Area di Epidemiologia Ambientale

Area di Epidemiologia Ambientale
Valutazione del rischio ambientale sulla salute: Il contributo dell’Epidemiologia Ambientale _________________________________________________ Ennio Cadum Area di Epidemiologia Ambientale Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale del Piemonte Master Economia Ambientale e Sanitaria Alessandria, Univ. Piemonte Orientale 10/5/2002

1997 è l’anno d’istituzione dell’Arpa L.R. 13 aprile 1995, n. 60

Attività istituzionali dell’ARPA
Controllo ambientale Promozione e sviluppo della ricerca di base e applicata sull’ambiente Promozione e diffusione di tecnologie e sistemi di produzione sostenibili Assistenza tecnico – scientifica agli enti pubblici nei processi normativi, decisionali e pianificatori Organizzazione sistematica di flussi informativi Organizzazione, verifica e promozione di programmi di sensibilizzazione e formazione

Compiti operativi dell’ARPA
Attività di controllo ambientale Attività di prevenzione ambientale

Compiti operativi dell’ARPA Attività di controllo ambientale
Sopralluoghi, ispezioni, prelievi, campionamenti, misure Analisi di laboratorio dei campioni prelevati Gestione reti monitoraggio Formulazione di pareri e proposte in forma di relazioni Elaborazione di un rapporto annuale sullo stato dell’ambiente

Compiti operativi dell’ARPA
Attività di prevenzione ambientale Ricerche ed indagini su aria, acqua, suolo, ecosistemi ... e relative forme di degrado Acquisizione di dati e loro organizzazione in banche dati Aggiornamento sullo stato delle conoscenze, delle ricerche, della sperimentazione e delle innovazioni tecnologiche in campo nazionale ed internazionale Cooperazione con l’ANPA

Articolazione dell’ARPA
SEDE CENTRALE STRUTTURE PERIFERICHE: Dipartimenti provinciali o sub-provinciali (Provincia di Torino)

Organigramma Sede centrale

Organigramma Dipartimento

La rete di servizi di epidemiologia in Piemonte
Area di Epidemiologia Ambientale La rete di servizi di epidemiologia in Piemonte

SSEPI SSEPI SSEPI SSEPI Osservatorio Epidemiologico Regionale Novara
Epidemiologia occupazionale Dimissioni ospedaliere SSEPI Grugliasco SSEPI Novara Osservatorio Epidemiologico Dipendenze Centro Documentazione DoRS SSEPI Alessandria Area epidemiologia ambientale (ARPA) Centro prevenzione Oncologica Sorveglianza malattie infettive SSEPI Cuneo ASO S.Giovanni Battista ASL 1 Epidemiologia eziologica Registro Tumori Screening tumori collo utero Epidemiologia clinica Screening tumori mammella Servizi sovrazonali di epidemiologia Altri servizi in rete Funzioni specializzate di interesse regionale Epidemiologia valutativa

L’area di epidemiologia ambientale:
ambiente salute stili di vita assistenza sanitaria ambiente di vita e lavoro attributi individuali (genetica, sesso, età, istruzione …) salute

Interrelazioni ambiente società individui
Area di Epidemiologia Ambientale Interrelazioni ambiente società individui Modello OCSE (PSR): Pressione => Stato => Risposta Modello AEA (DPSIR): Forza => Pressione => Stato => Impatto => Risposta Modello OMS: Forza => Pressione => Stato => Esposizione => Effetto => Azione

Esempio di Interrelazioni: la matrice aria
Area di Epidemiologia Ambientale Esempio di Interrelazioni: la matrice aria

Epidemiologia ambientale
Area di Epidemiologia Ambientale Epidemiologia ambientale E’ una disciplina a se stante? Si delinea una tendenza a tematiche peculiari, come la “valutazione del rischio”, ed a rivalutare il ruolo degli studi geografici e di correlazione Si profila la necessità di ricercatori particolarmente abili nell’uso degli strumenti corrispondenti 5

