Hodnocení zdravotních rizik HEPL 5 Milena Černá

Úvod do problematiky Každá lidská činnost může znamenat riziko pro člověka i prostředí. Pro řešení rizika je potřeba jeho kvalitativní, popř. i kvantitativní posouzení. Pro toto posouzení je nutno mít potřební nástroje. Melodika hodnocení zdravotních rizik je jedním z nejpoužívanějších nástrojů pro tyto účely již od 80. let minulého století. Jeho výsledky jsou odborným základem pro kontrolu rizika a určování priorit při politických rozhodnutích.

Proč potřebujeme metodologii hodnocení zdravotních rizik? Pro upřesnění vztahu mezi faktory prostředí s nežádoucím účinkem a člověkem v minulosti, současnosti i budoucnosti Vztahy mohou být vyjádřeny kvalitativně či kvantitativně Výstupy jsou nezbytné pro řízení rizik na úrovni mezinárodní, národní i lokální (rozhodnutí, povolení, zákaz, doplnění apod.) a pro komunikaci rizika s odbornou i laickou veřejností

Hodnocení a řízení rizik expozice chemickým látkám V prostředí, v němž žijeme, se může vyskytovat několik milionů chemických struktur, většinou antropogenního původu. Odhaduje se, že ročně je syntetizováno cca nových struktur produkovaných či používaných v průmyslu, zemědělství, při výrobě potravin, v medicíně apod. Tyto chemické látky mohou vstoupit do lidského organismu přímo, nebo se dostávají do složek životního prostředí a k expozici člověka dochází prostřednictvím ovzduší, vody, půdy, či potravními řetězci. Jejich zdravotní riziko pro populaci je třeba posoudit postupy založenými na důkazech US. EPA vypracovala potřebnou metodiku již v 80. letech a tato metodika je používána i u nás a je zakotvena v legislativě.

Proč by o této metodě měli vědět i studenti medicíny? Informace o výskytu chemických látek v prostředí (zejména pak v potravinách) jsou mediálně přitažlivé a media jim věnují velkou pozornost, často formou až dramatickou a zjednodušenou. Lidé se chemických látek obávají a hledají bližší vysvětlení, jak tyto látky mohou ovlivnit jejich zdraví. Často se proto obracejí na své praktické lékaře a ti by měli mít aspoň rámcovou představu o způsobu posouzení zdravotních rizik, o významu dávky pro projev nežádoucích zdravotních účinků a o tom, že společnost má pro regulaci environmentálních nox potřebné, legislativně podložené nástroje.

Analýza zdravotních rizik Hodnocení zdravotních rizik (odborná činnost):Hodnocení zdravotních rizik (odborná činnost): Určení nebezpečných vlastností látky či faktoruUrčení nebezpečných vlastností látky či faktoru Určení vztahu dávka - efektUrčení vztahu dávka - efekt Odhad expoziceOdhad expozice Charakteristika rizikaCharakteristika rizika Řízení zdravotních rizik (politická a rozhodovací činnost):Řízení zdravotních rizik (politická a rozhodovací činnost): Politické, legislativní, ekonomické rozhodnutí o opatřeních, stanovení limitních hodnot, komunikace s veřejností o rizicích, vnímání rizikPolitické, legislativní, ekonomické rozhodnutí o opatřeních, stanovení limitních hodnot, komunikace s veřejností o rizicích, vnímání rizik HIA (health impact assesment),HIA (health impact assesment), EIA (environmental impact ass.),EIA (environmental impact ass.), SEA (strategic environmental assessment)SEA (strategic environmental assessment)

Určení nebezpečných vlastností (toxicita, alergenita, dráždivost, genotoxicita, karcinogenita,neurotoxicita apod.) I. Epidemiologické studie Havarijní situace (vyšší expozice = větší možnost odhalit zdravotní důsledky) – Minamata, Seveso, Yusho, Londýn – epizoda znečištění ovzduší Profesionální expozice II. Pokusy na zvířatech III. Modely in vitro IV. In siliko (QSAR – quantitative structure activity relation)

