- Εισαγωγή:
Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, πολλαπλές μελέτες έχουν δείξει την ύπαρξη συσχέτισης των αυξημένων συγκεντρώσεων αιωρούμενων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα (particulate matter – PM) με την αναπνευστική και καρδιαγγειακή νοσηρότητα και θνησιμότητα. Και ενώ η πλειονότητα των αρχικών δεδομένων αφορούσε τις συγκεντρώσεις των μικρών σωματιδίων (αεροδυναμικής διαμέτρου < 2,5 μm – PM2.5) – τα οποία είναι κατά κύριο λόγο προϊόντα ανθρώπινης δραστηριότητας (βιομηχανική καύση, κυκλοφορία οχημάτων) και θεωρείται ότι εισδύουν εύκολα στους μικρούς αεραγωγούς του αναπνευστικού συστήματος- υπάρχει πλέον αυξανόμενος όγκος δεδομένων που υπογραμμίζουν τη σημαντική εν δυνάμει επίδραση και των μεγαλύτερων σωματιδίων (PM10–2.5) στην υγεία, με ιδιαίτερη έμφαση να δίδεται και στη μεταφερόμενη μέσω του ανέμου σκόνη από τις ερήμους.
Πιο συγκεκριμένα, η σκόνη που προέρχεται από τις ερήμους του πλανήτη θεωρείται πλέον ως κύρια πηγή ατμοσφαιρικών αερολυμάτων (aerosols) και εν δυνάμει επιβλαβών αιωρούμενων σωματιδίων, καθώς εμπεριέχει σημαντικές ποσότητες βαρέων μετάλλων, βιολογικών προϊόντων, αλλά και τοξικών ανθρωπογενών ρύπων, που μπορούν να επάγουν οξειδωτικό stress, αδρενεργική ενεργοποίηση και φλεγμονώδη απόκριση. Επιπρόσθετα, παρόλο που οι πλέον ορατές συνέπειες των καταιγίδων σκόνης ερήμου παρουσιάζονται στις γειτνιάζουσες με την εκάστοτε ερημική έκταση περιοχές, θα πρέπει να τονιστεί ότι σημαντικές ποσότητες δύνανται να μεταφερθούν και σε απόσταση πολλών χιλιάδων χιλιομέτρων. Η σκόνη από την έρημο Σαχάρα, ειδικότερα, είναι γνωστό ότι μεταφέρεται ανά τον κόσμο μέσω των ανέμων, αποτελώντας κατά τον τρόπο αυτό την κύρια πηγή ορυκτογενών αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα.
Ικανός όγκος δεδομένων από τη διεθνή βιβλιογραφία υποδεικνύει πως οι ασθενείς με αναπνευστικά νοσήματα –και ειδικότερα τα παιδιά που πάσχουν από βρογχικό άσθμα (1, 2)- όσο και οι ασθενείς με καρδιαγγειακή νόσο αποτελούν πληθυσμιακές ομάδες ευάλωτες στις επιπτώσεις των καταιγίδων σκόνης ερήμου στην υγεία. Παρακάτω, παρατίθενται επιλεγμένα επιστημονικά δεδομένα που εστιάζονται στη συσχέτιση των επεισοδίων μεταφοράς σκόνης ερήμου (desert dust events – DDE) με την καρδιαγγειακή νοσηρότητα και θνησιμότητα και συνοψίζεται η δράση του ευρωπαϊκού προγράμματος LIFE-MEDEA, που έχει ως στόχο την κατάρτιση αποτελεσματικών στρατηγικών που αποσκοπούν στην προστασία της υγείας του πληθυσμού από τις δυσμενείς δυνητικές επιδράσεις των επεισοδίων αυτών.
