session 33 britt-marie larsson

Effekter på astmatiker av partiklar från tunnelbanan i Stockholm

Britt-Marie Larsson, med dr

Institutionen för folkhälsovetenskap

Fotograf: Solveig Edlund

Transportforum 13 januari 2010Britt-Marie Larsson 2

Upplägg

Bakgrund Partikelexponering i stadsmiljö – Vägtunnelstudier

Syfte med tunnelbanestudie Studiedesign och metoder Resultat

Friska försökspersoner Milda astmatiker

Slutsatser Pågående studie


Studie i vägtunnel (Söderledstunneln)

Före exponering 2 tim 14 tim

•Lung funktion•Blodprov•Bronkoskopi

0 tim

Exponering •Lung funktion•Blodprov•Bronkoskopi

Friska försökspersoner


Bronkoskopi

Fotografier tillhandahållna av Thomas Sandström


Exponeringsnivåer i Söderledstunneln

PM2.5 64 µg/m3

PM10 176 µg/m3

NO 874 µg/m3

NO2 230 µg/m3

CO 5,8 µg/m3

P-Trak (20-1000 nm) 1.1 x 105/ml partiklar/ml

Antalet ultrafina partiklar (< 100 nm) 0.85 x 105partiklar/ml


160

140

120

100

80

60

40

20

0

Före Efter

Totala celler

Före Efter

Makrofager

30

20

10

0

P <0,01

P <0,05

Före Efter

Lymfocyter

P <0,01

Cell koncentration (x106/L)

Huvudfynd - Inflammation i nedre luftvägar

Larsson BM, Sehlstedt M et al, Eur Respir J 2007


Resultat - kliniska parametrar

Lungsköljvätska

Cellökning!

Ingen förändring av inflammatoriska markörer (cytokiner)

Blod Ingen cellökning. Koagulationsfaktorer oförändrade (fibrinogen, PAI-1).

Lungfunktion opåverkad.

Ökning av irritativa symtom under exponering (luftvägar, ögon).

Ökning av transkriptionsfaktor (C-jun) i bronkslemhinnan.


Fotograf: Solveig Edlund


Syfte med Tunnelbaneprojektet

Studera akuta hälsoeffekter (systemiskt och i luftvägarna) efter exponering i tunnelbanemiljö.

Är exponering för partiklar i tunnelbanan, ur hälsoaspekt jämförbar med exponering i annan trafikmiljö?

Har partiklars storlek och/eller ursprung betydelse för hälsoutfall?


Studiedesign och metoder

20 friska försökspersoner (7 ♀), medelålder 27 år, ingen allergi, icke-rökare, åker ej tunnelbana regelbundet

Exponering i 2 timmar

Odenplan resp. kontrollmiljö (KS)

Standardiserat cykelarbete under exponering (ökad munandning, standardiserad ventilation ≈ dos)

Karakterisering av exponering

Partiklar (massa och storlek)

Metallinnehåll


Kliniska parametrar

EKG under exponering samt påföljande natt

Symtomenkät under exponering

14 timmar efter exponering:

• Bronkoskopi (inkl. bronkoalveolärt lavage och biopsi)

• Blodprover

• Lungfunktion, exhalerat NO

Figur 1. Studiedesign. Schemat upprepas en gång efter att minst 3 veckor har passerat.

Bronkoskopi, lungfunktion, blodprov, eNO

14 timmar Exponering 2 tim Kontroll alt. T-bana

EKG-övervakning


Exponeringsmiljö - Odenplan


Kontroll


Exponeringsnivåer på Odenplan

PM2.5 76 µg/m3

PM10 237 µg/m3

Ultrafina partiklar 8266/ml


Jämförelse med vägtunnelmiljö

Odenplan PM2.5 76 µg/m3

PM10 237 µg/m3

Ultrafina partiklar 8266/ml NO2 24 g/m3

Söderledstunneln PM2.5 64 µg/m3

PM10 176 µg/m3

Ultrafina partiklar 110 000/ml NO2 230 g/m3


Metaller i PM10

Järn 58.6±21.0 % (medel ± SD) Barium 1.0±0.4% Mangan 0.5±0.2% Övriga undersökta metaller (ca 20 st totalt) låg under

detektionsgränsen (ICP-MS)


Jämförelse med kontrollexponering

PM0.1-10 (DataRAM)

