Associazione di esposizione agli inquinanti organici persistenti con rischio di mortalità

Introduzione

I policlorobifenili (PCB) sono un gruppo di inquinanti organici persistenti (POP) aggiunti alla Convenzione di Stoccolma nel 2001 a causa di sospetti effetti negativi sulla fauna selvatica e sulla salute umana.¹ Sebbene i PCB non siano più prodotti, sono ancora presenti nell’ambiente e quindi gli esseri umani possono ancora esservi esposti. L’esposizione avviene principalmente attraverso l’ingestione di alimenti ad alto contenuto di grassi, come i latticini, le uova e i grassi animali.² Una serie di associazioni sanitarie avverse legate alle malattie cardiovascolari (CVD) sono state osservate nei partecipanti allo studio con livelli elevati di PCB, come il diabete,^3,4,5 l’obesità,^6,7,8 iperlipidemia,⁹ aterosclerosi,¹⁰ compromissione della funzione sistolica del ventricolo sinistro del miocardio,¹¹ CVD prevalente,¹² e l’ictus.¹³

I pesticidi organoclorurati (OC), come il diclorodifeniltricloroetano (DDT), sono un altro gruppo di POP inclusi nella Convenzione di Stoccolma, il cui uso è stato vietato nella maggior parte dei paesi a causa di sospetti effetti nocivi per la salute. Sono stati segnalati effetti cardiometabolici avversi anche per questi pesticidi OC.^14,15,16,17 I ritardanti di fiamma bromurati, come gli eteri di difenile bromurati (BDE), sono un altro gruppo di POP che sono principalmente legati alla disfunzione della tiroide,¹⁸ anche se l’associazione varia a seconda degli studi e del grado di bromurazione BDE.

I primi studi sui POP e sulla mortalità hanno coinvolto gli esseri umani esposti per motivi professionali. Mentre i risultati di questi studi precedenti hanno mostrato che l’esposizione professionale ai PCB potrebbe aumentare la mortalità per cause diverse,¹⁹ A quanto ci risulta, non ci sono prove raccolte a sostegno dell’ipotesi che i lavoratori esposti ai pesticidi abbiano un aumento della mortalità per cause naturali.^20,21,22

A nostra conoscenza, solo pochi studi basati sulla popolazione hanno valutato i livelli di POP e la mortalità.^23,24,25,26 In uno studio condotto negli Stati Uniti nel 1989,²³ non sono state riscontrate associazioni di esposizione al DDT e/o al diclorodifenilidicloroetilene (DDE) con la mortalità per cause diverse. Nelle analisi dello studio National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES), basato negli Stati Uniti, un’analisi del 2015²⁴ non ha trovato alcuna associazione significativa della somma dei livelli di PCB o di pesticidi OC con la mortalità totale della popolazione totale. Quando è stata suddivisa in CVD e mortalità per cancro, la somma dei PCB ha mostrato un’associazione positiva con la mortalità per CVD, ma non è stata associata alla morte per cancro. C’è stata anche un’interessante interazione tra i livelli di POP e la massa grassa. In uno studio del 2017,²⁵ Il β-esaclorocicloesano, un pesticida OC non valutato nel presente studio, è stato associato ad un aumento della mortalità per cause naturali, mentre l’elevata esposizione ad altri 4 pesticidi OC, tra cui il metabolita del DDT (p,p′DDE) e il trans-nonaclor (TNC), è stata associata ad un aumento della mortalità non cancerogena, non legata al virus della malattia. In uno studio del 2012 che ha utilizzato anche i dati NHANES,²⁶ Gli equivalenti tossici della diossina in circolazione sono stati associati alla mortalità per cause diverse.

Per indagare ulteriormente sull’associazione dei livelli circolanti dei POP identificati dalla Convenzione di Stoccolma con il rischio di mortalità, abbiamo utilizzato i dati dello studio Prospective Investigation of the Vasculature in Uppsala Seniors (PIVUS),²⁷ in cui 18 POP identificati dalla Convenzione di Stoccolma sono stati misurati nel plasma dei partecipanti all’età di 70 e 75 anni e la mortalità è stata monitorata per 10 anni. Le ripetute misurazioni dei livelli di POP degli stessi individui in 2 occasioni hanno dato una stima più accurata dei livelli di POP e hanno aumentato la potenza dell’analisi statistica rispetto agli studi condotti in precedenza. L’ipotesi principale testata era che l’aumento dei livelli di POP nei residenti svedesi di 70 anni e oltre fosse associato ad un aumento del rischio di mortalità. Come obiettivo secondario, abbiamo anche confrontato l’associazione dei livelli di POP con il rischio di mortalità cardiovascolare e non cardiovascolare.

Metodi

Tutti i partecipanti allo studio di 70 anni che vivevano a Uppsala, in Svezia, erano idonei a partecipare allo studio PIVUS.²⁷ I potenziali partecipanti allo studio sono stati scelti a caso dal registro degli abitanti della comunità. Delle persone invitate nel 2025, 1016 hanno partecipato allo studio tra maggio 2001 e giugno 2004. Ad ogni esame hanno risposto ad un questionario sulla loro storia medica, sulle loro abitudini di vita e sui regolari farmaci. Dopo 5 anni (2006-2009), tutti i partecipanti sono stati invitati a un riesame, e 826 hanno partecipato (81,2%; 52 sono morti durante questi 5 anni). Tutti i partecipanti sono stati rintracciati dai 70 agli 80 anni di età per quanto riguarda la mortalità (data della censura 2011-2014 a seconda della data di inclusione nello studio). I dettagli sulle misurazioni dei fattori di rischio tradizionali sono riportati nei Metodi eMethods del supplemento. Complessivamente, in entrambe le occasioni sono stati misurati nel plasma 18 POP identificati dalla Convenzione di Stoccolma, tra cui PCB, pesticidi OC e un BDE, mediante gascromatografia-spettrometria di massa. L’analisi dei dati è stata condotta a gennaio e febbraio 2018.