Epidemiologické studie Poskytují nejprůkaznější podklady pro sledování nebezpečných vlastností a současně pro expozici nežádoucím látkám či faktorůmPoskytují nejprůkaznější podklady pro sledování nebezpečných vlastností a současně pro expozici nežádoucím látkám či faktorům Je nutno dostatečně rozlišit populační skupinu s působením sledovaného agens a bez jeho působení (např. pacient léčený či neléčený určitým lékem, kuřák – nekuřák, pracovní prostředí)Je nutno dostatečně rozlišit populační skupinu s působením sledovaného agens a bez jeho působení (např. pacient léčený či neléčený určitým lékem, kuřák – nekuřák, pracovní prostředí) Obtížné rozlišení je u faktorů, které mohou být všudypřítomné a kde je složité definovat kontrolní skupinu (např. polycyklické aromatické uhlovodíky – PAU - v ovzduší).Obtížné rozlišení je u faktorů, které mohou být všudypřítomné a kde je složité definovat kontrolní skupinu (např. polycyklické aromatické uhlovodíky – PAU - v ovzduší).

Pokusy na zvířatech Výhody: Lze sledovat působení jediné látky v předem daných koncentracích (dávka) Lze sledovat nejrůznější zdravotní změny v průběhu dlouhodobého sledování (u hlodavců většinu jejich života) Nevýhody a omezení: Extrapolace výsledků ze zvířete na člověka Extrapolace z vysokých dávek na nižší Finanční a pracovní náročnost experimentů

Modely in vitro Výhody: Průkaz potenciálního nebezpečného jevu je rychlý a ne tak finančně náročný Výsledek dovoluje předpovídat možnost závažného rizika a uplatnit preventivní opatření dřív než dojde k ireversibilnímu poškození Lze pracovat i se směsmi látek Nevýhody: Značné míry nejistoty metody (specifita, sensitivita) Výsledky nelze extrapolace přímo na člověka

Zdroje informací o nebezpečných vlastnostech chemických látek Nebezpečné vlastnosti chemických látek jsou většinou známé a informace můžeme najít v řadě databází IRIS – Integrated risk information systém EPA ( ATSDR – Toxic substance portal Toxikologické informační středisko Praha 2 Na Bojišti A mnohé další…….

II. Závislost účinku na dávce Paracelsus: dosis facit venenum Nezbytné prokázat u všech typů studií, i když u epidemiologických studií to je obtížné U experimentů volit aplikované dávky tak, aby nebyly pro modelový organismus toxické Prahové a bezprahové (stochastické) účinky chemických látek

Limitní hodnoty Stanoveny na základě zjištění prahového účinku Referenční dávka (RfD) = odhad výše denní expozice populace (včetně citlivých subpopulačních skupin), která při celoživotní expozici nepředstavuje významné zdravotní riziko pro populaci. Přijatelná denní dávka (ADI) = odhad perorálního denního příjmu, o němž lze předpokládat, že nevyvolá nepříznivé účinky ani při celoživotní expozici) Tolerovatelná denní dávka (TDI) = dtto ADI, ale pro kontaminující látky TWI, TMI = dtto, pro kumulativní látky

III. Odhad expozice Definice expozice kontakt hodnocené chemické látky, nebo fyzikálního faktoru s hranicemi organismu (bez expozice není riziko) Odhad expozice snaha směřující ke kvalifikaci a kvantifikaci tohoto kontaktu

Hodnocení expozice Definice expozice: Expozice je styk chemického, fyzikálního nebo biologického činitele s vnějším povrchem organismu. Expozice je nabídka nebezpečné (potenciálně nebezpečné) látky či faktoru. Hodnocení expozice je určení nebo odhad velikosti, frekvence, trvání a cesty expozice

Expozice – nabídka Potenciální dávka – množství látky obsažené v požité potravě, vodě, vdechovaném vzduchu nebo v materiálu aplikovaném na kůži Vnitřní dávka (absorbovaná dávka) – množství látky, která pronikla absorpční bariérou organismu fyzikálním nebo biologickým dějem. Biotransformace Tkáňová dávka Buněčná dávka Molekulová dávka Biologicky aktivní dávka Expozice - dávka

