Инсульт и загрязнение воздуха как общемировая проблема здравоохранения
Автор: Гироу М., Рейс Ж.
Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk
Рубрика: Профилактическая медицина: актуальные аспекты анализа риска здоровью
Статья в выпуске: 3 (31), 2020 года.
Бесплатный доступ
Как и инфаркт миокарда, инсульт теперь ассоциируется с загрязнением воздуха. На основании собранных данных и литературных источников сделан вывод о наличии взаимосвязи между инсультом и загрязнением воздуха. Осуществлена попытка понять природу биологических механизмов, объясняющих связь между экспозицией загрязнителями воздуха и риском инсульта. Между загрязнением воздуха и инсультом существует сильная взаимосвязь, подтвержденная доказательствами. Наиболее токсичными из загрязняющих веществ являются взвешенные частицы. Пациенты, у которых присутствуют классические нейрососудистые факторы риска, а также пациенты, уже пережившие инсульт или кратковременный ишемический удар, подвергаются риску инсульта, вызванного загрязнением воздуха. Загрязнение воздуха является серьезным модифицируемым фактором риска инсульта, безмолвным убийцей, вызывающим инсульт. Необходимо учитывать этот новый нейрососудистый фактор риска при разработке политики в области здравоохранения.
Ишемический инсульт, геморрагический инсульт, инсульт, загрязнение воздуха, загрязняющие вещества, взвешенные частицы
Короткий адрес: https://sciup.org/142226384
IDR: 142226384 | DOI: 10.21668/health.risk/2020.3.02
Текст научной статьи Инсульт и загрязнение воздуха как общемировая проблема здравоохранения
Взаимосвязь между загрязнением воздуха и инсультом является в данное время общепризнанной и должна быть учтена при разработке политики в сфере здравоохранения [1]. Мы предлагаем изучить данные литературы и конкретных пациентов.
Материалы и методы. Загрязнение воздуха – это комплексное явление, вызываемое присутствием в воздухе загрязняющих веществ из различных источников [2].
Загрязнение воздуха возникает вследствие присутствия в нем взвешенных веществ (РМ) и газообразных загрязнителей, таких как диоксид серы (SO2), озон (O3), диоксид азота (NO2) и оксид углерода (CO). Частицы PM2.5 составляют до 70 % всех частиц PM размером менее 10 мкм (PM 10 ) [3].
Сжигание топлива, транспортные потоки, отопление промышленных и жилых зданий углем, нефтью или дровами являются основными источниками частиц PM и SO 2 . Дизельные двигатели выбрасывают большие объемы наночастиц, NO 2 и CO, в то время как O 3 выделяется в результате фотохимических реакций [4].
Результаты и их обсуждение. Благодаря когортным, экологическим исследованиям, метаанализу, перекрестным исследованиям «случай – контроль» и изучению больших массивов данных мы можем суммировать, что в сфере научного значения имеются следующие доказательно подтвержденные данные [5–15]:
-
– NO2 и PM связаны с госпитализацией по причине инсульта, вызванного длительной экспозицией загрязнением воздуха [5, 6];
-
– риск инсульта связан с увеличением уровней PM 2.5 в воздухе [7];
-
– близость жилья к крупнейшим транспортным магистралям связана с повышенным риском ишемического инсульта [5];
-
– повышение концентрации PM 2.5 в воздухе связано с ростом смертности как от ишемического, так и от геморрагического инсульта [9].
В данном исследовании показана связь между ишемическим инсультом и некоторыми сосудистыми факторами риска (гипертонией, курением, гиперхолестеринемией и диабетом) [13], также раскрыта роль
SO 2 , Co, NO 2 [12] и PM 10 [11] в повышении риска инсульта. Вклад загрязнения воздуха в развитие инсульта является значительным: 33,7 % в странах с низким и средним уровнем дохода, 30,0 % в странах с высоким уровнем дохода [15].
Механизмы воздействия загрязнения воздуха. Хорошо известны несколько механизмов:
– транслокация наночастиц, способных проникать в альвеолы [16];
– капиллярные барьеры на пути циркуляции [16];
– воспаление в клеточном эндотелии [17];
– повышение проницаемости клеток эндотелия [18];
– автономные расстройства [1];
– артериальная фибрилляция [19];
– эпигенетические механизмы, влияющие на функции эндотелия или функции клеток-предшественников и способствующие метилированию ДНК [20].
Клинические эффекты. Благодаря этим данным можно определить, какие пациенты подвергаются повышенному риску в первую очередь (паци-
енты с гипертонией, диабетом, курильщики, дети и пожилые пациенты [1, 13]).
