Corelații cheie între poluarea ambientală, bolile respiratorii la copii și evoluția către afecțiuni pulmonare cronice la adult

Bolile respiratorii cronice, precum astmul și bronhopneumopatia obstructivă cronică (BPOC), au un impact semnificativ asupra sănătății globale, BPOC reprezentând o cauză majoră de mortalitate la nivel mondial (OMS Global Health Estimates, 2020). Având în vedere că afectarea pulmonară cronică este un proces multifactorial, există un interes în creștere legat de cercetările asupra contribuției factorilor de risc modificabili, cum ar fi expunerea la poluanții de mediu.

Se consideră în prezent că, în interior, există o cantitate mai mare de poluanți chimici decât în exterior, aceștia provenind fie din transferul poluanților din exterior, fie din surse specifice din interior. Rapoartele Comitetului Științific al Comisiei Europene privind riscurile pentru sănătate și mediu (SCHER) au subliniat că mai mult de 900 de substanțe chimice diferite au fost identificate în aerul din interior. Poluanții din interior provin în mare parte din activitățile umane, cum ar fi procesele de ardere, renovare și curățenie. Dioxidul de azot și particulele în suspensie, care se găsesc atât în interior cât și în exterior, sunt emise prin utilizarea aparatelor pe gaz, kerosen, lemn, cărbune sau fumul de tutun. Formaldehida, un alt poluant nociv, este adesea întâlnită în interior, fiind prezentă în dezinfectanți, adezivi pentru tapet, vopsele, spume izolante, mobilier, pardoseli și materiale pe bază de celuloză.

Expunerea copiilor la aceeași concentrație de poluant atmosferic poate avea efecte mult mai grave decât în cazul adulților, din cauza procesului de creștere și a faptului că aceștia au o suprafață corporală mai mare în raport cu greutatea, ceea ce favorizează absorbția substanțelor poluante. De asemenea, copiii au o rată mai mare de consum de oxigen pe unitate de greutate corporală comparativ cu adulții. Iritația provocată de poluarea aerului, care ar cauza doar un răspuns ușor la un adult, poate duce la o obstrucție potențial semnificativă în căile respiratorii ale unui copil mic.
Copiii sunt susceptibili de a fi expuși la substanțele toxice din mediul înconjurător în contexte diferite, în funcție de vârsta lor. Sugarii și copiii de vârstă mică sunt expuși în primul rând la domiciliu, în timp ce copiii mai mari sunt susceptibili de a fi expuși și în colectivităti, la grădiniță sau la școală.
În evaluarea nivelului de expunere personală, două componente sunt mai importante: concentrația toxicului și durata expunerii. În cazul femeilor și copiilor mici (sugari), expunerea este adesea de cel puțin 3 până la 5 ore pe zi, sau chiar mai mult. În anumite comunități, mai ales în sezonul rece, expunerea va dura mult mai mult în fiecare zi și va afecta toți membrii familiei.
Expunerea diferă, de asemenea, între zonele rurale și urbane datorită stilurilor de viață diferite.
Copiii din zonele urbane își petrec mare parte a timpului în interior, ceea ce înseamnă că expunerea lor primară la poluarea aerului poate proveni mai degrabă din aerul din interiorul caselor și școlilor decât din exterior.

Poluarea aerului din interior este responsabilă de efecte acute precum: iritarea mucoaselor (ochi, nas, gât), tuse, wheezing, creșterea reactivității căilor respiratorii la alergeni, creșterea incidenței bolilor respiratorii acute (traheobronșite, pneumonii, otite), exacerbări ale astmului.
Este important de menționat și faptul că efectul edemului căilor respiratorii ale adultului este mult mai puțin dramatic decât cel al căilor respiratorii ale sugarului. Un milimetru de edem reduce diametrul căilor respiratorii ale adultului cu aproximativ 19%, în timp ce diametrul căilor respiratorii la sugar este redus cu 56%.
Expunerea pe termen lung la poluarea aerului din interior poate determina efecte cronice precum afectarea creșterii și funcției pulmonare, creșterea susceptibilității pentru bolile pulmonare obstructive cronice, precum astmul și BPOC.
Particulele și gazele respirabile afectează diferite părți ale arborelui respirator în funcție de caracteristicile lor. Pentru gaze, solubilitatea relativă este un factor esențial, iar pentru particule, dimensiunea este cel mai important factor. Particulele mai mari de 10 microni (PM10) rareori reușesc să treacă de căile aeriene superioare, în timp ce particulele fine, mai mici de 2 microni (PM 2.5), pot ajunge până la nivelul alveolelor. Comparativ cu particulele mari, particulele fine pot rămâne suspendate în aer pentru perioade mai îndelungate și pot fi transportate pe distanțe mai mari. Tipul și forma particulei pot influența capacitatea acesteia de a absorbi diferiți compuși chimici la suprafața sa, amplificând astfel efectele nocive asupra epiteliilor bronșice, alveolelor sau spațiului interstițial.
Concentrația particulelor din aer este de 2 până la 3 ori mai mare în casele fumătorilor. Copiii ale căror mame fumează pot avea cu 70% mai multe probleme respiratorii și cu 38% mai multe spitalizări în primul an de viață. Expunerea la fumatul pasiv poate apărea și în colectivități, centre de îngrijire a copiilor sau în casele rudelor. La vârsta adultă, copiii din familii de fumători au un risc mai mare de a dezvolta cancer, BPOC și boli cardiovasculare decât cei cu părinți nefumători. Adolescența reprezintă o perioadă de risc crescut pentru adoptarea comportamentului de fumat. În plus, copiii cu părinți fumători sunt mai predispuși să fumeze și la vârsta adultă, perpetuând astfel acest ciclu de la o generație la alta.

