, Pini C, Di Felice G and Iacovacci P. Differences in the presence of allergens among several types of indoor environments. Ann Ist Super Sanità Vol. 45, No. 4:

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