È stato ottenuto il consenso informato scritto da tutti i partecipanti. Il protocollo di studio è stato approvato dal comitato etico dell’Università di Uppsala, Svezia, ed è conforme alla Dichiarazione di Helsinki del 1975, rivista nel 2008 e nel 2013.²⁸ Questo studio di coorte ha seguito la linea guida per il rafforzamento della segnalazione degli studi osservazionali in epidemiologia(STROBE).

Analisi dei POP

I campioni di plasma sono stati diluiti con soluzioni proteico-precipitanti e applicati al sorbente Oasis Hydrophilic-Lipophilic-Balanced sorbent (Waters Corporation). La piastra è stata risciacquata con il 40% di metanolo in acqua ed essiccata prima di eluire i POP utilizzando una soluzione 1:1 diclorometano-esano. La degradazione dei lipidi e la rimozione dell’acqua dagli estratti del campione sono state effettuate utilizzando acido solforico modificato con acido solforico e solfato di sodio. Gli estratti del campione sono stati trasferiti in fiale per gascromatografia ed evaporati a 20 µL di tetradecano. Due microlitri sono stati iniettati su una colonna capillare DB-5MS (Agilent Technologies) mediante iniezione splitless e analizzati con un gascromatografo (Agilent Technologies) accoppiato a uno spettrometro di massa a settori magnetici ad alta risoluzione (GC-HRMS) (Micromass Autospec Ultima; Waters Corporation) operante a 10.000 o superiore potenza di risoluzione.

Le concentrazioni di inquinanti organici persistenti sono state quantificate utilizzando la diluizione isotopica. Complessivamente, 143 campioni di controllo qualità, inclusi i campioni grezzi del metodo, plasma di riferimento interno, materiale di riferimento del National Institute for Standards and Technology Standard Reference Material 1957, e standard di quantificazione, sono stati analizzati di routine per valutare il metodo e le prestazioni dello strumento. I metodi hanno mostrato una buona precisione con i relativi SD della maggior parte delle concentrazioni di POP nei campioni di controllo qualità del primo (n = 95) e del secondo (n = 48) esame che vanno dall’11% al 25%. La precisione è stata determinata con il National Institute for Standards and Technology Standard Reference Material 1957 (n==48), e la deviazione dai valori POP certificati variava dal 3% al 27%.

Nelle ulteriori analisi sono stati utilizzati solo POP con misurazioni superiori al 75% del livello di rilevazione. Il livello di rilevazione diviso per^20,5 è stato utilizzato per le misurazioni al di sotto del livello di rilevazione. Pubblicazioni precedenti^29,30 hanno dato i livelli di rilevamento per i POP.

Risultato Definizione

Non c’è stata alcuna perdita di seguito per quanto riguarda la mortalità totale. La mortalità cardiovascolare è stata definita come avente uno qualsiasi dei codici da I00 a I99 della Classificazione statistica internazionale delle malattie e dei problemi sanitari correlati, decima revisione (ICD-10). Queste diagnosi sono state ottenute da certificati di morte o da cartelle cliniche e sono state convalidate da un medico esperto (L.L.). In 3 partecipanti allo studio, la causa del decesso non era ancora disponibile al momento dello studio.

Analisi statistica

La distribuzione dei POP (dati sul peso umido) erano logaritmi naturali (ln) trasformati per ottenere variabili normalmente distribuite. L’unità di ogni POP è stata impostata sulla sua SD per ottenere associazioni comparabili tra i POP.

Le associazioni dei livelli di POP con la mortalità di tutte le cause sono state valutate utilizzando l’analisi di pericolo proporzionale Cox utilizzando le informazioni sui POP (così come le covariate) a partire dai 70 e 75 anni di età come covariate aggiornate. Questo metodo ha aumentato l’accuratezza dei livelli di POP stimati e ha aumentato la potenza dell’analisi.³¹ Il periodo di follow-up per ogni partecipante è stato suddiviso in 2 parti: (1) il tempo tra i 70 e i 75 anni e (2) il tempo tra i 75 e gli 80 anni. Per il primo periodo sono stati utilizzati i dati raccolti per i POP e altre covariate all’esame all’età di 70 anni e per il secondo periodo sono stati utilizzati i dati raccolti per i POP e altre covariate all’esame all’età di 75 anni. I partecipanti che sono morti durante i primi 5 anni o che non hanno partecipato all’esame a 75 anni non hanno avuto il loro periodo di follow-up diviso. Quindi, questa tecnica ha permesso una valida valutazione dei partecipanti allo studio che hanno partecipato ad entrambi gli esami e di quelli che hanno partecipato solo al primo esame.

