Vytvořené prostředí a syndrom nemocných budov Daniel Szabó RECETOX, Faculty of Science, Masaryk University 9. listopad 2023 Část 1: Vytvořené prostředí Úvod • Člověkem vytvořené prostředí a způsoby jeho utváření (plánování, regulace, trhové mechanismy…) ovlivňují /nejenom/ lidské zdraví ... • …Způsobem, který má i geograficky, společensky, kulturně determinovány ekonomické aspekty (nerovnosti) • Přístup epidemiologie a toxikologie se proměňuje a rozvíjí, adaptuje se na význam prostředí (nejenom chemických směsí) ve zdraví • A i díky rozvoji přidružených oborů (biologie-omics-exposom) začíná zahrnovat environmentální spravedlnost: zkoumání a adresování neindividualizovaných příčin nerovností ve zdraví (např. skládky) Klíčová slova 1. Built environment (vytvořené prostředí), jeho různé podoby, teoretické přístupy a provázané vlivy na zdraví 2. Epidemiologie, exposom a metody odhadu expozic vybudovaného prostředí 3. Syndrom nemocných budov: příběhy nejasných diagnóz a role epidemiologie a toxikologie 4. Environmentální spravedlnost a geografie zdraví vytvořené prostředí Městské plánování (urbanismus) Dopravní plánování a infrastruktura Zdravé / nemocné budovy (architektura a stavebnictví) Mikrobiom a kvalita ovzduší Klimatická změna, adaptace a resilience Propustnost a albedo Diverzita městské struktury a funkcí Hustota osídlení Infrastruktura pro aktivní dopravu Zelené a modré prostory Dostupná města pro pěší Technické sítě Teplota, vlhkost Počet kroků za den Nutriční hodnota jídla Hluk Psychická pohoda a sociální kontakt Přirozené světlo • Jak se dostáváme k poznání/podkladům (indikátorům) pro rozhodování o vizích a cílech ve zdraví? • Prostorová epidemiologie a geografie zdraví • Environmentální modely: modelování vnějších vlivů a expozic na základě geografické polohy 1. Prostředí, v němž je člověk situován, ovlivňuje jeho zdraví přímo (expozice), nebo nepřímo (změna chování->expozice): regulace kontaminantů 2. Modifikací prostředí (plánování, regulace) můžeme snížit výskyt rizikových faktorů → podpořit „zdravé“ chování → snížit nerovnosti ve zdraví (environmentální ne/spravedlnost) 3. Městské prostředí je ale nesmírně komplexní a provázaný systém Metodologie I: epidemiologie Kvantitativní analýza rizik Model rizik (znečištění) Transport kontaminantů • Atmosferický • Transport v povrchových/ podzemních vodách • Transport v potravinových řetezcích • Mikroprostředí a směsi Odhad expozic • Akutní • Subchronické • Chronické • Dávka a způsob expozice Management rizik Cílem je regulace imisí/emisí zdraví škodlivých látek Příklady: • Prostorové modely rizik • Prostorové analýzy zdravotních výstupů a geografie zdraví • Časové řady Modely determinantů nerovností ve zdraví • Snížení rizik vyžaduje adresování hlavních příčin / rozměrů • Jedním z hlavních determinantů je prostředí Diderichsenův model POLITIKY←→KONTEXT Příklady: • Prostorové modely rizik • Prostorové analýzy zdravotních výstupů a geografie zdraví • Časové řady https://zdravi2030.mzcr.cz/zdravi-2030-analyticka-studie.pdf https://zdravi2030.mzcr.cz/zdravi-2030-analyticka-studie.pdf https://zdravi2030.mzcr.cz/zdravi-2030-analyticka-studie.pdf https://zdravi2030.mzcr.cz/zdravi-2030-analyticka-studie.pdf Metodologie II: Vliv obecného prostředí* Odhad velkého množství externích expozic Měření interního exposomu (HMDB) Individuální zdravotní (biologické) trajektorie X vlivy Výstupy / doporučení pro stakeholdery Cílem je budování/udržování zdravého prostředí (a individuálních strategií pobytu v něm) / města jako spravovaného „socio-technického systému“ s různými funkcemi * URBAN EXPOSOME / MĚSTSKÝ EXPOSOM „(Je) přirozené kontinuum mezi městským a individuálním exposomem“ Significantly higher concentrations of CUPs in child samples indicate increased exposure in this vulnerable population group. Exposure patterns of the analysed CUPs indicate that dietary exposure is probably a more relevant pathway