Area di Epidemiologia Ambientale Epidemiologia ambientale Quale rapporto ha con l’azione di controllo sui rischi ambientali? Può fornire criteri per la definizione degli obiettivi E’ un metodo di osservazione applicabile a popolazioni non umane Ha una tradizione di interdisciplinarietà 6

Area di Epidemiologia Ambientale Epidemiologia ambientale La salute umana è buon criterio per definire i confini della prevenzione ambientale? Limiti delle conoscenze tossicologiche ed epidemiologiche Piena dignità di obiettivi non riguardanti la salute umana Stima dell’effetto sull’uomo come termine di confronto tra situazioni dissimili 7

Gli obiettivi _________________________________________________
L’area di epidemiologia ambientale: Gli obiettivi _________________________________________________ I fattori di nocività degli ambienti di vita sono anche fattori di nocività per l’uomo. Obiettivo dell’epidemiologia ambientale è mettere a disposizione metodi e conoscenze utili non solo per individuare i fattori di rischio per la salute presenti nell’ambiente e, indissolubilmente, della salute delle popolazioni che nell’ambiente vivono, ma anche per la valutazione degli interventi effettuati.

Le funzioni _________________________________________________
L’area di epidemiologia ambientale: Le funzioni _________________________________________________ Valutazione dell’esposizione ambientale (individuazione fattori di rischio e loro misurazione) Sorveglianza epidemiologica degli effetti sulla salute Esecuzione, promozione e partecipazione a studi epidemiologici specifici Comunicazione del rischio per la salute

Le attività _________________________________________________
L’area di epidemiologia ambientale: Le attività _________________________________________________ Manutenzione di basi dati ambientali Predisposizione di dati sanitari per la valutazione delle esposizioni ambientali Conduzione studi epidemiologici (protocollo, raccolta dati, valutazione qualità, analisi, discussione dei risultati) Conduzione corsi e seminari Gestione della comunicazione del rischio ambientale Supporto epidemiologico e tossicologico ai Dipartimenti territoriali ARPA e ASL (VIA e VAS) Valutazione efficacia interventi preventivi e di bonifica

Modello di malattia Aspecificità Multifattorialità Tumori polmone, laringe Fumo di tabacco Bronchite cronica, enfisema Cardiopatia ischemica Fumo di tabacco Amianto Tumore polmone Sali di cromo esavalente

Cause (Rothman) - 1 Uno schema per interpretare le cause di malattie multifattoriali

Cause (Rothman) - 2 Idea di causa componente Idea di causa sufficiente Idea di causa necessaria

Limiti, tossicologia - 1 Limiti intrinseci delle conoscenze tossicologiche 3.4 milioni di strutture di composti chimici semplici in CAS 63,000 stimate in uso corrente da CAS 20,000 registrazioni circa in NIOSH-RTECS alcune centinaia di agenti oggetto di Monografie IARC, 56 cancerogeni umani, di cui: 13 attività industriali, 19 farmaci, 5 agenti biologici

Limiti, tossicologia - 2 L’esempio degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA): diffusione numero imprecisato di strutture a 3 o più anelli condensati riscontrato in natura miscele di uso corrente: greggio, asfalti, bitumi, peci, catrami, oli minerali e prodotti a base di oli minerali, combustibili pesanti (diesel marino) componenti formati durante la combustione: fumo di tabacco, fumi di saldatura, emissioni veicoli diesel, emissioni da impianti termici

Limiti, tossicologia - 3 L’esempio degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA): cancerogenicità fuliggine e cancro scrotale degli spazzacamini di Londra (Pott, 1775): prima nozione di cancerogenesi chimica e professionale gli IPA sono stati i primi composti oggetto di studio di cancerogenesi sperimentale (spennellatura cute di topo con catrame di carbone, Tsutsui 1918 e Passey 1922)

Limiti, tossicologia - 4 L’esempio degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA): cancerogenicità, IARC 57 IPA e composti oggetto di monografia IARC dati sperimentali (estrapolazione animale/uomo): 3 classe 2A, 13 classe 2B, 41 classe 3 dati umani: non per singoli IPA. Esposizione a miscele complesse: es. industria della gomma, fonderie. studio quantitativo: industria primaria Al in Canada

