Project LIFE08 ENV/IT/000423 “WOMENBIOPOP”
First Technical Workshop/National Meeting
Roma, Istituto Superiore di Sanità, 8-9 novembre 2010
Elena De Felip
Dipartimento Ambiente e connessa prevenzione primaria
Reparto di Chimica Tossicologica
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Human Biomonitoring (HBM)
of Environmental Chemicals
1600
1400
Measuring chemicals in human
tissues is the “gold standard” for
assessing people’s exposure to
pollution
Ken Sexton, Larry L. Needham and James
L. Pirkle, in American Scientist, JanuaryFebruary 2004, www.americanscientist.org
1200
1000
800
600
400
200
0
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Decade
da: Needham et al, 2007. Uses and issues of biomonitoring.
Int. J. Environ. Health 210, 229-238
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Il biomonitoraggio umano (HBM) fornisce una stima integrata dell’esposizione
Source
Water Air
Food
Soil
Exposure
Absorption
Distribution
Metabolism
Excretion
Internal dose
Sediment
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100
Blood
75
50
Arbitrary Units
25
0
100
Biota
75
50
25
ss
s
s
s
s
0
100
Sediment
75
50
25
ss
s
s
s
s
I dati di HBM data
sono considerati la
stima più affidabile
dell’esposizione al
fine di un adeguato
risk assessment,
specialmente nel
caso di POP che
sono costituite da
famiglie di
congeneri con
differente attività
tossicologica
187
189
194
170
180
183
167
169
153
156
157
123
126
138
105
114
118
99
101
74
77
81
0
PCB congeners
“s”, not determined
Da: di Domenico A. et al., Reports for the Italian Ministry of the Environment 2003, 2005.
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POP e biomonitoraggio: le aspettative della popolazione, gli interventi dell’ISS
Diossine,PCB
Trento, 2010
Diossine e PCB
Follonica (GR), 2005
Diossine, PCB
Brescia, 2008
Beta-HCH, diossine, PCB
Valle del Sacco (FR), 2007
Diossine, PCB
Terni, 2010
Diossine, PCB
Taranto, 2009
Diossine, PCB, PBDE
Napoli, Caserta, 2007
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HBM and the regulatory international committments 1.
The Stockholm Convention: obligations for Parties
Article 11
Research, development and monitoring
The Parties shall, at the national level, encourage and/or undertake appropriate
research and monitoring pertaining to POPs and candidate POPs including on their:
•Presence, levels and trends in humans and the environment
•Effects on human health and the environment
The UNECE Protocol on POPs: obligations for Parties
Article 8
Research, development and monitoring
The Parties shall encourage research and monitoring related to but not limited to “…
relevant effects on human health and the environment and quantification of such
effects”.
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HBM and the regulatory international committments 2.
Il biomonitoraggio umano è una delle azioni considerate prioritarie all’interno della
Strategia Europea Ambiente e Salute (ciclo 2004 -2010) lanciata dalla Commissione
Europea nel 2003 con l’acronimo di SCALE “based on Science, focused on Children,
aiming at raising Awareness, using Legal instruments and including Evaluation”
Technical Working Group on Biomonitoring of Children
…one of the main options within SCALE is to carry out
biomonitoring activities on the EU population with particular
attention to children and other vulnerable groups
Implementing Group on
Human Biomonitoring
European Pilot Project of
Human Biomonitoring (FP7)
2009-2012
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Conferenza interministeriale di Parma
“Protecting children’s health in a changing environment”
Environment and Health
Parma Declaration on Environment
and Health and Commitment to Act
…we will contribute to develop a consistent
and rational approach to human biomonitoring
as a complementary tool to assist evidence-based
public health and environmental measures, including
awareness-raising for preventive actions
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Implementing Group on Human Biomonitoring
(EU)
I dati di biomonitoraggio umano sono necessari per:
- caratterizzare l’esposizione di fondo della popolazione
- identificare gli “hot spots”
- derivare andamenti spaziali e temporali
- per il follow up dell’efficacia delle strategie di riduzione
Deve essere messo a punto uno studio di HBM europeo con specifica
attenzione all’esposizione dei bambini, basato su criteri armonizzati che
assicurino la massima comparabilità dei dati a livello EU:
- Stesso disegno campionario (approccio bi o trifocale, o gradiente
urbanizzazione)
- Stessa metodologia analitica (laboratorio centrale)
- Stesso materiale (questionari, moduli consenso, etc,.)