Ogni POP è stato valutato separatamente in 2 modelli. Il primo modello è stato regolato per i livelli di sesso e di lipidi (colesterolo lipoproteico a bassa e alta densità e livelli di trigliceridi nel siero). Il secondo modello è stato ulteriormente regolato per l’ipertensione, il diabete, l’indice di massa corporea, l’educazione e il fumo, nonché per i CVD prevalenti all’età di 70 anni. In un’analisi secondaria, sono state ripetute le stesse procedure sopra descritte, ma il risultato è stato la mortalità per CVD o la mortalità non-CVD.

Come ulteriori analisi esplorative, abbiamo anche incluso i termini di interazione tra i livelli di POP e il sesso, l’indice di massa corporea e il fumo in modelli separati. Abbiamo anche studiato la possibilità di un’associazione a forma di U invertita, e altre associazioni non lineari, utilizzando funzioni di spline a 3 nodi (10°, 50° e 90° percentile) per modellare i dati di POP. Le associazioni sono state valutate anche utilizzando un rigoroso aggiustamento Bonferroni e un tasso di falsificazione.

Per i calcoli è stata utilizzata la versione 14 (StataCorp) di Stata. I test di significatività erano a 2-coda, e P<0,05 è stato considerato statisticamente significativo. I rapporti di pericolo (HR) sono per la variazione di 1-SD quando i POP erano su una scala ln. Maggiori dettagli sul campione e sui metodi analitici sono descritti in eMethods nel supplemento.

Risultati

Le caratteristiche di base all’età di 70 e 75 anni sono riportate nella Tabella 1. I livelli di plasma sono stati raccolti da 992 individui (497 [50,1%] uomini) all’età di 70 anni²⁹ e 814 individui (82,1%; 412 [50,7%] donne) all’età di 75 anni.³⁰ Sebbene i livelli di POP siano diminuiti dai 70 ai 75 anni di età, le misurazioni all’interno dei singoli individui dei diversi POP all’età di 70 e 75 anni erano altamente correlate (intervallo Spearman ρ, 0,49-0,79; P<<1001).

Tabella 1.Caratteristiche di base e livelli di plasma dei POP all’età di 70 e 75 anni

Variabile	Età 70 anni (n = 992)	Età 75 anni (n = 814)
Donne, N. (%)	495 (49.9)	412 (50.7)
Livello di istruzione, y a scuola, n. (%)
<10	556 (56.7)	NA
10-12	175 (17.8)	NA
>12	250 (24.5)	NA
CVD prevalente alla linea di base, n. (%)	142 (14.2)	NA
Livello di colesterolo HDL, mediano (IQR), mg/dL	54 (46-70)	54 (46-66)
Livello di colesterolo LDL, mediano (IQR), mg/dL	127 (108-151)	127 (104-155)
Livello di trigliceridi nel siero, mediano (IQR), mg/dL	97 (80-133)	106 (80-151)
IMC, mediano (IQR)	26.6 (24.0-29.6)	26.4 (23.9-29.4)
Ipertensione, n. (%)	715 (72.0)	662 (81.7)
Fumo, N. (%)	105 (10.5)	51 (6.2)
Diabete, N. (%)	115 (11.6)	112 (13.8)
POP, mediana (IQR), pg/mL
PCB 74	91.4 (63.9-128.0)	56.7 (40.7-77.3)
PCB 99	90.8 (62.4-132.0)	51.3 (36.7-72.7)
PCB 118	201 (136.0-281.0)	118 (88.7-160.0)
PCB 105	32 (21.0-46.8)	30 (22.0-41.3)
PCB 153	1430 (1110.0-1850.0)	971 (743.0-1260.0)
PCB 138	819 (619.0-1120.0)	557 (404.0-753.0)
PCB 156	154 (119.0-198.0)	101 (78.7-128.0)
PCB 157	28 (21.4-37.0)	16 (1.9-22.7)
PCB 180	1170 (918.0-1488.0)	783 (625.0-965.0)
PCB 170	498 (386.0-633.0)	315 (250.0-392.0)
PCB 189	19.2 (14.6-25.8)	12.3 (1.8-16.7)
PCB 194	119 (87.6-159.0)	94 (72.0-119.0)
PCB 206	26.8 (20.8-35.2)	15.3 (2.5-20.7)
PCB 209	26.2 (19.6-34.7)	18.0 (13.3-24.0)
HCB	254 (189.0-337.0)	197 (122.0-255.0)
p,p′DDE	1860 (1020.0-3470.0)	1500 (805.0-2840.0)
TNC	140 (91.6-211.0)	97 (66.0-135.0)
BDE 47	12.6 (9.0-19.5)	4.3 (4.3-8.7)

Mortalità per tutte le cause

Durante un periodo di follow-up di 10,0 anni (9588 anni-persona a rischio), si sono verificati 158 decessi. Complessivamente, 45 decessi (28,5%) erano dovuti a CVD, 110 (69,6%) erano dovuti a cause non-CVD e 3 (1,9%) non erano classificati al momento di questo studio.

Dopo l’aggiustamento per i livelli di sesso e di lipidi, i congeneri di PCB altamente clorurati (esa-cloro-sostituiti, eptacloro-sostituiti e octacloro-sostituiti) sono stati associati alla mortalità per tutte le cause(Figura 1), ad eccezione del PCB 194. L’associazione più significativa è stata osservata per il PCB 206 (HR, 1,55; 95% CI, 1,26-1,91; P<<1001). Secondo un rigoroso aggiustamento Bonferroni, che ha abbassato il livello di significatività a P<.0028, solo i PCB 206, 189 e 170 sono stati associati alla mortalità totale. Utilizzando un tasso di falsificazione del 5%, i PCB 206, 189, 170, 170, 209, 180, 157 e 156 sono stati associati alla mortalità di tutte le cause. L’aggiunta della data di esame all’età di 70 anni come covariata per adeguarsi alla potenziale deriva durante i 3 anni di inclusione non ha avuto alcun impatto pratico sui risultati presentati nella Tabella 2.

