Francesco De Luca
U.O.C. di Cardiologia Pediatrica Ospedale Ferrarotto CATANIA
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Firenze 21 maggio 2011
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F. De Luca
L’incidenza delle cardiopatie congenite è
8-10‰ nati vivi. Le ultime statistiche
parlano anche di 11‰ nati vivi
Il 5% delle cardiopatie
congenite riconosce come
causa i teratogeni
ambientali i più noti:
• Farmaci, radiazioni
ionizzanti, virus, fumo
di sigarette
nell’85% l'eziologia è
sconosciuta probabile una
combinazione con cause
sia genetici che ambientali
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MALFOMAZIONI CARDIACHE
in base all’eziologia
– Idiopatiche
– Multifattoriali
– Genetiche
– Teratogeniche (ambientali)
 Diabete materno
 Alcool
 Acido retinoico
 Litio
 Altre…
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Prevalence of severe congenital heart disease after folic acid
fortification of grain products: time trend analysis in Quebec
BMJ 2009;338;b1673
WHAT IS ALREADY KNOWN ON THIS TOPIC
 Animal studies show that folic acid might prevent congenital heart defects
 Evidence from one randomised controlled trial and several case-control
studies is supportive but inconclusive
 Evidence from population based studies is lacking
WHAT THIS STUDY ADDS
 The birth prevalence of severe congenital heart defects in Quebec
decreased after the implementation of a public health policy to
increase the folic acid intake at the population level
 This population based study supports previous evidence that
intake of folic acid before conception has a preventive effect on chd
This is the first study, to my knowledge, to show that changes in
intake of this common vitamin can change the incidence of CHD.
F. De Luca
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Cosa si può fare per evitare questo 15%?
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Principali cause di inquinamento
fonti naturali
• eruzioni vulcaniche
• incendi
• decomposizioni
fonti antropiche
•
•
•
•
•
•
•
attività industriali
traffico veicolare ed aereo
pesticidi e fertilizzanti
combustione per la produzione di calore
incenerimento di rifiuti solidi
combustione incontrollata di rifiuti solidi
attività nucleari (polveri e gas radioattivi)
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Effetti degli inquinanti sulla salute
È noto che l'esposizione all'inquinamento
atmosferico è associato con una maggiore tasso
di mortalità e morbilità in adulti e bambini
• Categorie a rischio:
– Bambini
– Cardiopatici
– Gravide
– Anziani
– Quanti soffrono di problemi respiratori
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Effetti degli inquinanti sulla salute
Il Monossido DI Carbonio
Il sistema cardiovascolare, così come il sistema
nervoso, risente in particolare degli effetti del
Monossido di Carbonio
 Il CO si lega all’emoglobina al posto dell’O2 formando
carbossiemoglobina(COHb) riducendo, così, la quantità di O2
trasportata ai tessuti. La concentrazione di COHb presente
nel sangue è direttamente proporzionale alla concentrazione
di CO presente nell'aria che viene respirata
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Il cesio-137 rappresenta l'agente radioattivo
principale di Chernobyl, ha una emivita di
oltre 30 anni
• Cs-137
si
concentra
soprattutto
nelle
ghiandole endocrine, pancreas, timo, e cuore
– In questi organi i livelli superano da 10 a 100
volte quelli degli altri organi
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• I bambini con alto carico di 137Cs sono risultati più
soggetti a:
– Patologie cardiovascolari, Ipertensione Arteriosa, Aritmie e
Alterazioni ECG quali :
• turbe della ripolarizzazione e anomalie di conduzione
• Le autopsie effettuate hanno mostrato che sia le patologie
cardiache che i casi di morte improvvisa sono stati più
spesso associati con alte concentrazioni di Cs 137 nel miocardio
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Ma di più….
Recenti evidenze suggeriscono che
l'inquinamento
ambientale
agisce
negativamente sullo sviluppo fetale
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Teratogeni noti:
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L'esposizione materna ad inquinanti ambientali è
associata con una ampia gamma di esiti negativi
della gravidanza
Principali sostanze inquinanti correlate
con incidenza di cardiopatie congenite:
anidride carbonica(CO2), PM10, idrocarburi(HC),
biossido di azoto(NO2) e biossido di zolfo(SO2) GPL,
monossido di carbono (CO), diossine prodotte dalla
combustione di carbone e legna
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Studi epidemiologici su inquinanti e
cardiopatie congenite sono stati
condotti prevalentemente in:
Regno Unito regione settentrionale
Stato di Washington
Atlanta, Georgia
Nord-est dell'Inghilterra
Gela-Sicilia
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E’ stato dimostrato un aumentato rischio di difetti
troncoconali
tra
gestanti
che
lavorano
nel settore agricolo
• possibile associazione con sostanze chimiche utilizzati in agricoltura?