- Επιδράσεις των επεισοδίων μεταφοράς σκόνης ερήμου στην καρδιαγγειακή νοσηρότητα και θνησιμότητα: Δεδομένα από κλινικές μελέτες
Α) Επεισόδια μεταφοράς σκόνης από ασιατικές ερήμους
Σε μια μελέτη από την Ιαπωνία (Kojima και συν.), η οποία είχε ως στόχο να διερευνηθεί κατά πόσο τα επεισόδια μεταφοράς σκόνης από τις ασιατικές ερήμους δύνανται να επιφέρουν αύξηση στην επίπτωση του οξέος εμφράγματος του μυοκαρδίου (ΟΕΜ), αναλύθηκαν δεδομένα από 21 νοσοκομεία με δυνατότητα διενέργειας διαδερμικών ενδοστεφανιαίων παρεμβάσεων (PCI). Αναλύθηκαν δεδομένα από 3713 διαδοχικούς ασθενείς με ΟΕΜ (περίοδος μελέτης: 2010-2015) και διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική συσχέτιση της επίπτωσης του ΟΕΜ με την παρουσία καταιγίδας σκόνης ερήμου 1 ημέρα πριν (σχετικός κίνδυνος [odds ratio – OR)]: 1,46; 95% διάστημα εμπιστοσύνης [CI], 1,09-1,95). Ειδικότερα, ισχυρότερη φάνηκε να είναι η επίδραση των επεισοδίων σκόνης στην επίπτωση του εμφράγματος του μυοκαρδίου χωρίς ανάσπαση του ST-διαστήματος (NSTEMI), με OR = 2,03 (95% CI: 1,30-3,15), ενώ το άρρεν φύλο, η ηλικία ≥75 ετών και το ιστορικό σακχαρώδη διαβήτη, αρτηριακής υπέρτασης ή –κυρίως- χρόνιας νεφρικής νόσου επισημάνθηκαν ως μείζονες παράγοντες ενισχυτικοί της επίδρασης αυτής (13). Τα ευρήματα αυτά επιβεβαιώνουν τα αποτελέσματα παλαιότερης μελέτης από την ίδια χώρα (Matsukawa και συν.), στην οποία οι ερευνητές, μετά από ανάλυση δεδομένων 3068 διαδοχικών ασθενών από 4 κέντρα αναφοράς για καρδιακό καθετηριασμό (περίοδος: 2003-2010), διαπίστωσαν στατιστικά σημαντική συσχέτιση του αριθμού των εισαγωγών για ΟΕΜ με την παρουσία καταιγίδας σκόνης ερήμου τις τελευταίες 4 ημέρες (4).
Β) Επεισόδια μεταφοράς σκόνης από την έρημο Σαχάρα
Αξιοσημείωτο είναι το ερευνητικό έργο του Πανεπιστημίου Κύπρου προς την κατεύθυνση της μελέτης των βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων δυσμενών επιπτώσεων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης –και ειδικότερα των καταιγίδων σκόνης ερήμου- στην υγεία. Στη μελέτη των Νεοφύτου και συν, που διερεύνησε την επίδραση της συγκέντρωσης PM10 σχετιζομένων ή μη σχετιζομένων με τη σκόνη της ερήμου στην θνησιμότητα από καρδιαγγειακά και αναπνευστικά νοσήματα κατά τη χρονική περίοδο 2004-2007, κάθε αύξηση της συγκέντρωσης PM10 κατά 10μg/m3 τις ημέρες με σημαντική μεταφορά αφρικανικής σκόνης στην Κύπρο βρέθηκε να συνοδεύεται από αύξηση της ημερήσιας καρδιαγγειακής θνησιμότητας κατά 2.43% (95% CI: 0,53 – 4.37), ενώ δεν ήταν ανάλογα τα ευρήματα ως προς την ολική θνησιμότητα και την θνησιμότητα από αναπνευστικές νόσους (5). Παρομοίως, η εργασία των Middleton και συν. (περίοδος μελέτης: 1995-2004) επισήμανε αύξηση κατά 4.8% (95% CI: 0,7% – 9,0%) στο σύνολο των εισαγωγών σε νοσοκομεία για οποιαδήποτε αιτία –σε σχέση με το μέσο ημερήσιο αριθμό εισαγωγών- τις ημέρες με σημαντική μεταφορά αφρικανικής σκόνης, η οποία επίσης αφορούσε περισσότερο τις εισαγωγές για καρδιαγγειακές (10,4%) συγκριτικά με αναπνευστικές αιτίες εισαγωγής (3.1%) (6).