Figura 1.Associazione degli inquinanti organici persistenti (POP) con la mortalità per cause naturali durante il follow-up a 10 anniLe associazioni sono mostrate per i modelli adattati al sesso e ai lipidi. Nei calcoli sono state utilizzate informazioni aggiornate sui POP all’età di 70 e 75 anni e informazioni aggiornate sulle covariate. I quadrati blu rappresentano i rapporti di pericolo e le barre di errore rappresentano il 95% degli IC, mostrati per i risultati ottenuti dai modelli di pericolo proporzionali Cox. I rapporti di pericolo sono indicati per ogni aumento di 1-SD dei valori di POP circolanti naturali trasformati in tronchi. BDE indica bromodifeniletere; HCB, esaclorobenzene; PCB, policlorobifenile; DDE, diclorodifenilidicloroetilene; e TNC, trans-non-clordano.

b.Associazione di POP con la mortalità per cause naturali durante 10 anni di follow-up

POP	N. di atomi di cloro	Adeguamento per sesso e lipidi		Adeguamento multiploa
		HR (95% CI)b	P Valore	HR (95%CI)b	P Valore
PCB 206	9	1.55 (1.26-1.91)	.001	1.47 (1.19-1.81)	.001
PCB 189	7	1.36 (1.15-1.62)	.001	1.29 (1.08-1.55)	.01
PCB 170	7	1.38 (1.14-1.67)	.001	1.24 (1.02-1.52)	.03
PCB 209	10	1.36 (1.10-1.69)	.01	1.29 (1.04-1.60)	.02
PCB 180	7	1.28 (1.06-1.54)	.009	1.17 (0.96-1.42)	.12
PCB 157	6	1.26 (1.05-1.52)	.01	1.18 (0.99-1.42)	.07
PCB 156	6	1.26 (1.04-1.53)	.01	1.17 (0.96-1.42)	.13
PCB 194	8	1.24 (1.00-1.54)	.05	1.14 (0.92-1.41)	.25
PCB 99	5	1.19 (1.00-1.42)	.06	1.16 (0.97-1.38)	.11
PCB 153	6	1.19 (0.99-1.44)	.06	1.10 (0.91-1.32)	.31
PCB 138	6	1.17 (0.97-1.39)	.09	1.10 (0.92-1.32)	.28
TNC	NA	1.14 (0.95-1.36)	.16	1.07 (0.90-1.28)	.43
PCB 74	4	1.13 (0.94-1.36)	.18	1.12 (0.93-1.36)	.22
PCB 118	5	1.12 (0.94-1.34)	.22	1.15 (0.96-1.38)	.14
HCB	NA	1.10 (0.92-1.31)	.32	1.07 (0.89-1.29)	.47
PCB 105	5	0.95 (0.80-1.12)	.52	0.99 (0.83-1.18)	.91
BDE 47	NA	1.04 (0.89-1.23)	.61	1.04 (0.88-1.23)	.62
p,p′DDE	NA	1.04 (0.88-1.23)	.67	1.01 (0.85-1.20)	.90

Abbiamo creato 2 misure di sintesi basate sulla nostra precedente esperienza di raggruppamento dei PCB in un gruppo altamente clorurato (PCB 209, 206, 194, 194, 189, 180, 170, 157 e 156) e un gruppo meno clorurato (PCB 153, 138, 118, 118, 105, 105, 99 e 74).³² La misura sintetica dei PCB altamente clorurati è stata associata in modo significativo alla mortalità totale (HR per 1 pg/mL di aumento di 1 pg/mL nella misura sintetica ln-transformata, 1,98; 95% CI, 1,27-3,07; P==.002), mentre la misura sintetica dei PCB meno clorurati non è stata associata in modo significativo alla mortalità totale (HR per 1-pg/mL di aumento della misura sintetica ln-transformata, 1,41; 95% CI, 0,96-2,08; P==.07).

I pericoli proporzionali sono stati valutati dai residui di Schoenfeld per ciascuno dei POP, e l’ipotesi è stata soddisfatta per la maggior parte dei POP (inclusi tutti i POP con P<<.05 per la mortalità totale). Tuttavia, come previsto, l’ipotesi è stata violata per i POP con HR prossimi all’1,00. Pertanto, la stima esatta per i POP non significativi con HR vicino a 1,00 deve essere presa con cautela.

Quando le associazioni non lineari sono state valutate con una funzione di spline cubica limitata, sono state riscontrate deviazioni significative dalla linearità per i PCB 206, 189 e 99 (eTable 1 nel supplemento). Un leggero appiattimento della linea di regressione può essere osservato per valori superiori a 30 pg/mL per il PCB 206(Figura 2). Tale appiattimento della curva concentrazione-HR è stato più pronunciato per il PCB 189, e per il PCB 99, si è potuta osservare una curva a U inversa (eFigure 1 e eFigure 2 nel Supplemento).

