Hvordan bistå samfunnet til å forstå helseeffekter av lokal luftforurensning Marit Låg Avdeling for luftforurensning og støy, Nasjonalt folkehelseinstitutt

Luftforurensning og helse fortsatt en aktuell problemstilling En rekke befolkningsstudier har de siste 20 årene vist en sammenheng mellom forholdsvis lave nivåer av luftforurensning og forskjellige helseeffekter –Kortidseksponering (episoder) –Langtidseksponering

FHIs rolle i arbeidet med luftforurensning og helse Vi gir råd til lokale og sentrale myndigheter om mulige helseeffekter av forskjellige forurensningskomponenter Rådene er basert på egen forskning og forskning publisert i internasjonal litteratur Vi deltar også internasjonalt i arbeidsgrupper i regi av WHO og EU og flere av oss vurderer også internasjonale søknader på prosjekter som har med helseeffekter av luftforurensning å gjøre

Hvem bistår FHI med rådgivning Helsemyndighetene –HOD/ Helsedirektoratet –Helsevernetater i kommuner Miljøvernmyndigheter –Klif –Miljøvernmyndigheter i fylker og kommuner Samferdselsmyndigheter –Vegvesen/vegdirektoratet –(Jernbaneverket/Avinor)

Klif er en sentral myndighet for vår rådgiving Luftkvalitetskriterier –PM10/2,5 –Nitrogendioksid –Ozon –Svoveldioksid –Karbonmonoksid –Metaller –Polysykliske aromatiske hydrokarboner Biodiesel Vedfyring Aminer i forbindelse med CO 2 fangst Utslipp fra industri –Mo i Rana (svevestøv)

Informasjon ut i samfunnet Nettsidene: – trg=MainArea_5661&MainArea_5661=5565:0: 15,3144:1:0:0:::0:0http:// trg=MainArea_5661&MainArea_5661=5565:0: 15,3144:1:0:0:::0:0

Helseeffekter av luftforurensning Effekter i luftveiene –Sykehusinnleggelse og dødelighet av luftveissykdommer –Forverring av astma –Forverring av lungebetennelse –Forverring av KOLS/ fibrose –Lungekreft –Nedsatt lungefunksjonsutvikling Effekter via hjertekarsystemet –Forverring av hjertekarlidelser Arterosklerose Hjerteinfarkt Hjertesvikt –Dødelighet som skyldes slike hjertekarlidelser Effekter på sentralnervesystemet –Inflammasjonsresponser –Synlige endringer i hjernevev

Forskning på luftforurensning ved FHI Befolkningsstudier Eksperimentelle studier

Befolkningsstudier ESCAPE (EU prosjekt, både støy og luftforurensning) HUBRO (inkludert HELMILO) Samarbeidsprosjekt med India Disse studiene gjøres i samarbeid med Divisjon for epidemiologi ved FHI

Eksperimentelle studier In vivo In vitro Eksperimentelle studier med mennesker og dyr (in vivo), samt cellekulturer (in vitro).

Inflammasjonsreaksjoner –sentralt for helseeffekter av partikler Type II cell Type I cell ALVEOLAR SPACE alveolar macro- phage CAPILLARY ROS Frigjøring av inflammatoriske mediatorer Dilatasjon & lekkasje fra kapillærer Tiltrekning av immunceller Produksjon av reaktive oksygen forbindelser (ROS) Utvikling av vevsskade

Mekanismer for sykdom og død forårsaket av partikler Partikler Partikler og komponenter til sirkulasjonen Inflammasjonsreaksjoner i lunge Frigjøring av inflammasjonsmediatorer til sirkulasjonen Lungesykdom Stressresponser Rytmeforstyrrelser Infarkt Remodulering av hjerte Hjertekarsykdom

Sårbare befolkningsgrupper Svært store individuelle forskjeller på følsomhet av partikler Personer med luftveissykdommer (KOLS, astma, lungekreft) Personer med hjertekarsykdom (hjerteinfarkt) Diabetikere Overvektige Barn –Nedsatt lungeutvikling –Økt sykdom som bronkitt og astmaanfall –Infeksjoner Lav sosioøkonomisk status Sacks et al (2011) EHP 119

Hvilke egenskaper ved partiklene er viktig for helseeffekter? Partikkelstørrelse –Ultrafine (PM0,1) –Fine (PM2,5) –Grove (PM2,5-10) Partikkelkjernen/ overflatereaktivitet –Forbrenningskjerne –Mineralpartikkel –Metaller Partikkelkomponenter –Organiske (PAH,..) –Uorganiske (metaller,..) –Biologiske (endotoksin,..)

Pågående forskningsprosjekt finansiert av NFR Betydningen av komponenter og kilder i partikkel-indusert betennelsesreaksjoner i lunge: Spesielt fokus på polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) og metaller –Dieseleksospartikler –Biodieselpartikler –Vedfyringspartikler

Co-culture, 40 μg/cm 2 * significant increase compared to control SRM 1650a Cytokin-responser fra forskjellige typer partikler Kochbach et al (2008) TAP, 232

Sammenligning av partikler fra diesel og biodiesel med og uten filter Totlandsdal & Gerlofs et al 2011 Ikke justert for utslippsmengde

Hvilke fraksjoner av DEP fører til biologiske responser? Fraksjoneringer av metanolekstraktet er nylig foretatt og indikerer at fraksjonen med hydroksy-PAHer er mest potent til å utløse cytokiner Totlandsdal et al. (2011)

Uttrykk av ulike inflammasjonsmediatorer etter eksponering av lungeceller for forskjellige PM komponenter Forbindelser som representerer forskjellige komponenter på PM kan forårsake både kvantitative og kvalitative forskjellige responser i lunge celler Likhet i responser er vel så slående som forskjellene Øvrevik et al (2009): Toxicol 259

Er individer med luftveisinfeksjoner spesielt følsomme for DEP? BEAS-2B cells incubated for 30 min  Poly I:C prior to incubation with DEP for 20 h Poly I:C (polyinosinic– polycytidylic acid) Mimics double-stranded RNA associated with virus infections Activates TLR3 Mulig mekanisme for følsomhet DEP forsterker effekten av Poly I:C Particulate matter exposure increases risk of hospitalizations for RSV bronchiolitis among infants C.J. Karr et al RSV (Respiratory syncytical virus)) The major cause of lower respiratory tract infection and hospital visits during infancy and childhood RSV infections are a risk factor for asthma Øvrevik et al (2011)

Konklusjoner Luftforurensningen har endret seg de siste tiårene. En del komponenter er kraftig redusert, mens andre har endret seg mindre eller mulig økt Befolkningsstudier viser sammenheng med sykdom og dødsfall, men det mangler fortsatt kunnskap om hvilke kilde og komponenter som har størst betydning for helseeffekter Trolig er det ikke en komponent på partikler som er ansvarlig for helseeffekter, men flere komponenter som bidrar Følsomme grupper kan pekes ut fra studier, men kunnskap om hvilke mekanismer som er involvert og forklarer hvorfor noen personer er mer følsomme enn andre mangler