Există două mecanisme principale implicate: primul este stresul oxidativ, care duce la producerea de specii reactive de oxigen și la creșterea expresiei citokinelor proinflamatorii, cum ar fi factorul de necroză tumorală-α și interleukinele IL-8 și IL-6. Al doilea mecanism presupune interacțiuni între poluanți și alergeni. Anumiți poluanți, în special particulele diesel, dioxidul de azot, ozonul și dioxidul de sulf, pot intensifica răspunsul căilor respiratorii la alergenii inhalați, existând dovezi care sugerează că expunerea la poluarea de interior crește riscul de a dezvolta sau agrava astmul la copii și tineri. De asemenea, utilizarea crescută a medicamentelor și numărul de zile de spitalizare pentru exacerbările astmatice sunt corelate cu expunerea ridicată la poluanți.

Prin urmare, este important să existe programe de informare și educatie în comunități cu privire la riscul expunerii la poluanții aerului din interior și la impactul potențial al acestora la copii, precum și cu privire la modul de evitare a expunerii. Evitarea fumatului în timpul sarcinii și alăptării ar trebui să fie puternic încurajată.
Este necesar ca opiniile profesioniștilor din domeniul sănătății să fie exprimate public, pentru a veni în sprijinul strategiilor care reduc expunerea la poluarea aerului din interior, cum ar fi eliminarea sau controlul surselor de poluare, ventilarea prin proiectarea mai bună a clădirilor și a locuințelor și utilizarea dispozitivelor de curățare a aerului și nu a odorizantelor.
Într-o abordare complexă, pe mai multe niveluri, profesioniștii din domeniul sănătății și al mediului, factorii de decizie în politici de sănătate și cercetătorii au responsabilități distincte în implementarea schimbărilor necesare pentru a reduce expunerea copiilor la substanțele poluante și pentru a preveni afecțiunile cauzate de poluarea aerului interior.

Referinte:

1. Robert William Wilmott, P.S., Andrew Bush. Environmental Contributions to Respiratory Disease in Children. In Kendig’s disorders of the respiratory tract in children, 9th ed.; Elsevier: Philadeplhia, 2019.
2. Boekelheide, K.; Blumberg, B.; Chapin, R.E.; Cote, I.; Graziano, J.H.; Janesick, A.; Lane, R.; Lillycrop, K.; Myatt, L.; States, J.C.; et al. Predicting later-life outcomes of early-life exposures. Environ Health Perspect 2012, 120, 1353-1361, doi:10.1289/ehp.1204934.
3. World Health, O. Children’s health and environment: training package for the health sector: improving the capacity to diagnose, prevent and manage paediatric diseases linked to the environment; World Health Organization: Geneva, 2019 2019.
4. Ravindra, K.; Chanana, N.; Mor, S. Exposure to air pollutants and risk of congenital anomalies: A systematic review and metaanalysis. The Science of the total environment 2021, doi:10.1016/j.scitotenv.2020.142772.
5. Addressing the links between indoor air pollution, household energy and human health. Based on the WHO-USAID Consultation on the Health Impact of Household Energy in Developing Countries; Geneva, 2002.
6. Global Burden of Disease Study. 2019.
7. Ren, S.; Haynes, E.; Hall, E.; Hossain, M.; Chen, A.; Muglia, L.; Lu, L.; DeFranco, E. Periconception Exposure to Air Pollution and Risk of Congenital Malformations. The Journal of pediatrics 2018, 193, 76-84 e76, doi:10.1016/j.jpeds.2017.09.076.
8. Casset, A.; Marchand, C.; Purohit, A.; le Calve, S.; Uring-Lambert, B.; Donnay, C.; Meyer, P.; de Blay, F. Inhaled formaldehyde exposure: effect on bronchial response to mite allergen in sensitized asthma patients. Allergy 2006, 61, 1344-1350, doi:10.1111/j.1398-9995.2006.01174.x.
9. Hulin, M.; Simoni, M.; Viegi, G.; Annesi-Maesano, I. Respiratory health and indoor air pollutants based on quantitative exposure assessments. Eur Respir J 2012, 40, 1033-1045, doi:10.1183/09031936.00159011.