• Adams MM, Risk factors for conotruncal cardiac defects in Atlanta. JACC 1989
• Shaw GM, Maternal occupational chemical exposures and iotransformation genotypes
as risk factors for selected congenital anomalies. Am J Epidemiol. 2003
L’esposizione a erbicidi e rodenticidi è stata associata
con rischio di trasposizione delle grandi arterie;
L’esposizione a pesticidi con rischio di ritorno venoso
polmonari anomalo totale e DIV
• Ferencz C. Genetic and Environmental Risk Factors of Major Cardiovascular
Malformations: The Baltimore- Washington Infant Study: 1981–1989. Futura Publishing
Co; 1997
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In uno studio condotto in California è stato riportano un aumento
dell’incidenza di difetti cardiaci, per esposizione ad inquinanti
ambientali durante il II-III mese di gravidanza, in particolare:
Difetti interventricolari
con aumento dei ivelli di monossido
di carbonio
Patologie della valvola aortica
con aumento dei livelli di ozono
• Ritz B. Ambient air pollution and risk of birth defects in southern California. Am J Epidemiol.
2002
Una altra indagine condotta in 7 contee del Texas ha indagato l’esposizione,
tra la 3-8 settimana di gravidanza, con alcuni agenti inquinanti dimostrando
un aumentato rischio per:
tetralogia di Fallot
con il monossido di carbonio
isolati difetti interatriali
con particolato 10 m e ossido di carbonio
isolati difetti interventricolari
con il biossido di simile , ozono
• Gilboa SM. Relation between ambient air quality and selected birth defects, seven county
study, Texas, 1997–2000. Am J Epidemiol. 2005
Entrambi questi studi sottolineano comunque la necessità
di ulteriori indagini per definire se queste associazioni sono reali
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• Gli autori nei loro studi hanno riscontrato una
variazione
regionale
all'interno
dello Stato di
Washington nell’incidenza di difetti interventricolari
• Questo fenomeno secondo gli autori potrebbe essere
spiegato alle diversa esposizioni ambientale connessa
all’attività agricola in aree con più alta percentuale di terreni
destinati a colture
Limiti: Non sono riusciti a scindere il fattore ambiente da diversi altri fattori
confondenti potenzialmente importanti:
– malattia materne di tipo infettivo, farmaci in gravidanza, uso di alcol o droga
Conclusioni: pur esistendo una differenze regionali nella diversa
incidenza di cardiopatia congenita con DIV nello stato di Washington,
la motivazione di questa variazione rimane da definire
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A Cluster of Hypoplastic Left Heart
Malformation in Baltimore, Maryland
• … Spatial analysis of HLH cases delineated an urban
region with increased prevalence of this left heart
malformation. Within this region, excess male cases
of HLH occurred, and industrial release to air of
solvents, dioxin, and polychlorinated biphenyl
compounds was documented.
• We propose that both genetic and environmental
factors contribute to the phenotype of HLH.
Pediatr Cardiol 27:25–31, 2006
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Popolazione studiata Nord-Est dell'Inghilterra (1993-2003)
Gli autori hanno trovato associazione tra esposizione a:
– CO e NO2 e malformazioni dei setti cardiaci (DIV e DIA);
– CO era anche associato a stenosi congenita della
valvola polmonare
– NO2 ancora con cardiopatia congenita tipo tetralogia di
Fallot
– O3 associato con un aumento rischio di cardiopatie
congenita, solo quando hanno limitato i partecipanti allo
studio solo a coloro che risiedono vicino alle stazioni di
monitoraggio
– Relazioni con SO2, O3 e il PM10 sono stati meno consistenti
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Ma…
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Circulation 2007
Non univocità di risultati!!!
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Periodo di esposizione 3-7 settimana di gestazione
Unica associazione statisticamente significativa, in
60 esaminate, è stata trovata tra PM10 e pervietà
del dotto arterioso
– per un range d’incremento di un interquartile dei
livelli di PM10, ¼ , rapporto rischio 1.60, 95%
(intervallo di confidenza : 1.11, 2.31)
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Periodo di esposizione 3-7 settimana di gestazione
Conclusioni degli autori
“Il nostro è il terzo studio epidemiologico di inquinamento atmosferico
e malformazioni cardiovascolari segnalato fino ad oggi. I risultati
di questi tre studi non sembrano coerenti.