in comparison to environmental exposures. http://exposome-explorer.iarc.fr Sféry vlivu plánování (městského) prostředí • Zeleno-modrá infrastruktura • Aktivní města a dopravní dostupnost • Klimatické podmínky • Hluk a znečištění ovzduší • Bariérovost a segregace (redlining, splintering) • Přestože žádné z témat neřeší přímo zdraví, zdraví je implicitně přítomné jako cíl a důsledek (HiAP) • Teorie vytvořeného prostředí (měst) vycházejí z vizí uspořádání „stavebních prvků“ měst-společnosti s ohledem na (zdravotní) cíle • V praxi městského plánování se setkávají různé zájmy aktérů (nejenom lidských) na různých úrovní, včetně materiality – například setrvačnosti / odolnosti vůči změnám • Většinou napojeny na makroskopické principy (sociální, ekonomické a environmentální pilíře udržitelnosti) • Vedlejší důsledky (např. gentrifikace): společenské (ekonomické, mocenské…) determinanty exposomu (zdraví) Kontext, městské politiky a vize Vize vytvořeného prostředí Politiky a vize: zdraví ve městech • Cíle/indikátory udržitelného rozvoje (SDGs) • Provázána témata • HiAP: „Přístup k veřejným politikám napříč sektory, který systematicky bere v úvahu zdravotní důsledky rozhodnutí, hledá synergie a vyhýbá se škodlivým dopadům na zdraví s cílem zlepšit zdraví populace a rovnost ve zdraví.” Politiky: Indikátory Příklad: harmonizované indikátory udržitelné mobility (SUMI) Data • Dopravní chování a další dopravní indikátory • Městská zeleň • Imise/emise • Konektivita sítě, zastavěnost/otevřenost městská struktura • LAN, denní světlo (výška, charakter zástavby…) • Místa aktivit / pobytová místa • Individuální charakteristiky obyvatel a návštěvníků • … https://www.nature.com/articles/s41569-023-00873-3 Charakter zástavby → dopravní intenzity → imise (PM, UFP) → kontrola (genetické predispozice…) → diabetes, CVD … projekt EXPANSE Příklad: emisní normy Dieselgate 1 Příklad: emisní normy Dieselgate 2 „V databázi ISTP jsou desítky tisíc úspěšných kontrol se zcela identickými parametry emisní zkoušky. Podle těchto dat při testech dosahují stejných časů akcelerace nákladní Tatry i supersportovní BMW. Kromě toho se objevují i měření fyzikálně nemožná nebo výsledky naměřené během nepřiměřeně krátké doby…“ Dopravní plánování Vztah dopravního plánování a zdraví • Dopravní dostupnost a cestovní náklady: práce, péče, vzdělání… • Fyzická aktivita • Bezpečnost • Socializace (prostory pro setkávání) • Mikroklima (urban heat islands) • Znečištění ovzduší, hluk • Stres (pohyb, spolehlivost) Konceptuální hnutí „Diskurzivně“ naplňují podobné cíle: • Bezpečnost • Samostatnost / emancipaci / individualitu • Kontrolované mikroklima • Fyzickou aktivitu • Znečištění / hluk (suburbanizace) • Dostupnost • … Konceptuální hnutí • Na druhé straně jsou nestejné dopady: • Car dependency („dopravní chudoba“) • Suburbanizace a sídelní kaše • Fragmentace a zástavba krajiny • Energetická neefektivnost • Externality (imise)(vztah měst a periferií) • Prostorová neefektivnost (parkování) • Dopravní nehodovost atd. Konceptuální hnutí & legislativa Plány městské udržitelné mobility (evropský rámec, ~povinné pro česká města) 15-minutová města „Měkká“ města Ekourbanizmus … Národní dopravní politiky (sektorové…) Krajské strategie Technické normy, legislativa Pěší / obytné zóny – místa, přátelská k chůzi? Zeleno-modrá infrastruktura a biodiverzita ve městech Předpokládané mechanismy: • Psychické zdraví (restorativní prostory – terapeutické zahrady, „zelené recepty“, estetické hodnoty) • Biodiverzita a mikrobiom (ekosystémové služby – habitat, biokoridory) • Mitigace rizik (biofiltry – snižování expozic) • Mitigace/adaptace klimatických změn (mikroklima) • Prevence chorob (astma atopický exem - Ege et al., Hanski et al.) • Podpora fyzické aktivity • Riziko škodlivé mikrobioty / infekčních chorob Zeleno-modrá infrastruktura: biodiverzita, zdraví a klimatická změna https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-02318-8_2 