Figura 2.Associazione di policlorobifenile (PCB) 206 con mortalità totale Per il PCB 206 è stato utilizzato un modello di spline cubico ristretto per consentire associazioni non lineari. I rapporti di pericolo sono stati ottenuti utilizzando un’analisi di pericolo proporzionale Cox, regolata in base all’età, al sesso e ai livelli di lipidi. Come riferimento è stato fissato un livello di PCB 206 di 10 pg/mL. Le linee tratteggiate indicano il 95% di IC. I rapporti di pericolo sono indicati per l’aumento di 1-SD del valore naturale del PCB 206 circolante trasformato in log naturale.

Quando una misura sintetica dei PCB diossina-simili (DLPCB; PCB 105, 118, 156, 157 e 189) è stata confrontata con una misura sintetica dei PCB non-DLPCB, entrambe le misure sintetiche sono state associate alla mortalità totale (DLPCB): HR per 1 pg/mL di aumento di 1 pg/mL nella misura sommaria ln-transformata, 1,22; 95% CI, 1,02-1,46; P==.03; non-DLPCBs: HR per 1 pg/mL aumento della misura sintetica ln-transformata, 1,26; 95% IC, 1,05-1,52; P==.01). I 3 pesticidi OC, compresi p,p′DDE, e BDE 47 non sono stati associati in modo significativo con la mortalità totale (Tabella 2).

A seguito dell’adeguamento per ipertensione, diabete, fumo, indice di massa corporea, educazione e CVD al basale, la maggior parte delle associazioni non erano più statisticamente significative. Tuttavia, i PCB 206, 189, 170 e 209 erano ancora associati alla mortalità per tutte le cause (PCB 206: HR corretto, 1,47; 95% IC, 1,19-1,81; PCB 189: HR corretto, 1,29; 95% CI, 1,08-1,55; PCB 170: HR corretto, 1,24; 95% CI, 1,02-1,52; PCB 209: HR corretto, 1,29; 95% CI, 1,04-1,60). I dettagli dei 2 livelli di regolazione sono mostrati nella Tabella 2.

Non sono state osservate interazioni significative tra POP e sesso, indice di massa corporea o fumo per quanto riguarda la mortalità per cause diverse. I livelli di base dei POP all’età di 70 anni (omettendo i dati dell’età di 75 anni) non sono stati associati alla mortalità per tutte le cause (eTabella 2 nel supplemento). Tuttavia, i PCB altamente clorurati hanno mostrato i più alti HR in questa analisi.

Per testare le potenziali associazioni di miscele, abbiamo valutato 14 diversi termini di interazione tra POP di diversi gruppi chimici in modelli separati. Perché in precedenza avevamo definito un cluster di PCB meno clorurati e uno altamente clorurato con elevate correlazioni all’interno di ogni cluster,³² abbiamo utilizzato solo un singolo rappresentante di ciascuno dei cluster (PCB 206 e PCB 105). I termini di interazione valutati sono stati PCB 206×PCB 105, PCB 206×DDE, PCB 206×DDE.esaclorobenzene (HCB), PCB 206×TNC, PCB 206×BDE 47, PCB 105×DDE, PCB 105×HCB, PCB 105×TNC, PCB 105×BDE 47, DDE×BDE 47, TNCBDE 47, HCB×BDE 47, HCB×TNC, HCB×DDE e TNC×DDE. Nessuno dei termini di interazione valutati era significativo.

Figura 1.Figura 1. Associazione degli inquinanti organici persistenti (POP) con la mortalità per cause naturali durante il follow-up di 10 anniLe associazioni sono mostrate per i modelli adattati al sesso e ai lipidi. Nei calcoli sono state utilizzate informazioni aggiornate sui POP all’età di 70 e 75 anni e informazioni aggiornate sulle covariate. I quadrati blu rappresentano i rapporti di pericolo e le barre di errore rappresentano il 95% degli IC, mostrati per i risultati ottenuti dai modelli di pericolo proporzionali Cox. I rapporti di pericolo sono indicati per ogni aumento di 1-SD dei valori di POP circolanti naturali trasformati in tronchi. BDE indica bromodifeniletere; HCB, esaclorobenzene; PCB, policlorobifenile; DDE, diclorodifenilidicloroetilene; e TNC, trans-non-clordano.

Figura 2.Figura 2. Associazione di policlorobifenile (PCB) 206 con mortalità totale Per il PCB 206 è stato utilizzato un modello di spline cubico ristretto per consentire associazioni non lineari. I rapporti di pericolo sono stati ottenuti utilizzando un’analisi di pericolo proporzionale Cox, regolata in base all’età, al sesso e ai livelli di lipidi. Come riferimento è stato fissato un livello di PCB 206 di 10 pg/mL. Le linee tratteggiate indicano il 95% di IC. I rapporti di pericolo sono indicati per l’aumento di 1-SD del valore naturale del PCB 206 circolante trasformato in log naturale.

Mortalità CVD vs Non-CVD

Gli HR erano più grandi e gli IC più piccoli per i PCB altamente clorurati con mortalità per CVD contro la mortalità non-CVD come risultato, nonostante il numero di casi di mortalità non-CVD fosse più del doppio del numero di casi di mortalità per CVD(Figura 3). Solo il PCB 206 è stato associato alla mortalità non-CVD (HR, 1,37; 95% CI, 1,08-1,73; P==.01) in seguito a molteplici aggiustamenti, mentre tutti i PCB valutati con un numero di congeneri pari o superiore a 156 sono risultati significativi se corretti per i livelli di sesso e lipidi, ad eccezione del PCB 194 (eTable 3 nel supplemento ). Il policlorobifenile 206 è stato più strettamente associato alla mortalità per CVD che alla mortalità non-CVD (mortalità CVD: HR, 2,16; 95% CI, 1,37-3,40; P==.001; mortalità non-CVD: HR, 1,37; 95% CI, 1,08-1,73; P==.01).