• Questa
incongruenza
potrebbe
essere
dovuta
alla
mancanza di vere associazioni tra inquinamento dell'aria e rischio
di malformazioni cardiovascolari, ma potrebbe anche essere dovuto a
differenze
nelle
popolazioni,
nei
livelli
di
inquinamento,
nella definizioni dell’outcome, o negli approcci analitici.
• Se i livelli di inquinamento dell'aria ambiente causano
malformazioni cardiovascolari, la mancanza di coerenza dei risultati
potrebbe essere dovuta a problemi relativi alla potenza statistica ed errore
di misura. Sebbene la popolazione studiata fosse molto
ampia, abbiamo rilevato solo modesti aumenti di rischio”
I DUE STUDI CITATI
Ritz B.
Ambient air pollution and risk of birth defects in Southern California. Am J Epidemiol. 2002;
Gilboa SM. Relation between ambient air quality and selected birth defects, seven county study, Texas, 1997–2000. Am
J Epidemiol. 2005
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Studio condotto Nord-Est Inghilterra
• Gli autori hanno trovato una debole associazione tra esposizione materna
a biossido di zolfo e cardiopatie congenite solo se si utilizza l'esposizione come
una variabile continua. Tuttavia, quando l'esposizione è stata trattata come unica
variabile, non c'era relazione dose/risposta in quartili consecutivi di esposizione
• Questo studio non ha rilevato alcun aumento di rischio per eventuali Gruppi
o sottogruppi di CHD dopo esposizione materna a biossido di zolfo
• In accordo con altri lavori
– Rankin J. Maternal exposure to ambient air pollutants and risk of congenital anomalies.
Environ Res. 2009
– Strickland MJ. Ambient air pollution and cardiovascular malformations in Atlanta, Georgia,
1986–2003. Am J Epidemiol. 2009
– Hansen CA. Ambient air pollution and birth defects in Brisbane, Australia. PLoS ONE 2009
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Numero di casi per categoria diagnostica ed età
Anomalie del bulbo cardiaco e della chiusura del setto card.
Altre anomalie congenite del tratto alimentare superiore
Anomalie congenite degli organi genitali
Altre anomalie congenite del sistema circolatorio
Alcune malformazioni congenite del sist. muscoloscheletrico
Anomalie congenite del sistema urinario
Altre anomalie congenite degli arti
Altre anomalie congenite non specificate
Altre anomalie congenite del cuore
Altre anomalie muscoloscheletriche congenite
Altre anomalie congenite del sistema nervoso
Anomalie cromosomiche
Anomalie congenite del tegumento
Altre anomalie congenite del sistema digestivo
Palatoschisi e labioschisi
Anomalie congenite dell'apparato respiratorio
Anomalie congenite dell'orecchio, della faccia e del collo
Anomalie congenite dell'occhio
Spina bifida
0
200
400
<1 m.
600
1-2 m.
800
1000
3-5 m.
6-11 m.
1200
1400
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L’area di Gela e del petrolchimico vista dal satellite
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Epidemiologia e Prevenzione 2006; 30 (1):19-26
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Riorganizzazione del sistema di sorveglianza
• Recenti evidenze scientifiche hanno riportato tassi di
prevalenza di malformazioni congenite nelle aree a
rischio ambientale di Gela e Augusta tra i più elevati
mai riportati in letteratura, imponendo quindi una
particolare accuratezza della rilevazione in tali contesti
• Necessario migliorare alcune caratteristiche
intrinseche (qualitative e quantitative) del
sistema di sorveglianza come copertura,
accuratezza, completezza e tempestività per
giungere a risultati definitivi
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Conclusioni
Alcune ragionevoli raccomandazioni devono essere fatte ai
potenziali genitori, per ridurre il rischio di avere un bambino
con cardiopatia congenita, in base allo stato attuale delle
conoscenze.
• le gravidanze soggette ad alcuni tipi di esposizione materna
possono giustificare uno screening prenatale mediante
esecuzione di una ecocardiografia fetale
• le politiche pubbliche non sono specificamente dirette a ridurre
l’impatto ambientale sulla salute pubblica
• Occorrono studi indipendenti e su vasta scala per produrre prove
definitive sull’associazione inquinanti ambientali aumentata
incidenza di cardiopatie.
• Resta tuttavia forte il dubbio che manchi un interesse
politico reale nella ricerca della verità.
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“Per un bambino sano in un mondo migliore”
“MANIFESTACION” (ANTONIO BERNI -1934)
MALBA
Grazie per l’attenzione!!!
F. De Luca