Σε συμφωνία με τα ανωτέρω δεδομένα ως προς την επίδραση των DDE στην καρδιαγγειακή θνησιμότητα έρχονται τα ευρήματα μιας πιο πρόσφατης εργασίας από την Ισπανία (Τενερίφη – Κανάρια Νησιά), στην οποία οι ερευνητές ανέλυσαν δεδομένα 829 ασθενών που εισήχθησαν στο νοσοκομείο λόγω απορρύθμισης καρδιακής ανεπάρκειας κατά την περίοδο 2014-2017 και διαπίστωσαν ότι το 86% των ενδονοσοκομειακών θανάτων από καρδιακή ανεπάρκεια στον πληθυσμό της μελέτης επήλθε κατά τις μέρες με υψηλό βαθμό μεταφοράς σκόνης από την έρημο Σαχάρα, με τιμές συγκέντρωσης PM10 > 50µg/m3. Μετά από πολυπαραγοντική ανάλυση, τα επεισόδια μεταφοράς σκόνης ερήμου με συγκέντρωση PM10 > 50 µg/m3 βρέθηκε πως αποτελούν ανεξάρτητο παράγοντα κινδύνου για ενδονοσοκομειακό θάνατο σε ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια (OR = 2.79, 95% CI (1.066–7.332), p = 0.03) (7).
- Το ευρωπαϊκό πρόγραμμα LIFE–MEDEA
Είναι γεγονός ότι πολλοί ερευνητές υπογραμμίζουν την ύπαρξη εν δυνάμει συγχυτικών παραγόντων (π.χ. συνύπαρξη αιωρούμενων σωματιδίων μη σχετιζομένων με τη σκόνη της ερήμου) που ενδέχεται να δυσχεραίνουν την ορθή ερμηνεία των υπαρχόντων βιβλιογραφικών δεδομένων, και τονίζουν την αναγκαιότητα περαιτέρω έρευνας προς την κατεύθυνση της ακριβέστερης εκτίμησης του βαθμού επίδρασης των DE στην καρδιαγγειακή και αναπνευστική υγεία –καθώς και της διαλεύκανσης των υποκείμενων μηχανισμών. Ωστόσο, δεδομένου ότι η κλιματική αλλαγή και η υπερθέρμανση του πλανήτη έχουν μεταφραστεί σε διαχρονική αύξηση τόσο της συχνότητας όσο και της έντασης των DDE –και ειδικότερα από την έρημο Σαχάρα και τις ερημικές εκτάσεις της Νοτιοδυτικής Ασίας προς τις μεσογειακές χώρες- είναι σαφές ότι τα ως άνω στοιχεία καθιστούν επιτακτική την ανάπτυξη αποτελεσματικών στρατηγικών μείωσης των δυσμενών υγειονομικών επιπτώσεων των DDE, των οποίων η συχνότητα παρουσιάζει σταθερά αυξητική τάση.
Στα πλαίσια αυτά, η Ευρωπαϊκή Ένωση -μέσω του χρηματοδοτικού προγράμματος LIFE- έχει χρηματοδοτήσει το διεπιστημονικό πρόγραμμα LIFE–MEDEA – “Mitigating the Health Effects of Desert Dust Storms using Exposure–reduction Approaches”, το οποίο έχει ως αποστολή την ανάπτυξη μεθόδων έγκαιρης προειδοποίησης του πληθυσμού για επερχόμενα επεισόδια μεταφοράς σκόνης ερήμου, αλλά και τη δημιουργία μιας σειράς εφαρμόσιμων και αποτελεσματικών οδηγιών που θα αποσκοπούν στη μετρίαση των επιπτώσεων των επεισοδίων αυτών στην υγεία μέσω της μείωσης του βαθμού έκθεσης των ανθρώπων στη σκόνη, τόσο σε εξωτερικούς όσο και σε εσωτερικούς χώρους.