Proč potřebujeme znát expozici? Pro odhad dávky, která slouží k hodnocení rizika, porovnání skutečné expozice s limitními hodnotamiPro odhad dávky, která slouží k hodnocení rizika, porovnání skutečné expozice s limitními hodnotami K podpoře regulačních opatření pro koncentrace škodlivých látek v médiích prostředíK podpoře regulačních opatření pro koncentrace škodlivých látek v médiích prostředí K vyhodnocení účinnosti preventivních opatřeníK vyhodnocení účinnosti preventivních opatření

Vyhodnocení expozice člověka – expoziční scénář Kde se látka (faktor) vyskytuje?Kde se látka (faktor) vyskytuje? Jak velká populační skupina je exponována?Jak velká populační skupina je exponována? Jakými expozičními cestami?Jakými expozičními cestami? Jaké je složení exponované populace. Jsou exponovány osoby s vyšší vnímavostí?Jaké je složení exponované populace. Jsou exponovány osoby s vyšší vnímavostí? Jaký je stupeň vstřebávání při různých cestách expozice?Jaký je stupeň vstřebávání při různých cestách expozice? Jaká je velikost, trvání a časový průběh expozice?Jaká je velikost, trvání a časový průběh expozice?

Složky expozičního procesu Zdroj(e) znečištění (faktoru) Expoziční cesty (vstupní brány) Příjemce (populace)

Zdroje znečištění (nebezpečného faktoru) Celkové: ovzduší, pitná voda, potraviny, hluk….. Lokální: Okolí průmyslového zdroje, skládka nebezpečného odpadu, nevhodně použitý postřik, laky a nátěry v místnosti, kuřácké prostředí…..

Vstupní brány expozice Orální Potrava, voda, prach a půda Inhalační Ovzduší, aerosol ve sprše Kůží a sliznicí V pracovním procesu, z mastí a kosmetiky, textilie Kombinace expozičních cest

Příjemce – exponovaný jedinec či skupina Počet exponovaných osob (velikost populace) Složení exponované populace: Věk exponovaných, pohlaví, profese, zdravotní stav, medikace, životní styl, genetická zátěž….

Cílová populace a rizikové skupiny Rizikové skupiny jsou dané: věkově – fyziologická specifika, detoxikační mechanismy zdravotním stavem - vrozenou dispozicí – deficit enzymů, chronickým nebo akutním onemocněním, dietárními deficity rizikovým chováním ve vztahu k hodnocené expozici – kouření, alkohol, drogy

Scénář postupu při hodnocení expozice Koncentrace sledované látky v médiích prostředí Expoziční cesty Spotřeba příslušného média prostředí (např. 20 m 3 vzduchu/osobu a den, 1 L pitné vody/osobu a den, 50 mg půdy/osobu/den apod.) Trvání a frekvence expozice (v pracovním procesu, celoživotní, víkendová, v budovách, při určité činnosti, ve dne či v noci) Velikost exponované populace (jedinci, malé či velké populační skupiny, celá populace v dané oblasti, atd.) Složení exponované populace (věkové kategorie, pohlaví, zdravotní stav, genetické vybavení, kombinace více zátěží)

Jak zjistíme výši expozice? Expoziční dávku lze odhadnout výpočtem na základě znalosti koncentrace látky v médiu prostředí, množství „spotřebovaného“ média a dalších parametrů. Expozici lze zjistit či potvrdit použitím biomarkerů expozice (popř. i biomarkerů účinku). Expozici lze odhadnout za pomoci vhodných matematických modelů. Výsledek se porovná s existujícími limitními hodnotami

Kvantifikace expozice (příklad) Expozice (dávka) (v mg/kg těl. hm./den): = C x IR x EF x ED/BW x AT Kde: C = koncentrace látky v dané složce prostředí IR = množství spotřebovaného media (v objemových či hmotnostních jednotkách za den) EF = frekvence expozice ve dnech za rok ED = trvání expozice v letech BW = tělesná hmotnost v kg AT = doba (ve dnech), po kterou je C konstantní a na kterou expozici kalkulujeme (pro karcinogenní riziko na 70 let)

Co je to biomonitoring? Monitorovací aktivitypoužívající ke sledování vztahu prostředí a zdraví biomarkery (indikátory) Monitorovací aktivity používající ke sledování vztahu prostředí a zdraví biomarkery (indikátory) (1) vážící se k expozici faktorům prostředí, (2) signalizující poruchy zdraví, (3) rozlišující geneticky podmíněnou vnímavost k environmentálním stresorům Metoda odhadu expozice člověka chemickým látkám z prostředí na základě detekce a dlouhodobého sledování těchto látek, jejich metabolitů či změn vyvolaných těmito látkami v tělních tekutinách a tkáních člověka.