µg/m3

P-Trak (20-1000nm)

partiklar/ml

Kontroll 16,6 1007

Tunnelbana 162 10 549


0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

5 µm 10 µm

Anta

l par

tikl

ar/m

3

Tunneln 2003

T-bana 2007/08


0,00E+00

5,00E+07

1,00E+08

1,50E+08

2,00E+08

0.3 µm 0.5 µm

Anta

l par

tikl

ar/m

3

Tunneln 2003

T-bana 2007/08


0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

P-Trak < 100 nm 23,7 nm 42,2 nm 75 nm 133 nm

Anta

l par

tikl

ar/m

l Tunneln 2003

T-bana 2007/08


Kliniska effekter efter exponering i tunnelbanemiljö – friska försökspersoner

Lungfunktion Exhalerat NO Blod-celler Inflammatoriska mediatorer (cytokiner) Fibrinogen (koagulationsfaktor) i blod Irritativa symtom (övre luftvägar) Biopsier ej färdiganalyserat EKG (hjärtrytmvariabilitet) ej färdiganalyserat

Klepczynska Nyström et al, European Respiratory Journal in press


Total cellkoncentration i lungsköljvätska

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

Före Efter

cell

er *

10^

6/L

Ingen ökning - skillnad mot vägtunnelstudie!


Before After Before After

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

BAL fluid cells Blood cells

n.s P=0.03

CD4posCD25bright/FoxP3pos

% C

D4p

os C

D25

bri

ght F

oxP

3pos

Exposure


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9


n.s P=0.03%

CD

4pos

CD

25 b

righ

t Fox

P3p

os


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9


n.s P=0.03%

CD

4pos

CD

25 b

righ

t Fox

P3p

os


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9


n.s P=0.03%

CD

4pos

CD

25 b

righ

t Fox

P3p

os%

CD

4pos

CD

25 b

righ

t Fox

P3p

os

Ökning av T-cells population i blod- regulatoriska T-celler


Effekter på astmatiker…..

Samma studiedesign som tidigare studie med friska försökspersoner, åker ej tunnelbana regelbundet

16 försökspersoner med mild astma (11 ♀), icke-rökare, medelålder 26 år


Exponeringsnivåer på Odenplan

PM2.5 73 µg/m3

PM10 239 µg/m3

Ultrafina partiklar 10 413 /ml


Kliniska effekter efter exponering i tunnelbanemiljö – milda astmatiker

Lungfunktion (FEV1, FVC, VC) Exhalerat NO Blod-celler (inkl. T-reg celler) Lungceller (BAL) (inkl. T-reg celler) Inflammatoriska mediatorer (cytokiner) Koagulationsfaktorer i blod Irritativa symtom (ögon, övre o nedre luftvägar) Biopsier ej färdiganalyserat EKG (hjärtrytmvariabilitet) ej färdiganalyserat


Slutsatser Inte lika uttalad akut hälsopåverkan efter en 2 timmars

exponering i tunnelbanemiljö jämfört med vägtunnelmiljö.

Ingen påverkan av cellkoncentration i de nedre luftvägarna.

Men vissa effekter påvisade

Ökning av koagulationsfaktor (fibrinogen) hos friska – ej observerat i vägtunnelstudien.

Ökning av regulatoriska T-celler hos friska – ny aspekt.

Vissa skillnader i respons observerade mellan friska och astmatiker.

I nuläget svårt att värdera vilken effekt detta har på hälsan på lång sikt .


Pågående delstudie

Syfte

Fokusering på systemiska effekter.

Knyta an till in vitro studier med DNA-skador. Går resultaten att reproducera in vivo?

Utökat tidsfönster – kan vi ha missat något i tidigare studier?


Metoder

Exponering av friska försökspersoner på Odenplan

Upprepad blodprovstagning: före, efter samt 2, 4, 8 och 24 timmar efter exponeringens start.


Medverkande:

Magnus Svartengren Britt-Marie Larsson Anna Klepczynska Nyström Anders Lundin Ingemar Rödin Stina Gustavsson (Institutet för

Miljömedicin) Lisbet Broman (Institutionen för Kliniska

Vetenskaper KI/DS)

Anders Eklund Gunnel de Forest Margitha Dahl Helene Blomqvist Johan Grunewald Lotta Pousette Benita Dahlberg Magnus Sköld Benita Engvall

Yrkes-och miljömedicin/Institutionen för Folkhälsovetenskap

Lung- och Allergikliniken, KS/Institutionen för Medicin

Åsa M Wheelock Bettina Levänen

Karolinska Biomics Center/KS/Institutionen för Medicin Institutionen för Fysikalisk kemi Craig Wheelock Susanna L Lundström

session 33 britt-marie larsson

Documents