Повышенная экспозиция загрязнением воздуха пациентов с имеющимися нейрососудистыми факторами риска имеет сильную взаимосвязь с повышенным риском инсульта, а также инфаркта миокарда [1, 14].
Поэтому предлагаем инструменты, призванные помочь внедрению определенной политики в области здравоохранения с учетом обозначенной проблемы.
Выводы. В настоящее время, благодаря анализу эпидемиологических исследований, в окружающей среде обнаружен еще один модифицируемый фактор риска развития инсульта – загрязнение воздуха. Новые базовые механизмы должны необходимо включать эффективные стратегии, внедряемые в сфере здравоохранения.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Список литературы Инсульт и загрязнение воздуха как общемировая проблема здравоохранения
- Air pollution and stroke. A new modifiable risk factor is in the air / M. Graber, S. Mohr, L. Baptiste, G. Duloquin, C. Blanc-Labarre, A.S. Mariet, M. Giroud, Y. Béjot // Revue Neurologique. - 2019. - Vol. 175, № 10. - P. 619-624. DOI: 10.1016/j.neurol.2019.03.003
- Lee K.K., Miller M.R., Shah A.D. Air pollution and stroke // Journal of Stroke. - 2018. - Vol. 20, № 1. - P. 2-11. DOI: 10.5853/jos.2017.02894
- Maheswaran R. Air pollution and stroke. An overview of the evidence base // Spatiotemporal Epidemiol. - 2016. - № 18. - P. 74-81. DOI: 10.1016/j.sste.2016.04.004
- Particulate matter beyond mass: recent health evidence on the role of fractions, chemical constituent and sources of emission / F.R. Cassee, M.E. Heroux, M.E. Gerlofs-Nijland, F.J. Kelly // Inhal Toxicol. - 2013. - № 25. - P. 802-812. DOI: 10.3109/08958378.2013.850127
- Residential proximity to major roadways and risk of incident ischemic Stroke in NOMAS (The Northern Manhattan Study) / E.R. Kulick, G.A. Wellenius, A.K. Boehme, R.L. Sacco, M.S. Elkind // Stroke. - 2018. - № 49. - P. 835-841. DOI: 10.1161/STROKEAHA.117.019580
- Ljungman P.L., Mittleman M.A. Ambient air pollution and Stroke // Stroke. - 2014. - № 45. - P. 3734-3741.
- DOI: 10.1161/STROKEAHA.114.003130
- Long-term exposure to particulate matter air pollution is a risk factor for Stroke: meta-analytical evidence / H. Scheers, L. Jacobs, I. Casas, B. Nemery, T.S. Nawrot // Stroke. - 2015. - № 46. - P. 3058-3066.
- DOI: 10.1161/STROKEAHA.115.009913
- Impact of outdoor air pollution on survival after Stroke: population-based cohort study / R. Maheswaran, T. Pearson, N.C. Smeeton, S.D. Beevers, M.J. Campbell, C.D. Wolfe // Stroke. - 2010. - № 41. - P. 869-877.
- DOI: 10.1161/STROKEAHA.109.567743
- Acute effects of particulate air pollution on ischemic stroke and hemorrhagic stroke mortality / R. Zhang, G. Liu, Y. Jiang, G. Li, Y. Pan, Y. Wang, Z. Wei, J. Wang, Y. Wang // Frontiers in Neurology. - 2018. - № 9. - P. 827.
- DOI: 10.3389/fneur.2018.00827
- Short term exposure to air pollution and stroke: systematic review and meta-analysis / A.S. Shah, K.K. Lee, D.A. McAllister, A. Hunter, H. Nair, W. Whiteley, J.P. Langrish, D.E. Newby, N.L. Mills // BMJ. - 2015. - № 350. - P. h1295.
- DOI: 10.1136/bmj.h1295
- Wang Y., Eliot N., Wellenius G.A. Short-term changes in ambient particulate matter and risk of stroke: a systematic review and meta-analyses // J. Am. Heart Assoc. - 2014. - № 3. - P. e00093.
- An evidence-based appraisal of global association between air pollution and risk of stroke / W.S. Yang, X. Wang, Q. Deng, W.Y. Fan, W.Y. Wang // Int J. Cardiol. - 2014. - Vol. 175. - P. 307-313.