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La situazione internazionale:
I dati di biomonitoraggio sono per lo più scarsi e
poco confrontabili
Invasività/volume
del prelievo ematico
Complessità e costi dell’analisi
Bassa numerosità campionaria
Differenze sostanziali
nei disegno degli studi
Differenti tecniche
analitiche
Scarsa comparabilità
tra i dati
Problemi etici e “gestionali”:
adeguata comunicazione e informazione,
corretto utilizzo e conservazione dei dati
Limitata applicazione del biomonitoraggio
Differenze nella scelta
dei congeneri/isomeri
determinati
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212 chemicals
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Il caso della Valle del Sacco
Valle del Sacco (FR): area industriale con produzione di
esaclorocicloesano (HCH) tecnico
contaminazione
ambientale da ß-HCH.
Presenza di comunità rurali con intensa attività agricola e zootecnica
•2005-2006: concentrazioni di ß-HCH nel latte bovino molto al di
sopra dei limiti EC.
•2007-2008: studio di HBM nei presunti hot spots e in aree di
controllo
ß-HCH
(ng/g fat)
Background
N. of subjects
116
Mean
29,00
Median
Minimum
Maximum
18,00
1,64
300,00
Area 1
29
152,03
87,81
9,26
771,97
Area 2
44
47,85
46,58
5,74
200,05
Area 3
79
144,98
95,59
9,31
659,49
Area 4
25
38,78
35,24
8,14
123,69
Area 5
39
57,41
45,23
11,24
146,94
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Concentrazioni ematiche di beta-esaclorocicloesano in gruppi della popolazione generale italiana
(ISS-Ministero Ambiente, 2009)
Characteristic
of subjects
N
All
116
Males
Females
Northern Italy
Central Italy
Southern Italy
Age 20-35
Age 36-50
Age 51-65
Median
Min-Max
Mean (SD)
Cl
66
50
28
54
34
47
45
24
18.0
(62)
(46)
(27)
(49)
(32)
(42)
(42)
(24)
17.3
18.0
25.1
12.4
22.5
10.6
18.1
39.4
1.64-300
1.64–300
1.81–136
2.17–207
1.64–118
1.81–300
1.81–118
1.64–102
12.6–300
29.0 (40.0)
Cl
Cl
31.5 (47.6)
25.7(27.3)
41.5 (46.1)
18.6 (19.9)
35.2 (53.5) Cl
14.7 (17.1)
24.0 (21.0)
66.5 (68.2)
Cl
Cl
ng/g fat, median
40
35
30
25
20
15
10
5
0
66 (62)
50 (46)
28 (27)
54 (49)
34 (32)
47 (42)
45 (42)
24 (24)
Males
Females
Northern
Italy
Central
Italy
Southern
Italy
Age 2035
Age 3650
Age 5165
Ingelido AM,et al. Ann Ist Super Sanita 2009;45(4):401-8
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Concentrazioni ematiche di PFOS e PFOA in gruppi della popolazione generale italiana
ISS - Ministero dell’Ambiente, 2010
F
PFOS
F
F
F
F
F
F
O
F
O—
S
ng/g fat, median
8
F
F
F
F
F
F
O
F
6
Characteristic
of subjects
4
2
0
Males Females Age 20-35
109
62
121
Age 36-50 Age 51-65
94
74
PFOA
5
ng/g fat, median
F
F
4
3
Geometric
Mean (SD)
mean
N
Median
PFOS
All
Males
Females
Age 20-35
Age 36-50
Age 51-65
230
121
109
62
94
74
6.31
7.21
4.82
4.46
6.67
7.25
5.77
7.32
4.43
4.05
5.84
7.62
6.86 (3.93)
8.06 (3.58)
5.53 (3.89)
5.13 (3.4)
6.63 (3.15)
8.61 (4.53)
PFOA
All
Males
Females
Age 20-35
Age 36-50
Age 51-65
230
121
109
62
94
74
3.59
4.05
2.85
2.87
3.24
4.50
3.32
3.64
3.00
2.82
2.85
4.61
4.15
4.72
3.52
3.34
3.57
5.56
2
F
F
F
F
F
F
F
F
Mi
0.06
1.24
0.06
0.06
0.71
1.24
(3.79) 0.22
(4.80) 0.22
(2.03) 0.3
(1.81) 0.2
(1.95) 0.2
(5.87) 1.63
O
1
O—
F
F
0
F
Males
121
Females Age 20-35 Age 36-50 Age 51-65
109
62
94
74
F
F
F
F
F
F
Ingelido AM et al., Chemosphere 2010, Aug;80(10):1125-30
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Concentrazioni di PFOS in gruppi della popolazione generale in diversi Paesi industrializzati
80
70
60
50
40
30
20
10
2003 2003- 2004
2004
Australia
Canada
2003
China
2003
Malaysia
Poland
2003
Germany
Brazil
2002
Japan
Atlanta,
USA
1997- 1998- 2009
2000 2000
New
York
Italy
Belgium
Sweden
0
2004 2004- 20062005 2007
Perfluorooctane sulfonate (PFOS), perfluorooctanoic acid (PFOA) and their salts
Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food chain
The EFSA Journal (2008) 653, 1-131
…there is a clear need to improve the database to assess the potential risks associated