Klimatická změna a globální nerovnosti • Regulace / směrnice (infringement) • Direktivy / nařízení (přímo platná) • Rozhodnutí (závazná) • Akty v přenesené pravomoci • Doporučení • Přijaté prováděcí akty Kontaminace: environmentální spravedlnost a hranice škodlivosti • Epidemiologie (toxikologie…) ve službách zdraví ohrožených komunit • Cíl: akceptace politických entit (soudy, veřejné politiky, regulace) • Kritika: neutralita vědy ve veřejných sporech Geograficky rozrůzněné expozice - • Role geografie/prostoru (ale také dalších oblastí) a moci v utváření rizik • Environmentální spravedlnost: disproporční (involuntární, neinternalizována) distribuce rizik a dopadů na zdraví – typicky v případech nebezpečných odpadů, tvorby znečištění a dalších expozic (těžba) • (Vědecký/laický) boj o identifikaci, řešení, kompenzaci (internalizaci) problému (dopadů na zdraví) • Blízkost, poloha, status (…) které nelze lehce (nebo vůbec) individuálně změnit, determinují rizika • Krajný příklad: váleční, klimatičtí uprchlíci • Méně krajný příklad: syndrom nemocných budov Geograficky rozrůzněné expozice Část 2: Nemocné budovy: epidemiologie a spory o poznání Nemocné budovy: příběhy nejistých onemocnění • Naming and framing: The social construction of diagnosis and illness • Historie / cyklus vzniku nové diagnózy – identifikace, akceptace, reakce (veřejné politiky ochrany zdraví) https://www.mdpi.com/2075-5309/12/3/287 • Na rozdíl od jednoznačně asociovaných onemocnění z povolání (silikóza, azbestóza), SBS nemá jednoznačné příznaky, ani výsledky testů • Příběh syndromu nemocných budov (SBS) díky své nejednoznačnosti odhaluje: • Rozdílnost nástrojů toxikologie a epidemiologie • Snahu pracovníků/ic o objektivní uznání symptomů • Strategie producentů chemických látek • Definici veřejných politik ochrany zdraví • Vznik vědeckého poznání: „konstrukce“ (a destrukce) onemocnění • Nerovnosti ve zdraví Toxikologie • Komora pro zjišťování zdravotních vlivů oxidu uhelnatého (1921) • Definice dose-response pro jednotlivé - látky - olovo • Příliš přísná kritéria pro identifikaci SBS pro expozici i pro krevní testy – chronicky nízké dávky směsi množství látek • Nedetekovatelné úrovně kontaminace • Nesouvisející symptomy • Vysvětlení: masové psychogenické onemocnění (masová hysterie) žen • Nerovnosti v přístupu různých skupin k možnosti uznání symptomů / diagnoz • … ovlivňuje podmínky (zdraví, kompenzace, regulace) Šetření National Institute for Occupational Safety & Health (NIOSH) Laická epidemiologie (popular epidemiology) • Obecná veřejnost sbírá data o onemocněních / symptomech… (občanská věda / citizen science) které přímo zažíva • Hlavní metoda pro identifikaci expozic ze skládek toxického odpadu v pozdním 20. století • Spor o to, kdo je legitimním pozorovatelem a příjemcem expozic Paradigmatické změny v epidemiologii I • Jak se fenomén SBS měnil v průběhu let? • „Epidemiologické války“ 90. let: • Cílem epidemiologie je popsat všechny vlivy a příčiny zdravotních výstupů • Sociální epidemiologie (makroskopické determinanty) • Epidemiologie rizikových faktorů • Molekulární epidemiologie (mikroskopické determinanty) • … induktivní (data-driven) vs. deduktivní (theory-driven) Paradigmatické změny v epidemiologii • 2003: HGP a netargetovaný GWAS nepřinesl vysvětlení většiny variability lidských onemocnění a oživil zájem o vliv prostředí • Post-genomická doba: je nutná změna klasifikace onemocnění, a co může přinést? • Problémy klasické nosologie (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1948102/) • Např. srpkovitá anemie: geneticky jednoznačná, monogenická onemocnění se výrazně liší fenotypicky a to i díky environmentálním faktorům • Nebo naopak, fenotypicky jednoznačné onemocnění s vícefaktorovým vznikem (plícní arteriální hypertenze) • Epigenetické změny, modifikující geny/proteiny, vlivy prostředí na fenotyp/expresi onemocnění • Faktory prostředí