IL RUOLO DELLE SABBIE SAHARIANE NELL’ASSOCIAZIONE TRA LE POLVERI SOTTILI ED I RICOVERI OSPEDALIERI

A ROMA

Ester Alessandrini, Massimo Stafoggia , Annunziata Faustini, Gian Paolo Gobbi,

Francesco Forastiere

Bari, 30 Ottobre 2012

Polveri dal Sahara e particolato atmosferico

• Gli eventi di avvezione sahariana provocano eccessi delle concentrazioni di PM10 per parecchi giorni consecutivi, con una maggiore durata in estate, oltre le linee guida WHO [Guerzoni et al., 1997; Rodriguez et al.,2001;Vautard et al., 2005].

Background

• L’UE prevede una nuova Direttiva sugli standard di qualità dell’aria nel 2013

Linee European Commission

PM10:

•40 µg/m3 media annuale

•50 µg/m3 media 24-h (massimo 35 eccessi per anno)

Polveri dal Sahara ed effetti sulla salute in Europa: Literature review di Karanasiou et al. (2012)

Mortalità

• Effetti del PM2.5-10 sulla mortalità naturale durante i giorni Sahariani in Spagna [Perez et al 2008; Jimenez et al. 2010;Tobias et al 2011]

• Effetti del PM10 e del PM2.5-10 sulla mortalità per cause respiratorie e circolatorie durante i giorni Sahariani in Spagna ed Italia [Jimenez et al. 2010, Mallone et al. 2011]

Ricoveri ospedalieri

• Nicosia-Cypro: rischi più elevati per ricoveri per tutte le cause e per cause cardiovascolari per PM10 durante i giorni Sahariani [Middleton et al., 2008]

• Grecia: rischi più elevati per ricoveri 0-14 per esacerbazione di asma per PM10 durante i giorni sahariani [Samoli et al 2011]

Studio epidemiologico a Roma (Mallone et al. 2011)

Obiettivi dello studio

Studiare le associazioni tra diverse frazioni di particolato atmosferico (PM2.5, PM2.5-10, PM10) ed i ricoveri ospedalieri per cause cardiache, cerebrovascolari e respiratorie, e la possibilemodificazione d’effetto dell’avvezione di polveri dal Sahara su queste associazioni.

Dove

Città di Roma, abitata da circa 2.7 milioni di persone, si estende per un’area di 1495 km2

Il ruolo delle polveri sahariane nell’ associazione tra PM ed i ricoveri ospedalieri a Roma

Outcome data

•Residenti 35+ ricoverati a Roma tra il 2001 ed il 2004

•Ospedalizzazioni urgenti per cause:

- cardiache (ICD9: 390-429)

- cerebrovascolari (ICD9:430-438)

- respiratorie (ICD9:460-519)

Dati di inquinamento atmosferico

•PM10 : 3 centraline ARPA ed 1 centralina dell’Istituto Superiore di Sanità (NIH)

•PM2.5 : 1 centralina NIH

•PM2.5-10 : PM10 - PM2.5 nella stessa centralina

Polveri Sahariane

1)LIDAR (Light Detection and Ranging)

2)Modelli operativi BSC-DREAMS e NAAPS

3)DUST INDEX (SI/NO)

4)GROUND DUST INDEX:

- GDI=0 se DI=0

- GDI=1 se DI=1 & PM10/NO2 >0.6.

Altri confondenti

•Temperatura media/ temperatura apparente

• Umidità relativa/ Temperatura di dew-point

• Pressione barometrica

• Festività / Decremento estivo di popolazione

• Epidemie influenzali

Disegno dello studio ed analisi statistica (1)

• Disegno case-crossover con approccio “time-stratified”

• Modello di regressione di Poisson, aggiustando per confondenti

ricoveri~(dow*mm*yy)+festività+decr.pop.+epiflu+spline(press.)+spline(cold Temp., lag 1-6)+spline(hot TA, lag 0-1) + PM

• %IR e relativi 95%CI calcolati per un incremento nell’esposizione corrispondente all’intervallo interquartile (IQR) per ogni inquinante:

-12.8 µµµµg/m3 per PM2.5

-10.8 µµµµg/m3 per PM2.5-10

-19.8 µµµµg/m3 per PM10

Disegno dello studio ed analisi statistica (2)

• L’effetto del PM sui ricoveri causa-specifici è stato stimato ai lag definiti a priori:

- lag 0-1 per cause cardiache

- lag 0 per cause cerebrovascolari

- lag 0-5 per cause respiratorie

•Interazione tra PM*GDI per valutare la modificazione d’effetto delle polveri sull’associazione PM-ricoveri

N % N %

Cardiac diseases 62,652 100.0 12,957 100.0Winter 20,808 33.2 1,529 11.8Spring 14,703 23.5 4,047 31.2

Summer 11,132 17.8 3,764 29.0Fall 16,009 25.6 3,617 27.9

Cerebrovascular Diseases

21,397 100.0 4,578 100.0

Winter 6,911 32.3 511 11.2Spring 4,732 22.1 1,343 29.3

Summer 4,103 19.2 1,530 33.4Fall 5,651 26.4 1,194 26.1

Diseases of the repsiratory system

25,633 100.0 5297 100.0

Winter 9,296 36.3 651 12.3Spring 6,073 23.7 1,615 30.5

Summer 4,313 16.8 1,658 31.3Fall 5,951 23.2 1,373 25.9

CauseDays

Saharan dust free Saharan dust affected

Risultati (1): Analisi descrittive outcome

•

La percentuale di giorni sahariani è 18.6%, piùfrequenti nella stagione calda (22.6% in primavera, 26.1% in estate) rispetto alla stagione fredda (17.6%in autunno, 6.2% in inverno)