with the human exposure to this class of substances
WOMENBIOP uno studio di biomonitoraggio su donne in età riproduttiva
(Life Plus 2008, DG Environment, co-funded by the Italian Ministry for Environment, Land and the Sea )
Lo studio è il linea con le raccomandazioni EU
le donne in età riproduttiva sono tra i
gruppi della popolazione più vulnerabili all’azione dei POP e per i quali l’esposizione a
questi inquinanti è associata alle maggiori preoccupazioni sanitarie
Molti POP sono noti (o possibili)
interferenti endocrini e possono
avere affetti avversi sulla salute
riproduttiva femminile.
La finestra temporale che va dal
concepimento ai due anni di età è
considerata la più suscettibile ai danni
da inquinamento ambientale.
Alcuni effetti avversi (es. su sviluppo
neurocomportamentale e apparato
riproduttivo) che si manifestano
durante l’infanzia o nell’adololescenza
sono messi in correlazione con
un’esposizione avvenuta durante
questa finestra temporale.
L’esposizione in utero a POP
determina, insieme all’allattamento, il
carico corporeo di POP osservato nei
bambini nei primi anni di vita (lunghe
emivite dei POP)
Le donne sono il gruppo della
popolazione maggiormente
preoccupato per i possibili
rischi/conseguenze per i bambini
derivanti da esposizione a POP.
Sono le più “attive” nel richiedere
alle autorità sanitarie l’attivazione
di studi di biomonitoraggio e un
parere sull’opportunità di allattare.
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• Caratterizzazione dell’esposizione
a POP in funzione di specifiche
situazioni ambientali/alimentari
• Caratterizzazione di trend spaziali
• Identificazione di eventuali
sottogruppi a rischio
• Attivazione di programmi di
sorveglianza sanitaria
• Caratterizzazione di trend temporali
• Correlazione ambiente/salute (storia
riproduttiva)
Definizione di una strategia di comunicazione da
utilizzare negli studi di biomonitoraggio
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Roma, Istituto Superiore di Sanità, 8-9 novembre 2010
L’interpretazione dei dati di biomonitoraggio è complessa, la
comunicazione del loro significato è critica
…although biomonitoring can provide
reams of statisics about chemicals people
are exposed to, it can’t necessarily indicate
whether such exposures are likely
to make them sick (Science, 2004)
..although testing for a chemical
can take just a fewdays, discerning
its impact on health takes years
(ibidem)
…high levels aren’t necessarily
dangerous, typical levels aren’t
necessarily safe
(ibidem)
?
The Stockholm Convention
Parties shall undertake research work geared towards alleviating the effects of POPs
on reproductive health, and make the results of their research and monitoring
accessible to the public
Each Party shall promote and facilitate:
Awareness among its policy and decision makers with regard to POPs;
• Provision to the public of all available information on POPs
• Development and implementation, especially for women, children and the least
educated, of educational and public awareness programmes on POPs as well as on
their health and environmental effects.
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Roma, Istituto Superiore di Sanità, 8-9 novembre 2010
Aims of the survey
To provide exposure data to assist in the
evaluation of the effectiveness of the Stockholm
Convention
To provide additional information on the public
health implication of POPs
1° Round 1987
2° Round 1992-1993
3° Round 2001-2002
12 countries
19 countries
26 countries
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POP nel latte materno
ROMA
1987
40 pgTE/g lb
2000
22 pgTE/g lb
2008
15 pgTE/g lb
dati ISS, Reparto di Chimica Tossicologica
Van Leeuwen FXR, Malisch R. Results of the
third round of the WHO-coordinated exposure
study on the levels of PCBs, PCDDs and
PCDFs in human milk. Organohalogen
Compounds, 2002, 56:311–316.