interagují s různými subgenomy za účelem modifikace transkripce jejich komponentních genů a modulace translace proteinových produktů a jejich posttranslační modifikace, čímž dochází ke změnám ve funkci a metabolismu proteinů a buněk a definují přechodný fenotyp. Vzory těchto polymorfních genů a jejich expresní profily zahrnují molekulární podpisy jedinečných patofenotypů, které nabízejí příslib diagnostické, prognostické a terapeutické specifičnosti; definice nemoci se stává „personalizovanou“ – a stejně i terapeutické cíle. Paradigmatické změny v epidemiologii a zdravotních politikách • Implikace pro veřejné politiky a zdravotní politiku: bottom-up nebo top-down přístup k exposomu • „socio-exposome“ a environmentální spravedlnost • Potenciál pro „celostní“ přístup k rizikovým faktorům bez zaměření na úzce vymezená onemocnění, • Vlivy komplexních chemických směsí (mixtures) • Větší a větší data Paradigmatické změny v epidemiologii • Riziko individualizace trajektorii zdraví: • individualizace rizik • Opomínání skupinových/společenských/environmentálních determinantů zdraví • „V tomto rámci je nemoc často vnímána jako morální selhání, spíše než výsledek podmínek životního prostředí, politických rozhodnutí nebo strukturálních nerovností.“ Paradigmatické změny v epidemiologii • Přestože prostředí vysvětluje většinu zdravotních výstupů, ve srovnání s genomikou/proteomikom/transkriptomikou (…) je zkoumání vnějších expozic notně pozadu… • Alespoň ve vztahu k vnějšímu prostředí (známe expozice z biomarkerů, ale neznáme tak hluboce jejich původ)… • … a socio-politické podmínky vzniku a udržování expozic. Poslední paradigmatické změny • Koncept environmentální spravedlnosti: • Epidemiologie a veřejné zdraví by neměly být „inventarizační“ - ateoretické z hlediska politických a společenských podmínek/prediktorů rizik… • včetně vědeckých kontroverzí („obchodníci s pochybností“) https://www.nature.com/articles/s41370-022-00422-z Obchodníci s pochybností: SBS, nebo SHS? https://www.jstor.org/stable/pdf/26761924.pdf https://www.jstor.org/stable/pdf/26761924.pdf Bad Science: A resource book Špatná věda: Kniha zdrojů tabákového průmyslu Špatná věda? … v Nejisté diagnózy - exposom • Rozvoj nových metod (metabolomika, sensory…) umožňují asociaci (biomarkerů, metabolomických profilů…) – a tedy detekci a diagnózu i pro dosud nediagnostikovatelné nemoci (např ME/CFS – chronický únavový syndrom) • Jejich patogenézu, i.e. asociace s příčinami na všech úrovních • Nebo jejich nepotvrzení (MSC - multiple chemical sensitivity) PAHs Vyvažování nákladů, rizik a přínosů Při konstrukci, topení, ventilaci, plánování… https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.7b01097 Vyvažování nákladů, rizik a přínosů: intervence snižování rizika nákazy https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.7b01097 • Legionella, COVID-19… Vyvažování nákladů, rizik a přínosů: městské plánování, klimatická změna Roger Revelle Vyvažování nákladů, rizik a přínosů: městské plánování, klimatická změna Roger Revelle "We're clearly going to have a rise in temperature in the next 100 years because of ... greenhouse gasses ... {but} we don't know how big it is going to be," Revelle said in a videotaped interview with University of California at San Diego biologist Paul Saltman in December 1990. "We can't say whether the temperature rise will be 2 or 10 degrees." Vyvažování nákladů, rizik a přínosů • Nejenom materiální odolnost, ale také chemické látky mají nejednoznačný a proměnlivý vliv na biologické zdraví (lidí – transvektorů nemocí – bakterií…) [DDT] Závěr 1. Exposom: paradigmatický vývoj epidemiologie a propojení poznání vědeckých směrů 2. S potenciálem poskytovat podklady pro exposure science / epidemiologii / toxikologii o expozicích na makroskopické a individuální úrovni zároveň 3. A reintegrovat / propojit tak do jisté míry způsob definice veřejných politik zdraví (HiAP)