- DOI: 10.1016/j.ijcard.2014.05.044
- Short-term effects of ozone air pollution on ischemic stroke occurrence: a case-crossover analysis from a 10-year population-based study in Dijon, France / J.B. Henrotin, J.P. Besancenot, Y. Bejot, M. Giroud // Occup. Environ. Med. - 2007. - № 64. - P. 439-445.
- DOI: 10.1136/oem.2006.029306
- Air pollution and subtypes, severity and vulnerability to ischemic stroke. A population-based case-crossover study / K. Maheswaran, T. Pearson, S.D. Beevers, M.J. Campbell, C.D. Wolfe // PLoS One. - 2016. - № 11. - P. e0158556.
- DOI: 10.1371/journal.pone.0158556
- Global Burden of stroke and risk factors in 188 countries, during 1990-2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013 / V.L. Feigin, G.A. Roth, M. Nathavi, P. Parmar, R. Krishnamurthi, S. Chugh, G.A. Mensah, B. Norrving [et al.] // Lancet Neurol. - 2016. - № 15. - P. 913-924. 10.1016/S1474-4422 (16) 30073-4
- DOI: 10.1016/S1474-4422(16)30073-4
- Extrapulmonary translocation of ultrafine carbon particles following whole-body inhalation exposure of rats / G. Oberdörster, Z. Sharp, V. Atudorei, A. Elder, R. Gelein, A. Lunts, W. Kreyling, C. Cox // J. Toxicol. Environ. Health. - 2002. - № 65. - P. 1531-1543.
- DOI: 10.1080/00984100290071658
- Comparative gene responses to collected ambient particles in vitro: endothelial responses / H.H. Aung, M.W. Lame, K. Gohil, G. He, M.S. Denison, J.C. Rutledge, D.W. Wilson // Physiol Genomics. - 2011. - № 43. - P. 917-929.
- DOI: 10.1152/physiolgenomics.00051.2011
- Diesel exhaust particle exposure causes redistribution of endothelial tube VE-cadherin / M.W. Chao, J. Kozlosky, I.P. Po, P.O. Strickland, K.K.H. Svoboda, K. Cooper, R.J. Laumbach, M.K. Gordon // Toxicology. - 2011. - № 279. - P. 73-84.
- DOI: 10.1016/j.tox.2010.09.011
- Air pollution is associated with ischemic Stroke via cardiogenic embolism / J.W. Chung, O.Y. Bang, K. Ahn, S.-S. Park, T.H. Park, J.G. Kim, Y. Ko, S.J. Lee [et al.] // Stroke. - 2017. - № 48. - P. 17-23.
- DOI: 10.1161/STROKEAHA.116.015428
- Epigenetic regulation of endothelial-cell-mediated vascular repair / S. Fraineau, C.G. Palii, D.S. Allan, M. Brand // FEBS J. - 2015. - № 282. - P. 1605-1629.
- DOI: 10.1111/febs.13183
- Graber M., Mohr S., Baptiste L., Duloquin G., Blanc-Labarre C., Mariet A.S., Giroud M., Béjot Y. Air pollution and stroke. A new modifiable risk factor is in the air. Revue Neurologique, 2019, vol. 175, no. 10, pp. 619-624.
- DOI: 10.1016/j.neurol.2019.03.003
- Lee K.K., Miller M.R., Shah A.D. Air pollution and stroke. Journal of Stroke, 2018, vol. 20, no. 1, pp. 2-11.
- DOI: 10.5853/jos.2017.02894
- Maheswaran R. Air pollution and stroke. An overview of the evidence base. Spatiotemporal Epidemiol, 2016, no. 18, pp. 74-81.
- DOI: 10.1016/j.sste.2016.04.004
- Cassee F.R., Heroux M.E., Gerlofs-Nijland M.E., Kelly F.J. Particulate matter beyond mass: recent health evidence on the role of fractions, chemical constituent and sources of emission. Inhal Toxicol, 2013, no. 25, pp. 802-812.
- DOI: 10.3109/08958378.2013.850127
- Ljungman P.L., Mittleman M.A. Ambient air pollution and stroke. stroke, 2014, no. 45, pp. 3734-3441.
- DOI: 10.1161/STROKEAHA.114.003130
- Scheers H., Jacobs L., Casas I., Nemery B., Nawrot T.S. Long-term exposure to particulate matter air pollution is a risk factor for stroke: meta-analytical evidence. stroke, 2015, vol. 46, pp. 3058-2066.
- DOI: 10.1161/STROKEAHA.115.009913
- Kulick E.R., Wellenius G.A., Boehme A.K., Sacco R.L., Elkind M.S. Residential proximity to major roadways and risk of incident ischemic stroke in NOMAS (The Northern Manhattan Study). stroke, 2018, vol. 49, pp. 835-841.