Limiti, tossicologia - 5 L’esempio degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA): cancerogenicità, EPA 11 IPA oggetto di scheda in IRIS dati sperimentali: 7 classe B2 (*) 4 classe D disponibilità di dati sulla relazione dose - effetto, quantificazione del “fattore di potenza”: solo per Benzo[a]Pirene (*) 4 dei quali valutati in termini di potenza relativa al B[a]P da Clement Associates

Limiti, tossicologia - 6 Dall’ambiente di lavoro a quello generale Estrapolazione dalle alte alle basse dosi Complessità e varietà dell’ambiente di vita Maggiore mobilità delle persone Difficoltà di caratterizzare le esposizioni anche solo qualitativamente Maggiore durata potenziale delle esposizioni Arbitrarietà dei modelli di esposizione (vie, durate, dosi)

Limiti, tossicologia - 7 Dall’ambiente di lavoro a quello generale Protezione lavoratori + Emissione di agenti = Avvicinamento delle concentrazioni esterne a quelle interne Necessità di eseguire studi di valutazione del rischio: dare priorità agli interventi: di protezione di bonifica

Paradigmi in epidemiologia ambientale Area di Epidemiologia Ambientale La valutazione tossicologica del rischio _________________________________________________ E’ la stima delle conseguenze di un evento potenzialmente dannoso, in termini di probabilità che le stesse conseguenze si verifichino R: rischio associato all’evento P: probabilità di accadimento D= danno provocato R=PXD Nel caso di siti contaminati: D=Fp x Fe Fp: fattore di pericolosità Fe: fattore di contatto

Paradigmi in epidemiologia ambientale Area di Epidemiologia Ambientale La valutazione tossicologica del rischio _________________________________________________ Rischio=Esposizione X Tossicità E= Esposizione (mg/kg - giorno) CR= Tasso di contatto (kg-suolo/giorno) EF=Frequenza dell’esposizione (giorni/anno) ED=Durata dell’esposizione (anni) BW= Peso corporeo (kg) AT= Tempo di mediazione (anni) C=Concentrazione del contaminante (mg/kg-suolo) Dove:

Paradigmi in epidemiologia ambientale Area di Epidemiologia Ambientale Accettabilità tossicologica del rischio _________________________________________________ Rischio < 1/ : viene considerato nullo o insignificante Rischio tra 1/ e 1/10.000: azione di ripristino da valutare caso per caso in relazione alle sostanze presenti Rischio >1/10.000: azioni di bonifica sicuramente necessarie, per riportare il rischio entro valori di accettabilità L’EPA associa all’esposizione ambientale complessiva un rischio carcinogenico compreso tra 1/100 e 1/1.000

Limiti, epidemiologia - 1
Area di Epidemiologia Ambientale Limiti, epidemiologia - 1 Mettere in relazione fenomeni: indici di associazione

Area di Epidemiologia Ambientale Limiti, epidemiologia - 2 Interpretare la relazione causa effetto Variabilità biologica Variabilità casuale nella misura Significatività statistica Potenza statistica Misclassificazione dell’esposizione: i suoi effetti

Area di Epidemiologia Ambientale Limiti, epidemiologia - 3 Studi “impossibili”: esempio degli effetti dell’inquinamento da DDT nel Lago Maggiore non noti effetti umani per esposizione a basse dosi di DDT e derivati non noti i profili di esposizione della popolazione generale ai residui riscontrati in sedimenti e pesci non disponibili studi sulla popolazione bersaglio della concentrazione di DDT e metaboliti e del loro rapporto con i possibili determinanti

Paradigmi in epidemiologia ambientale
Area di Epidemiologia Ambientale Paradigmi in epidemiologia ambientale Successo: spiega quota tumori “ambientali”

Area di Epidemiologia Ambientale Paradigmi in epidemiologia ambientale Gli studi di correlazione correlazione temporale correlazione spaziale

Correlazione temporale : Effetti dell’inquinamento atmosferico Lo studio APHEA _________________________________________________