Dust-free days (1,153 days)PM2.5 23.4 12.5

PM2.5-10 14.6 8.7

PM10 37.1 14.8

NO2 63.1 15.6

PM10/NO2 0.6 0.2

tempmean 15.4 7.0

tappmean 15.1 8.5

Dust affected days (264 days)PM25 25.6 9.8

PM2.5-10 20.7 12.9

PM10 52.2 18.5

NO2 60.4 15.6

PM10/NO2 0.9 0.4

tempmean 20.2 5.6

tappmean 21.1 7

mean sd

Risultati (2): Analisi descrittive

Il rapporto PM10/NO2

aumenta da 0.6 (SD=0.2) nei giornidust-free fino a 0.9 (SD=0.4) nei giorni dust-affected

Anche le temperaturesono maggiori nei giorni sahariani, perché gli eventi sahariani sono più frequenti inprimavera/estate

DiseasesPM2.5-10 (IQR = 10.8 µµµµg/m3) PM10 (IQR = 19.8 µµµµg/m3)

IR% 95% CI p-value IR% 95% CI p-value

Cardiac (lag 0-1) 3.93 1.58 , 6.34 3.37 1.11 , 5.68

Saharan Dust DaysDust-free 3.83 0.77 , 6.98 - 2.77 0.06 , 5.55 -

Dust affected 4.03 0.26 , 7.94 0.934 3.30 -1.24 , 8.06 0.841

Cerebrovascular (lag 0)1.68 -0.70 , 4.11 2.64 0.06 , 5.29

Saharan Dust DaysDust-free 1.20 -1.98 , 4.49 - 0.90 -2.34 , 4.25 -

Dust affected 1.86 -1.85 , 5.72 0.792 5.04 0.39 , 9.91 0.143

Respiratory (lag 0-5) 4.77 -0.57 , 10.40 3.59 0.18 , 7.12

Saharan Dust DaysDust-free -0.32 -6.33 , 6.07 - 3.00 -0.70 , 6.85 -

Dust affected 14.62 5.34 , 24.72 0.006 4.40 -3.74 , 13.22 0.760

Risultati (4): Rischi di ospedalizzazione e modificazione d’effetto delle polveri

• Forte effetto del PM2.5-10 sui ricoveri cardio-respiratori e del PM10 sui ricoveri per tutte le cause. Effetti maggiori del PM2.5-10 sui ricoveri respiratori nei giorni sahariani

• Nessuna associazione tra PM2.5 e ricoveri. Inoltre l’associazione tra PM2.5 e ricoveri non è modificata dalla presenza di polveri

• Necessario approfondire la conoscenza degli effetti delle polveri sulla salute ed il ruolo delle loro caratteristiche, della loro composizione e della loro tossicità

Conclusioni e commenti

Il progetto MED-Particles (LIFE10 ENV/IT/327)

MED-PARTICLES - Particles size and composition in Mediterranean countries: geographical variability and short-term health effects

WEBSITE del progetto MED-Particles

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

CausePM2.5 (IQR = 12.8 mg/m3) PM2.5-10 (IQR = 10.8 mg/m3) PM10 (IQR = 19.8 mg/m3) PM10 (IQR = 19.8 mg/m3) ISS

IR% 95% CI p-value IR% 95% CI p-value IR% 95% CI p-value IR% 95% CI p-value

Cardiac diseases (lag 0-1)(ICD9: 390-429)

2.41 -0.21 , 5.09 3.93 1.58 , 6.34 3.37 1.11 , 5.68 2.74 0.57 , 4.95

Saharan Dust Days

Dust-free 1.93 -0.82 , 4.76 - 3.83 0.77 , 6.98 - 2.77 0.06 , 5.55 - 1.79 -0.71 , 4.35 -

Dust affected 5.07 -1.61 , 12.21 0.378 4.03 0.26 , 7.94 0.934 3.30 -1.24 , 8.06 0.841 5.08 0.59 , 9.78 0.200

Cerebrovascular diseases (lag 0)(ICD9: 430-438)

-2.14 -4.73 , 0.53 1.68 -0.70 , 4.11 2.64 0.06 , 5.29 0.79 -1.62 , 3.26

Saharan Dust Days

Dust-free -2.85 -5.62 , 0.00 - 1.20 -1.98 , 4.49 - 0.90 -2.34 , 4.25 - -0.62 -3.44 , 2.29 -

Dust affected 0.93 -5.16 , 7.42 0.250 1.86 -1.85 , 5.72 0.792 5.04 0.39 , 9.91 0.143 3.40 -1.20 , 8.21 0.135

Diseases of the respiratory system (lag 0-5)(ICD9: 460-519)

-0.52 -5.33 , 4.53 4.77 -0.57 , 10.40 3.59 0.18 , 7.12 2.20 -1.28 , 5.80

Saharan Dust Days

Dust-free -1.03 -6.18 , 4.40 - -0.32 -6.33 , 6.07 - 3.00 -0.70 , 6.85 - 2.00 -1.78 , 5.92 -

Dust affected -1.45 -11.58 , 9.85 0.942 14.62 5.34 , 24.72 0.006 4.40 -3.74 , 13.22 0.760 2.79 -5.03 , 11.25 0.856

Tossicità delle polveri

Epidemiology July 2012,Vol 23(4) Epidemiology Sept 2012,Vol 23(5)