Figura 3.Figura 3. Associazione di inquinanti organici persistenti (POP) con malattie cardiovascolari (CVD) e mortalità non CVD, per un follow-up di 10 anniLe associazioni sono mostrate per i modelli adattati al sesso e ai lipidi. Nei calcoli sono state utilizzate informazioni aggiornate sui POP all’età di 70 e 75 anni e informazioni aggiornate sulle covariate. I rapporti di pericolo e gli IC al 95% sono mostrati per i risultati ottenuti utilizzando i modelli di pericolo proporzionali Cox. I rapporti di pericolo sono indicati per ogni aumento di 1-SD dei valori di POP circolanti naturali trasformati in tronchi. BDE indica bromodifeniletere; HCB, esaclorobenzene; PCB, policlorobifenile; DDE, diclorodifenilidicloroetilene; e TNC, trans-non-clordano.

Figura 3.Figura 3. Associazione di inquinanti organici persistenti (POP) con malattie cardiovascolari (CVD) e mortalità non CVD, per un follow-up di 10 anniLe associazioni sono mostrate per i modelli adattati al sesso e ai lipidi. Nei calcoli sono state utilizzate informazioni aggiornate sui POP all’età di 70 e 75 anni e informazioni aggiornate sulle covariate. I rapporti di pericolo e gli IC al 95% sono mostrati per i risultati ottenuti utilizzando i modelli di pericolo proporzionali Cox. I rapporti di pericolo sono indicati per ogni aumento di 1-SD dei valori di POP circolanti naturali trasformati in tronchi. BDE indica bromodifeniletere; HCB, esaclorobenzene; PCB, policlorobifenile; DDE, diclorodifenilidicloroetilene; e TNC, trans-non-clordano.

Discussione

Questo studio ha dimostrato che le concentrazioni plasmatiche di PCB altamente clorurati sono associate alla mortalità di tutte le cause. Questo è stato più evidente nei partecipanti allo studio che sono morti per CVD. I livelli circolanti dei 3 pesticidi OC, tra cui p,p′DDE, e BDE 47 non sono stati associati alla mortalità.

Le associazioni di POP con la mortalità sono state precedentemente valutate in studi di esposizione professionale in cui non sono state effettuate misurazioni dei livelli circolanti. In un ampio studio su 24-865 lavoratori produttori di condensatori che erano stati esposti a PCB,¹⁹ i lavoratori a breve termine hanno mostrato un aumento del tasso di mortalità totale del 17%, ma i lavoratori a lungo termine no. Tra i lavoratori a breve termine, il rischio di mortalità cardiovascolare e la mortalità per cancro sono aumentati rispetto ai lavoratori a lungo termine (rispettivamente del 14% e del 20%).

A livello globale, il DDT è un pesticida ampiamente utilizzato. In uno studio su 4552 lavoratori maschi esposti al DDT durante operazioni antimalariche in Sardegna, Italia,³³ non è stato riscontrato alcun aumento della mortalità complessiva durante i decenni di follow-up. C’è stato un aumento del 5% della mortalità per cancro, ma una riduzione del 29% della mortalità per CVD. Nessun aumento della mortalità è stato riscontrato tra i 1999 individui che lavoravano all’aperto come parte di un programma di applicazione di insetticidi dal 1935 al 1996 in Australia rispetto ai controlli.²¹ In uno studio su 62-960 utilizzatori di pesticidi registrati nel Regno Unito, il tasso di mortalità è stato inferiore rispetto al tasso previsto nel paese.²² Inoltre, nello Studio sulla salute in agricoltura,²⁰ che ha esaminato una coorte di 89-656 applicatori di pesticidi e i loro coniugi in North Carolina e Iowa, è stato trovato un tasso di mortalità più basso.

Così, negli studi sull’esposizione professionale, non sono state trovate associazioni dannose di pesticidi con la mortalità, mentre sono state riportate alcune prove di un’associazione dell’esposizione ai PCB con la mortalità. In questi studi, si presume che le esposizioni siano notevolmente più elevate rispetto a quanto si è visto nella popolazione generale, ma perché per i POP sono state segnalate relazioni non lineari,³⁴ non esclude la possibilità di associazioni diverse nella popolazione generale. In 2 studi sui lavoratori che producono condensatori,^35,36 Sono stati riportati livelli di PCB da 5 a 60 volte superiori a quelli del presente studio. Gli studi occupazionali hanno anche un problema con l’effetto lavoratore sano (cioè, i partecipanti hanno un rischio di mortalità inferiore rispetto alla popolazione generale), che potrebbe anche aver influito sui risultati.