Correlazione temporale : Effetti dell’inquinamento atmosferico La valutazione del rischio _________________________________________________ Utilizzo di Modelli statistici di regressione autoregressiva secondo Poisson

Correlazione temporale : Effetti dell’inquinamento atmosferico La valutazione del rischio _________________________________________________ Rischi relativi per incremento di concentrazione degli inquinanti

Correlazione temporale RISULTATI STUDIO MISA* incremento percentuale di mortalità (IC 95%) per incremento della concentrazione del PM10 (10 g). Anni * Epidemiol Prev 2001, 25 (2) suppl 1-72

Correlazione temporale LE ANALISI A TORINO RR di impatto sfavorevole sulla salute stimato (IC 95%) per incremento della concentrazione degli inquinanti (10 g per NO2, SO2 e PTS, 2mg per CO). Torino,

Risultati: patologie cardiovascolari
PM10 NO2 SO2 CO O3 % variazione ricoveri (95% IC) per incremento di inquinante analizzato (lag 0, lag1, lag2, lag3 e distributed lag 0-3 per ogni inquinante)

Risultati: Angina Pectoris

Risultati: bronchite cronica

L’impatto: Torino, 1998 (OMS)
Area di Epidemiologia Ambientale L’impatto: Torino, 1998 (OMS) . Esito Numero casi attribuibili N° 95% IC Mortalità (>=30 anni) Ricoveri cardiovascolari Ricoveri respiratori Bronchite cronica (>=25 anni) Bronchite acuta (<=15 anni) Attacchi d’asma (<=15 anni) Attacchi d’asma (>15 anni) Giorni di restrizione dell’attività Casi di sintomatologia respiratoria

Scopi: Obiettivi: Architettura: Correlazione spaziale: progetto GEOSIS
Gli studi descrittivi epidemiologici in campo ambientale richiedono analisi di tipo geografico per rappresentare il profilo sanitario in aree giudicate ad alto rischio o intorno a punti sorgente di inquinamento ambientale presunto. L’attività di epidemiologia geografica GEOSIS punta allo sviluppo di un sistema informativo geografico adattato a scopi epidemiologici descrittivi e di un software per il calcolo e la rappresentazione di indicatori epidemiologici di occorrenza e di rischio. Obiettivi: … un impianto concettuale Architettura: … un sistema strutturato di basi di dati … una applicazione software per la redazione rapida di rapporti

L’analisi epidemiologica geografica si chiede se:
La distribuzione geografica degli eventi sanitari è casuale? È proporzionale alla popolazione sottostante? È influenzata solo da fattori extra ambientali (stili di vita, attributi individuali, assitenza sanitaria)? eventi popolazione Indice di vecchiaia

uomini, donne, tutte le età
… oppure si osservano ‘eccessi’ localizzati (cluster) … oppure si osservano ‘eccessi’ diffusi (eterogeneità) mortalità 82-98 per LEUCEMIE uomini, donne, tutte le età mortalità 82-98 per MESOTELIOMA uomini, 35 e + anni

… oppure si osservano ‘associazioni’ tra occorrenze sanitarie e misure ambientali (correlazione spaziale) dimissioni ospedaliere 97-99 per M.ACUTE DELLE PRIME VIE AEREE) uomini, donne, 0-14 anni Concentrazione del PM (modello diffusivo: medie mobili)

… oppure ancora si osservano ‘concentrazioni’ di occorrenze sanitarie intorno ad un punto sorgente noto o ipotizzato (distribuzione spaziale) mortalità per MESOTELIOMA In un raggio di 25 Km intorno a Balangero, uomini e donne, 35 e + anni Progetto di analisi delle dimissioni ospedaliere per cause correlate all’esposizione a discariche di rifiuti SCORE test=2.78, significativo 95%

Correlazione spaziale : Asbesto e mesoteliomi _________________________________________________ Lavoratori esposti in ambiente di lavoro Mortalità 6