Προκειμένου να αποδειχτεί η αποτελεσματικότητα των προτεινόμενων αυτών οδηγιών και να μπορούν να καθιερωθούν στρατηγικές πρόληψης βασιζόμενες σε ενδείξεις (evidence-based), στα πλαίσια του προγράμματος διεξάγονται κατά την τρέχουσα περίοδο (έναρξη: 2019) δύο παράλληλες τυχαιοποιημένες κλινικές μελέτες, που αφορούν δύο κατεξοχήν ευάλωτες στης επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης πληθυσμιακές ομάδες:
Α) τα παιδιά με βρογχικό άσθμα,
Β) τους ασθενείς με εμφυτεύσιμη καρδιακή συσκευή (μόνιμο τεχνητό βηματοδότη ή εμφυτεύσιμο καρδιομετατροπέα / απινιδωτή) και παροξυσμική κολπική μαρμαρυγή ή επεισόδια υψηλής κολπικής συχνότητας (atrial high rate events – AHRE).
Ειδικότερα, η κλινική μελέτη των ασθματικών παιδιών διεξάγεται σε 2 κέντρα, την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Κύπρου (συντονιστικός φορέας του προγράμματος) και την Παιδιατρική Κλινική του Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου Ηρακλείου (Κρήτη), ενώ στη μελέτη που αφορά τους καρδιολογικούς ασθενείς συμμετέχουν η Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Κύπρου σε συνεργασία με την Καρδιολογική Κλινική του Γενικού Νοσοκομείου Λευκωσίας, η Καρδιολογική Κλινική του Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου Ηρακλείου και το Soroka University Medical Center (SUMC- Beer Sheba, Ισραήλ).
Αμφότερες οι κλινικές μελέτες έχουν όμοιο σχεδιασμό, με τους ασθενείς που πληρούν τα εκάστοτε κριτήρια ένταξης να τυχαιοποιούνται με αναλογία 1:1:1 σε μία από τις 3 ακόλουθες ομάδες:
α) Ομάδα ελέγχου – μη παρέμβασης.
β) Ομάδα στρατηγικών μείωσης της έκθεσης σε σκόνη εξωτερικού χώρου: Στην ομάδα αυτή, οι ασθενείς λαμβάνουν, επί υψηλών συγκεντρώσεων PM-10 στην περιοχή διαμονής τους, οδηγίες μέσω τηλεφωνήματος, μηνύματος SMS ή / και email για εφαρμογή μιας σειράς μέτρων.
γ) Ομάδα στρατηγικών μείωσης της έκθεσης σε σκόνη εσωτερικού και εξωτερικού χώρου: Επιπλέον της κοινοποίησης των αναλόγων οδηγιών –κατα όμοιο τρόπο με τη β’ ομάδα τυχαιοποίησης- επί επεισοδίου μεταφοράς σκόνης ερήμου, εγκαθίσταται στην οικία των ασθενών / αίθουσα σχολείου μια συσκευή καθαρισμού αέρα (air cleaner), με την οδηγία της ενεργοποίησής της επί DE.
Από όλους τους ασθενείς των 2 κλινικών μελετών λαμβάνονται δεδομένα βιολογικών παραμέτρων και παραμέρτων φυσικής δραστηριότητας (καρδιακή συχνότητα, βήματα, δεδομένα γεωεντοπισμού – GPS) μέσω smart-watch, τα οποία μεταφέρονται σε ειδική για το σκοπό αυτό ηλεκτρονική πλατφόρμα. Παράλληλα, σε μηνιαία βάση, συμπληρώνονται -μέσω τηλεφωνικής επικοινωνίας- επικυρωμένα ερωτηματολόγια αξιολόγησης της βαρύτητας των συμπτωμάτων / ποιότητας ζωής που σχετίζονται με το βρογχικό άσθμα και την κολπική μαρμαρυγή, αντίστοιχα, ανεξαρτήτως της ομάδας τυχαιοποίησης. Επιπρόσθετα, εγκαθίστανται δειγματολήπτες / μετρητές συγκεντρώσεων αιωρούμενων σωματιδίων τόσο εντός των οικιών ενός ποσοστού των συμμετεχόντων ασθενών και των σχολικών τάξεων (μελέτη ασθματικών παιδιών), όσο και στον περιβάλλοντα εξωτερικό χώρο. Σκοπός της τοποθέτησης των δειγματοληπτών είναι η ποσοτικοποίηση της μείωσης του βαθμού έκθεσης που επιτυγχάνεται στις 2 ομάδες παρέμβασης.