In uno studio basato sulla popolazione di 900 individui condotto negli anni ’70, quando l’uso di DDT aveva raggiunto il picco massimo, non è stata trovata alcuna associazione significativa dei livelli di DDT/p,p′DDE ad alto siero con la mortalità complessiva o la mortalità per cancro per un periodo di follow-up di 10 anni.²³ In uno studio che indaga sull’associazione dei POP con la mortalità utilizzando i dati NHANES,²⁴ non sono state osservate associazioni significative della somma dei livelli di PCB o di pesticidi OC con la mortalità di tutte le cause nella popolazione totale. Quando è stata suddivisa in CVD e mortalità per cancro, la somma dei PCB ha mostrato un’associazione positiva con la mortalità per CVD, ma nessuna associazione significativa con la morte per cancro. Quando ogni singolo PCB è stato valutato, come nel presente studio, non è stata trovata una chiara associazione tra il grado di clorazione e la mortalità per CVD. Un importante risultato dello studio NHANES ha suggerito un’associazione dei livelli di POP con la massa grassa, in quanto gli individui con una massa grassa superiore al 75% hanno mostrato un’associazione inversa della somma dei PCB con la mortalità per cause naturali.²⁴ I livelli di PCB e di pesticidi OC erano simili nel sottocampione dell’esame NHANES 2003-2004 di individui di 70 anni e più e nei dati PIVUS per gli individui di 70 anni (raccolti nel 2001-2004).³²

In un’analisi separata dei dati NHANES,²⁵ non è stata trovata alcuna associazione tra PCB e mortalità. Tuttavia, in quello studio, i livelli di PCB sono stati valutati solo come la somma dei PCB o degli equivalenti tossici di diossina dei DLPCB e non come singoli PCB. Uno dei pesticidi OC valutati, il β-esaclorocicloesano, un composto non valutato nel presente studio, è stato associato ad un aumento della mortalità totale, mentre l’elevata esposizione ad altri 4 pesticidi OC, tra cui p,p′DDE e TNC, è stata associata ad un aumento della mortalità non cancerogena e non-CVD.

Una differenza importante tra gli studi basati su NHANES e il presente studio è che i PCB più altamente clorurati valutati nel presente studio (PCB 206, 194, 209 e 189) non sono stati valutati negli studi basati sui dati NHANES, ed è stato tra questi PCB altamente clorurati che le associazioni più potenti con la mortalità sono state trovate nel presente studio. Pertanto, gli studi basati su NHANES potrebbero aver sottovalutato l’associazione dei PCB con la mortalità. Inoltre, sulla base della nostra esperienza di diverse associazioni di PCB meno clorurati e altamente clorurati,^7,8 abbiamo valutato i PCB separatamente e abbiamo trovato profonde differenze nelle loro associazioni con la mortalità; i PCB meno clorurati non erano significativamente associati alla mortalità, mentre lo erano i PCB altamente clorurati. Questo potrebbe spiegare perché altri studi che utilizzano la somma dei PCB non hanno trovato risultati concordanti.

Un’altra ragione per non utilizzare una misurazione sommaria dei PCB è che i PCB non condividono la stessa modalità d’azione. I PCB diossina-simili si legano al recettore degli idrocarburi arilici, il che può indurre una serie di associazioni avverse per la salute. Tuttavia, nel presente studio, non vi era alcuna chiara indicazione che i DLPCB fossero più fortemente associati alla mortalità rispetto ai non-DLPCB. Questo risultato potrebbe essere anticipato da uno studio precedente in cui gli equivalenti di tossine elevate erano associati a una mortalità per tutte le cause.²⁶ Sfortunatamente, il PCB con il più alto legame al recettore degli idrocarburi arilici (PCB 126), pur essendo misurabile all’età di 70 anni, era sceso al punto di essere al di sotto del limite di rilevazione all’età di 75 anni in quasi tutti i partecipanti allo studio. Pertanto, non è stato possibile valutarlo nel presente studio utilizzando le misurazioni effettuate in entrambi gli esami. Tuttavia, un’analisi separata che utilizzava solo dati a partire dall’età di 70 anni non ha mostrato alcuna associazione significativa dei livelli di PCB 126 con la mortalità totale, e quando una misura sintetica dei DLPCB è stata confrontata con una misura sintetica dei non-DLPCB, i DLPCB non erano più strettamente associati con la mortalità totale rispetto ai non-DLPCB. Preso con gli altri nostri risultati, è quindi probabile che altri meccanismi oltre al legame del recettore degli idrocarburi arilici siano coinvolti nelle associazioni osservate tra i PCB altamente clorurati e la mortalità nel presente studio.

Nel presente studio, le associazioni riscontrate per i PCB altamente clorurati erano più forti per la mortalità cardiovascolare che per quella non cardiovascolare, nonostante il fatto che ci siano stati meno decessi dovuti a CVD. Noi e altri abbiamo dimostrato in precedenza che i POP possono influire negativamente su importanti fattori di rischio cardiovascolare, come l’ipertensione, l’obesità, i livelli di lipidi e il diabete,^{3,4,5,6,7,8,9,37} e potrebbe anche influire sull’aterosclerosi.¹⁰ I nostri nuovi dati sulla mortalità cardiovascolare si adattano bene alle precedenti pubblicazioni su un’associazione trasversale dei POP con i CVD nei dati NHANES.¹² Si adatta anche ad altri studi prospettici in cui l’esposizione ai PCB è stata valutata con mezzi diversi dai livelli circolanti.^{38,39,40,41,42} Poiché lo studio PIVUS è principalmente una coorte cardiovascolare, non abbiamo dati sul cancro. Circa l’80% dei decessi non-CVD in Svezia sono dovuti al cancro, quindi la maggior parte della mortalità non-CVD è legata al cancro. Purtroppo, questo non ha potuto essere studiato in dettaglio nel presente studio.