Correlazione spaziale : Asbesto e mesoteliomi - l’alta Valle Susa _________________________________________________ Lo studio mesoteliomi dell’Alta Valle di Susa : il problema è nato durante la valutazione del sito per la costruenda pista da bob olimpica (Olimpiadi Torino 2006) Sul sito è stata rilevata presenza naturale di tremolite, minerale di amianto particolarmente pericoloso, in ampi affioramenti naturali lo studio è stato deciso in seguito a notizie diffuse nei primi mesi del 2002 sui mezzi di informazione circa un aumento dei decessi per mesotelioma maligno in residenti a Sauze d’Oulx e Oulx Si è trattato di uno studio epidemiologico ambientale di tipo geografico, condotto con analisi di correlazione spaziale È stato presentato alle autorità regionali e alla popolazione Ha contribuito alla decisione di scegliere un altro sito per la costruzione della pista 6

Area in studio Area di Epidemiologia Ambientale

Zona in dettaglio 2

Dati per Comune e periodo: Mortalità
Area di Epidemiologia Ambientale Dati per Comune e periodo: Mortalità 3

Correlazione spaziale : Asbesto e mesoteliomi - l’alta Valle Susa _________________________________________________ Ipotetiche circostanze di esposizione della popolazione ad amianto 6

Correlazione spaziale : Asbesto e mesoteliomi - l’alta Valle Susa _________________________________________________ Analisi di mortalità: cerchio di 25 chilometri di raggio 6

Area di Epidemiologia Ambientale Paradigmi in epidemiologia ambientale Gli studi analitici coorte caso controllo

Paradigmi in epidemiologia ambientale La percezione del rischio _________________________________________________

Paradigmi in epidemiologia ambientale Area di Epidemiologia Ambientale Fattori influenzanti la percezione del rischio _________________________________________________ I rischi volontari sono più accettati degli involontari I rischi autogestiti sono più accettati dei rischi imposti I rischi largamente distribuiti sono più accettati dei rischi concentrati I rischi naturali sono più accettati dei rischi originati dall’uomo I rischi statistici sono più accettati dei rischi percepiti come catastrofici I rischi che ci sono familiari sono più accettati dei rischi esotici I rischi che interessano gli adulti sono più accettati dei rischi che interessano i bambini

Paragonare i rischi per spiegarli meglio _________________________________________________ Paragoni di I grado (preferibili) stesso rischio in tempi diversi verso uno standard con stime differenti dello stesso rischio Paragoni di II grado (meno preferibili) rischio di compiere un’azione verso il non compierla stesso rischio in luoghi diversi Paragoni di III grado (poco preferibili) rischio di una sorgente verso rischio di tutte le sorgenti rischio medio verso rischio localizzato nel tempo e nello spazio Paragoni di IV grado (poco accettabili) rischio/beneficio rischi ambientali verso occupazionali Paragoni di V grado (inaccettabili) di rischi non correlati (fumare, guidare, bere)

Criticità - 1 La definizione quantitativa dell’esposizione Indicatori utilizzabili con larga sistematicità o indicatori sofisticati La confrontabilità nel tempo e nello spazio Modelli di presenza umana e di assorbimento di dose Disponibilità di indicatori di dose interna

Criticità - 2 La gestione delle emergenze ambientali Contesto politico e sociale tendenzialmente conflittuale Comunicazione di temi scientifici con aspetti controversi Margini di strumentalizzazione: lo studio epidemiologico come prova d’appello?

Fronteggiare situazioni ostili _________________________________________________ I rischi ambientali provocano spesso rabbia ed ostilità: L’ostilità è diretta non verso l’individuo ma verso il rappresentante dell’Agenzia Non saper fronteggiare efficacemente l’ostilità distrugge fiducia e credibilità COSA FARE Essere preparato Essere razionale Ascoltare Comprendere le frustrazioni delle persone Guardare attentamente con i propri occhi Ascoltare e rispondere con attenzione