Co je to biomarker? Indikátory signalizující změny v biologickém systému Změny, které nastanou v biologickém systému a které kvalitativně nebo kvantitativně predikují interní dávku, poškození zdraví nebo nežádoucí účinky v důsledku expozice dané látce (faktoru)

Koncentrace olova v krvi mužů a hladiny Monitoring hladiny Pb v krvi české populace

Hladina Pb v krvi dospělých v letech

Koncentrace Cd v krvi kuřáků a nekuřáků

Hg v krvi a spotřeba ryb Hg v moči a amalgamové plomby

Pří klady zdravotně významných limitních hodnot v krvi a moči Noxapopulace Limit I Limit II Pb krev děti<12 Ženy reprod. věk 100 ug/l 150 ug/l Muži a ženy  45 r 150 ug/l 250 ug/l Cd moč Do 25 let Nad 25 let 1 ug/g kreat 2 ug/g kreat 3 ug/g kreat 5 ug/g kreat Hg moč všichni 5 ug/g kreat 20 ug/g kreat Hg krev Ženy repr. věk všichni 3,4 ug/l ( EPA) 5 ug/l 15 ug/l

Charakteristika rizika Porovnat výši zjištěné expozice se stanovenými limitními hodnotami pro danou noxu Pokud je faktorů více a mají podobný účinek, předpokládá se aditivní efekt U karcinogenních látek se přihlíží ke směrnici přímky vztahu dávka – efekt Zvažuje se velikost exponované či potenciálně exponované populace a její složení (zvýšeně vnímané populační skupiny – děti, těhotné, ženy v reprodukčním věku apod.)

Řízení rizika – politická rozhodnutí, nutnost preventivních opatření Proces zvažování politických alternativ v řešení problému – je či není potřeba intervence, úprava legislativy apod. -je či není odhadnuté riziko přijatelné pro společnost -Povolit či nepovolit stavbu nebo činnost s možností ovlivnění populace či populačních skupin -Vybrat z několila možných řešení to, které nejméně ovlivní zdravotní stav populace Pokud se uskuteční preventivní opatření, nutno zkontrolovat, zda jsou účinná (zda poklesla expozice, zlepšil se zdravotní stav lidí apod.)

Komunikace rizika je….. proces přenosu informace s cílem tuto informaci sdílet, který může mít podobu psanou, verbální i nonverbální; v užším slova smyslu jakákoliv výměna informací o věcech týkajících se zdraví a životního prostředí mezi zainteresovanými stranami (jednotlivci, sociální skupiny, podnikatelské subjekty, různé úrovně státní správy…); plně interaktivní proces výměny informací a názorů zahrnující vzájemnou opakovanou výměnu informací o povaze rizika a i dalších informací, které mohou vyjadřovat související zájmy, názory a reakce na informace o riziku a také na jednotlivé kroky přijímané za účelem kontroly těchto rizik. Je to reciproční proces a nikoli pouze způsob jak účinně prezentovat svoji pravdu.

Komunikace rizika s politiky, odbornou a laickou veřejností Komunikace je nezbytnou součástí hodnocení zdravotních rizik, ale zároveň částí nejobtížnější. Sdělovací média dávají přednost informování veřejnosti zkratkovitou, zjednodušenou dramatickou formou, nad kterou se nemusí moc přemýšlet. Veřejnost toto jednoduché vysvětlení vítá, neb nad ním nemusí přemýšlet. Komunikace znamená zvýšení obecné gramotnosti, zdravotní gramotnosti a opakované vysvětlování problému.

Společnost nemůže zajistit život bez rizika. Měla by ale udělat vše pro to, aby rizika byla co nejnižší Zdravotní rizika je nutno řešit podle jejich závažnosti, ne podle mediální atraktivity