Punti di forza e limitazioni

Il principale vantaggio del presente studio è l’utilizzo di dati sui POP misurati in 2 occasioni. Le misurazioni ripetute forniranno un quadro più accurato dell’esposizione e aumenteranno anche la potenza se utilizzate in un’analisi statistica. Questo è stato evidente quando abbiamo eseguito un’analisi utilizzando solo i dati di base di individui di 70 anni, omettendo i dati raccolti all’età di 75 anni. In quel caso, non sono state osservate associazioni significative con la mortalità per cause naturali, ma anche i PCB altamente clorurati avevano le HR più elevate in quell’analisi. In precedenza abbiamo riportato in dettaglio le tendenze di questi POP durante il periodo di 5 anni³⁰ e ha dimostrato che la maggior parte dei livelli di POP sono diminuiti dal 30% al 40%, ma non siamo riusciti a trovare alcuna associazione tra i PCB del grado di diminuzione dei livelli con la mortalità.

Anche se i livelli di PCB sono in calo a causa del divieto dell’uso di queste sostanze chimiche, siamo ancora esposti ai PCB a causa della loro persistenza in natura e del loro accumulo nella catena alimentare. Pertanto, l’esposizione odierna ai PCB potrebbe essere valutata in base alla storia alimentare,⁴³ poiché livelli elevati di PCB si trovano ancora nella carne e nel pesce. Pertanto, dal punto di vista della salute pubblica, si dovrebbero intraprendere azioni per prevenire un’ulteriore esposizione ai PCB provenienti da queste fonti.

I livelli di PCB sono generalmente associati tra loro e con i pesticidi OC valutati nel presente studio. Abbiamo quindi scelto di considerare P<0,05 come significativo, poiché un aggiustamento Bonferroni per 18 contaminanti che sono strettamente correlati tra loro è un aggiustamento eccessivo. Un’alternativa è quella di utilizzare l’approccio più liberale del tasso di falsificazione per aggiustare per più test. Utilizzando un tasso di falsificazione del 5%, tutti i PCB altamente clorurati valutati (PCB 156-209) sono stati associati alla mortalità di tutte le cause. Tuttavia, va sottolineato che il valore P per il PCB 206 relativo alla mortalità per tutte le cause (l’analisi primaria) sarebbe anch’esso significativo a seguito di un rigoroso aggiustamento Bonferroni.

Una cluster analysis eseguita nello studio PIVUS³² ha dimostrato che i PCB meno clorurati formano un unico cluster e i PCB altamente clorurati ne formano un altro, un’osservazione che ben si adatta alla presente osservazione che sono soprattutto i PCB altamente clorurati ad essere associati alla mortalità. Le elevate associazioni tra i PCB all’interno di quel cluster rendono difficile valutare se si tratta di un composto specifico associato alla mortalità o piuttosto di associazioni comuni a tutti i PCB del cluster altamente clorurato. La constatazione che una misura sintetica di PCB altamente clorurati era associata a un aumento del rischio di mortalità, mentre i PCB meno clorurati non lo erano, sottolinea ulteriormente l’importanza di considerare i PCB altamente clorurati come un gruppo e non solo come composti singoli.

Non abbiamo potuto confermare le precedenti osservazioni che l’obesità²⁴ o il fumo⁴⁴ modificare l’associazione dei POP con la mortalità. Tuttavia, abbiamo trovato prove di associazioni non lineari di PCB 206, 189 e 99 con la mortalità di tutte le cause. Questa associazione è stata più pronunciata per il PCB 99, per il quale si è vista un’associazione a forma di U invertita. Tali associazioni non monotoniche di POP sono state presentate in precedenza.³⁴

È comune normalizzare i livelli di POP per la concentrazione di lipidi. Tuttavia, poiché sia gli esperimenti sugli animali che quelli sull’uomo^9,45 hanno dimostrato che livelli elevati di POP sono associati a variazioni dei lipidi nel tempo, abbiamo preferito adeguarci ai livelli di lipidi nell’analisi statistica, come precedentemente sostenuto da Gaskins e Schisterman⁴⁶ sulla base di considerazioni statistiche.

Abbiamo studiato un campione molto omogeneo di residenti svedesi di età superiore ai 70 anni, e quindi sono necessari studi in altre popolazioni per confermare i nostri risultati. Inoltre, poiché erano disponibili solo 0,5 mL di plasma per l’analisi, abbiamo potuto rilevare solo i POP con le concentrazioni più elevate, quindi ci mancano dati su POP importanti, come diossine e furani. Un’altra limitazione è che il numero di mortalità per CVD è piccolo e che potrebbero apparire errori di classificazione della causa di morte, sebbene tutti i certificati di morte siano stati convalidati da un medico esperto (L.L.). Tuttavia, qualsiasi errore di classificazione non farebbe che ridurre la nostra possibilità di trovare una differenza tra la mortalità per malattie cardiovascolari e la mortalità non cardiovascolari.

Conclusioni

In conclusione, livelli più elevati di PCB altamente clorurati sono stati associati ad un aumento del rischio di mortalità, soprattutto da CVD. I nostri risultati suggeriscono che si dovrebbero intraprendere azioni di salute pubblica per limitare l’esposizione a PCB altamente clorurati.

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