L’inquinamento della falda idrica superficiale di San Fedele ad Asti _________________________________________________ 28/12/1999: segnalazione di acqua colorata (gialla) da parte del Sig. Ponchione all'ARPA Dip.to di Asti esecuzione prelievi ed analisi dell'ARPA nota informativa del Dip.to di Asti al Comune e all'autorità giudiziaria del risultato delle analisi: presenza di Cromo VI+ e solventi alogenati 9/5/2000 Richiesta all'Area di Epidemiologia Ambientale dell'ARPA di consulenza nell'attività epidemiologica necessaria da parte del Dip.to di Prevenzione dell'ASL 19 15/5/2000 Prima riunione sui problemi epidemiologici ARPA-ASL 19 con richiesta al Sindaco di costituzione di un'unità di coordinamento degli interventi sanitari ed ambientali 23/5/2000 Prima riunione dell'unità di coordinamento San Fedele. Decisione di intraprendere prima possibile un'analisi mirante alla valutazione oggettiva dell'esposizione nella popolazione. 31/5/2000 Invio dei questionari alle famiglie residenti analisi questionari da parte dell'ASL e dell'Epidemiologia dell'ARPA

L’inquinamento della falda idrica superficiale di San Fedele ad Asti _________________________________________________ 15/6/2000-7/7/2000 Prelievi campioni sangue e capelli 25/7/2000 Trasmissione primo rapporto Area di Epidemiologia dell'ARPA, relativo all'acquisizione di tutte le conoscenze disponibili sugli effetti delle sostanze riscontrate 4/8/2000 Trasmissione esiti analisi eritrociti dal Laboratorio del CTO analisi esiti cromo eritrocitario da parte dell'Epidemiologia dell'ARPA e consegna all'ASL 14/8/2000 Trasmissione risultati ai singoli abitanti e al Sindaco da parte dell'ASL 19 (Dip.to Prevenzione) 14/9/2000 Trasmissione esiti analisi cromo capelli dal Laboratorio del CTO Analisi esiti cromo capelli da parte dell'Area di Epidemiologia dell'ARPA e consegna all'ASL 21/9/2000 Trasmissione risultati ai singoli abitanti e al Sindaco da parte dell'ASL 19 (Dip.to Prevenzione) 5/10/2000 Decisione di progettare uno studio epidemiologico approfondito per valutare i rischi passati e futuri della popolazione, soprattutto in relazione all'effetto dei solventi clorurati (in corso)

L’inquinamento della falda idrica superficiale di San Fedele ad Asti _________________________________________________ Lo studio sulla popolazione sull’esposizione a cromo esavalente : è stato coordinato nelle sue fasi dall’Area di Epidemiologia dell’ARPA, (che ha coordinato anche le attività dell’unità di crisi) è stato il primo studio eseguito in Italia di valutazione del cromo eritrocitario in una popolazione Ha superato notevoli difficoltà tecniche e di rapporto con i media e i cittadini, inizialmente sospettosi ed ostili Ha fornito elementi oggettivi di valutazione, tranquillizzando l’ansia della popolazione Ha permesso di costruire un clima di fiducia e di credibilità con la popolazione, con le istituzioni comunali, con gli altri esperti

L’inquinamento della falda idrica superficiale di San Fedele ad Asti _________________________________________________

Criticità - 3 La valutazione quantitativa del rischio Necessità di comparare situazione “chimicamente” differenti (es. siti contaminati) per fissare priorità, o intenzione di determinare obiettivi di risanamento basati sull’analisi del rischio (Risk Based Corrective Action: RBCA dell’ASTM)?

Criticità - 4 Limiti intrinseci delle conoscenze epidemiologiche Limiti di potenza Intervallo di induzione - latenza Limiti alla conoscibilità dell’esposizione in studio e di quelle che possono interagire

Criticità - 5 Limiti intrinseci delle conoscenze epidemiologiche 3.4 milioni di strutture di composti chimici semplici in CAS 63,000 stimate in uso corrente da CAS 20,000 registrazioni circa in NIOSH-RTECS alcune centinaia di agenti oggetto di Monografie IARC, 56 cancerogeni umani, di cui: 13 attività industriali, 19 farmaci, 5 agenti biologici

Documentazione Siti web: ARPA: ANPA: ISS: EPA: NIEHS: OMS: Piemonte:

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