- DOI: 10.1161/STROKEAHA.117.019580
- Maheswaran R., Pearson T., Smeeton N.C., Beevers S.D., Campbell M.J., Wolfe C.D. Impact of outdoor air pollution on survival after stroke: population-based cohort study. stroke, 2010, vol. 41, pp. 869-877.
- DOI: 10.1161/STROKEAHA.109.567743
- Zhang R., Liu G., Jiang Y., Li G., Pan Y., Wang Y., Wei Z., Wang J., Wang Y. Acute effects of particulate air pollution on ischemic stroke and hemorrhagic stroke mortality. Frontiers in Neurology, 2018, no. 9, pp. 827.
- DOI: 10.3389/fneur.2018.00827
- Yang W.S., Wang X., Deng Q., Fan W.-Y., Wang W.-Y. An evidence-based appraisal of global association between air pollution and risk of stroke. Int. J. Cardiol, 2014, vol. 175, no. 2, pp. 307-313.
- DOI: 10.1016/j.ijcard.2014.05.044
- Shah A.S., Lee K.K., McAllister D.A., Hunter A., Nair H., Whiteley W., Langrish J.P., Newby D.E. [et al.]. Short term exposure to air pollution and stroke: systematic review and meta-analysis. BMJ, 2015, vol. 350, pp. h1295.
- DOI: 10.1136/bmj.h1295
- Wang Y., Eliot N., Wellenius G.A. Short-term changes in ambient particulate matter and risk of stroke: a systematic review and meta-analyses. J. Am. Heart. Assoc, 2014, no. 3, pp. e00093.
- DOI: 10.1161/JAHA.114.000983
- Henrotin J.B., Besancenot J.P., Bejot Y., Giroud M. Short-term effects of ozone air pollution on ischemic stroke occurrence: a case-crossover analysis from a 10-year population-based study in Dijon, France. Occup. Environ. Med., 2007, no. 64, pp. 439-445.
- DOI: 10.1136/oem.2006.029306
- Maheswaran K., Pearson T., Beevers S.D., Campbell M.J., Wolfe C.D. Air pollution and subtypes, severity and vulnerability to ischemic stroke. A population-based case-crossover study. PLoS One, 2016, no. 11, pp. e0158556.
- DOI: 10.1371/journal.pone.0158556
- Feigin V.L., Roth G.A., Nathavi M., Parmar P., Krishanamurthi R., Chugh S., Mensah G.A., N. Bo [et al.]. Global Burden of stroke and risk factors in 188 countries, during 1990-2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. Lancet Neurol., 2016, vol. 15, pp. 913-924.
- DOI: 10.1016/S1474-4422(16)30073-4
- Oberdörster G., Sharp Z., Atudorei V., Elder A., Gelein R., Lunts A., Kreyling W., Cox C. [et al.]. Extrapulmonary translocation of ultrafine carbon particles following whole-body inhalation exposure of rats. J. Toxicol. Environ. Health A., 2002, no. 65, pp. 1531-1543.
- DOI: 10.1080/00984100290071658
- Aung H.H., Lame M.W., Gohil K., He G., Denison M.S., Rutledge J.C., Wilson D.V. Comparative gene responses to collected ambient particles in vitro: endothelial responses. Physiol. Genomics, 2011, vol. 43, no. 15, pp. 917-929.
- DOI: 10.1152/physiolgenomics.00051.2011
- Chao M.W., Kozlosky J., Po I.P., Strickland P.O., Svoboda K.K., Cooper K., Laumbach R.J., Gordon M.K. Diesel exhaust particle exposure causes redistribution of endothelial tube VE-cadherin. Toxicology, 2011, vol. 279, pp. 73-84.
- DOI: 10.1016/j.tox.2010.09.011
- Chung J.W., Bang O.Y., Ahn K., Park S.S., Park T.H., Kim J.G., Ko Y., Lee S. [et al.]. Air pollution is associated with ischemic stroke via cardiogenic embolism. stroke, 2017, vol. 48, no. 1, pp. 17-23.
- DOI: 10.1161/STROKEAHA.116.015428
- Fraineau S., Palii C.G., Allan D.S., Brand M. Epigenetic regulation of endothelial-cell-mediated vascular repair. FEBS Journal, 2015, vol. 282, no. 9, pp. 1605-1629.
- DOI: 10.1111/febs.13183