Στη μελέτη των ασθματικών παιδιών, ως καταληκτικά σημεία (μέτρα αξιολόγησης της έκβασης των συμμετεχόντων στις 3 ομάδες τυχαιοποίησης) έχουν οριστεί οι μεταβολές στην αναπνευστική λειτουργία –όπως αυτή εκτιμάται μέσω σπιρομέτρησης και του επικυρωμένου ερωτηματολογίου αξιολόγησης ελέγχου του Άσθματος (AsthmaControlTest)- από την έναρξη ως τον τερματισμό της συμμετοχής τους στη μελέτη. Στη μελέτη των καρδιολογικών ασθενών, από την άλλη, τελικά σημεία αποτελούν ο αριθμός / συνολική διάρκεια των AHRE (επεισόδια κολπικής συχνότητας >180/λεπτό και διάρκειας >30sec) κατά τον έλεγχο της εμφυτεύσιμης συσκευής στη λήξη της συμμετοχής στη μελέτη, και οι διακυμάνσεις στη βαθμολογία του επικυρωμένου ερωτηματολογίου ποιότητας ζωής σχετιζόμενη με την υγεία για ασθενείς με κολπική μαρμαρυγή AFEQT κατά τη διάρκεια της συμμετοχής τους.
Συνεργαζόμενοι φορείς:
–Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Κύπρου (συντονιστής φορέας)
-Πανεπιστήμιο Κρήτης
-Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου
-Cyprus Department of Meteorology
-Soroka University Medical Center, Clalit Health Services, Israel
-E.N.A. Consulting
-Cyprus Department of Labor Inspection
-Cyprus Broadcasting Corporation
Χρηματοδότηση: Ευρωπαϊκή Ένωση
Βιβλιογραφία:
1.Yitshak-Sade M, Novack V, Katra I, Gorodischer R, Tal A, Novack L. Non-anthropogenic dust exposure and asthma medication purchase in children. European Respiratory Journal 2015 45: 652-660.Thalib L, Al-Taiar A. Dust storms and the risk of asthma admissions to hospitals in Kuwait. The Science of the Total Environment. 2012 Sep;433:347-351.
2.Kojima S, Michikawa T, Ueda K, et al. Asian dust exposure triggers acute myocardial infarction, European Heart Journal, Volume 38, Issue 43, 14 November 2017, Pages 3202–3208.
3.Matsukawa R, Michikawa T, Ueda K, et al. Desert Dust Is a Risk Factor for the Incidence of Acute Myocardial Infarction in Western Japan. Circulation: Cardiovascular Quality and Outcomes. 2014;7:743–74.
4.Neophytou AM, Yiallouros P, Coull BA, et al. Particulate matter concentrations during desert dust outbreaks and daily mortality in Nicosia, Cyprus. J Expo Sci Environ Epidemiol. 2013 May-Jun;23(3):275-80.
5.Middleton N, Yiallouros P, Kleanthous S, et al. A 10-year time-series analysis of respiratory and cardiovascular morbidity in Nicosia, Cyprus: the effect of short-term changes in air pollution and dust storms. Environ Health 7, 39 (2008). https://doi.org/10.1186/1476-069X-7-39.
6.Dominguez-Rodriguez A, Baez-Ferrer N, Rodríguez S, et al. Saharan Dust Events in the Dust Belt -Canary Islands- and the Observed Association with in-Hospital Mortality of Patients with Heart Failure. J Clin Med. 2020 Jan 30;9(2):376.
Ιστοσελίδα προγράμματος LIFE-MEDEA: https://www.life-medea.eu
Επιστημονικός υπεύθυνος του προγράμματος για το Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Ηρακλείου, Γαλανάκης Εμμανουήλ, Καθηγητής Παιδιατρικής Παν/μίου Κρήτης
Επιμέλεια – Συγγραφή: Σημαντηράκης Εμμανουήλ, Καθηγητής Καρδιολογίας Παν/μίου Κρήτης
Αναστασίου Ιωάννης, Καρδιολόγος, Επιστημονικός Συνεργάτης Καρδιολογικής κλινικής Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου Ηρακλείου