Zanieczyszczenia powietrza a choroby nowotworowe

W 2013 roku Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (ang. International Agency for Research on Cancer, IARC) po analizie dostępnych wyników badań sklasyfikowała zanieczyszczenie powietrza zewnętrznego (w szczególności pył zawieszony) jako substancję o udowodnionym działaniu kancerogennym (grupa 1). Wcześniej za rakotwórcze dla człowieka zostały również uznane spaliny emitowane przez silniki Diesla. Spaliny dieslowskie zostały sklasyfikowane jako substancja „prawdopodobnie rakotwórcza dla ludzi” (grupa 2A) już w roku 1988.

W obu przypadkach ocena IARC potwierdziła coś, czego można się było spodziewać. W skład pyłu zawieszonego pochodzącego ze spalania paliw kopalnych i biomasy wchodzi przecież wiele substancji rakotwórczych – choćby wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i ich pochodne.

Rak płuca

Zanieczyszczenia powietrza zwiększają zapadalność i umieralność związaną z rakiem płuca. Ryzyko zachorowania na raka płuca związane z długotrwałym narażeniem na zanieczyszczenia powietrza jest zazwyczaj znacznie mniejsze niż ryzyko związane z wieloletnim czynnym paleniem tytoniu. Jednak zarówno z perspektywy polskiej, jak i globalnej, ekspozycja na zanieczyszczenia powietrza dotyczy znacznie większej części populacji, niż narażenie na dym tytoniowy (dotyczy też oczywiście osób palących tytoń).

Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) wpływowi zanieczyszczenia powietrza można było w 2010 roku przypisać na całym świecie ok. 223 tys. (czyli ok. 15%) zgonów z powodu raka płuca^, . Związek między narażeniem na zanieczyszczenia powietrza a zapadalnością i/lub umieralnością na raka płuca był przedmiotem badań już od dłuższego czasu^{, , , , ,} . Badania tego typu prowadzono także w Polsce^, .

Wartości współczynników ryzyka dla narażenia na pył i dwutlenek azotu (NO2)

Meta-analizy dostępnych badań kohortowych prowadzonych w kilkusettysięcznych grupach osób obserwowanych przez kilkanaście lat pokazują wyraźny i statystycznie istotny związek między narażeniem na zanieczyszczenia pyłowe i tlenki azotu a zapadalnością i umieralnością na raka płuca.

Oszacowania wartości współczynnika ryzyka dla umieralności i zapadalności na raka płuca w przypadku długotrwałego narażenia na zanieczyszczenia pyłowe (PM_2,5 i PM₁₀) oraz dwutlenek azotu (NO₂) przeprowadzili m.in. Hamra i wsp. ^, . Badania te podsumowują wyniki kilkunastu dużych badań kohortowych prowadzonych w ciągu kilku ostatnich dekad głównie w USA, Europie Zachodniej i Japonii. W przypadku PM_2,5 otrzymano współczynnik ryzyka (RR) równy 1.09 na 10 µg/m³, z 95–procentowym przedziałem ufności wynoszącym (1.04, 1.14). Dla PM₁₀ otrzymano podobną, choć mniej precyzyjnie wyznaczoną wartość RR = 1.08 (1.00, 1.17). Ryzyko względne 1.09 na 10 µg/m³ oznacza, że zapadalność na raka płuca zwiększa się o 9% wraz ze wzrostem długookresowego narażenia populacji na PM_2,5 o każde 10 µg/m³.

W przypadku NO₂ RR = 1.04 (1.01, 1.08) na każde 10 µg/m³. Jak podkreślają autorzy, rakotwórcze działanie wykazuje jednak nie sam dwutlenek azotu (którego nie znajdziemy na liście czynników kancerogennych IARC), lecz inne substancje wchodzące w skład zanieczyszczeń generowanych przez silniki spalinowe, a których stężenia są silnie skorelowane ze stężeniami NO₂. Mogą to być np. lotne związki organiczne, bardzo drobne frakcje pyłu zawieszonego (ang. ultrafine particles), czy też WWA i ich nitrowe pochodne (nitro-WWA).

Wpływ zanieczyszczeń powietrza na powstawanie różnych typów raka płuca

Wyznaczono współczynniki ryzyka dla długotrwałego narażenia na pył zawieszony w przypadku konkretnego typu nowotworu płuca – raka gruczołowego (adenocarcinoma). Były one zdecydowanie wyższe niż dla nowotworów płuca ogółem: RR = 1.40 (1.07, 1.83) na 10 µg/m³ dla pyłu PM_2,5 oraz RR = 1.29 (1.02, 1.63) na 10 µg/m³ dla pyłu PM₁₀. Inne badania wskazują również na znacznie silniejszy związek między narażeniem na zanieczyszczenia powietrza a prawdopodobieństwem wystąpienia raka gruczołowego niż nowotworów płuca ogółem. Co więcej, w pracy Raaschou-Nielsen i wsp. nie wykazano istnienia istotnego związku między narażeniem na zanieczyszczenia powietrza a prawdopodobieństwem wystąpienia raka płaskonabłonkowego płuca, na którego występowanie ma wpływ palenie tytoniu.

Sytuacja w Polsce

Na tle innych krajów europejskich wpływ zanieczyszczenia powietrza na powstawanie nowotworów (w tym raka płuca) może być szczególnie istotny w przypadku Polski. W Polsce typowe długookresowe narażenia na PM_2,5 to 20–30 µg/m³, a w najbardziej zanieczyszczonych miejscowościach południowej Polski może przekraczać nawet 40 µg/m³ .

W Polsce nie przeprowadzono dotychczas dużych badań kohortowych pozwalających na oszacowanie związku narażenia populacji na drobne pyły a zapadalnością na raka płuca oraz na ocenę ewentualnych różnic pod tym względem z innymi państwami. Jednak w naszym kraju problem wydaje się być poważniejszy nie tylko dlatego, że stężenia zanieczyszczeń pyłowych są wysokie. Również dlatego, że w porównaniu z krajami, w których prowadzone były cytowane badania kohortowe, w sezonie grzewczym pył zawieszony w Polsce jest „bardziej rakotwórczy” – zawiera kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt razy więcej rakotwórczych związków z grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, azaarenów czy związków z grupy dioksyn^, niż w Japonii, USA czy Europie Zachodniej. Podobna sytuacja ma też miejsce dla innych policyklicznych związków aromatycznych i pochodnych WWA, takich jak nitro-WWA^, . Wiele z tych związków jest bardziej kancerogennych niż benzo(a)piren, którego rakotwórczy i mutagenny charakter jest dobrze poznany.

Przemawiające do wyobraźni jest przeliczenie ilości wdychanego z powietrzem benzo(a)pirenu (jednego z najważniejszych związków z grupy WWA) na równoważną liczbę papierosów, którą musiałaby wypalić osoba dorosła o przeciętnej aktywności fizycznej, by dostarczyć do organizmu taką samą ilość tej substancji. W zależności od miejscowości i uwzględnianego roku równoważnik ten może wynosić od kilkuset do nawet 3 tysięcy papierosów rocznie.

Obok niskiej emisji powierzchniowej (zanieczyszczeń produkowanych przez domowe piece, kotły i kominki oraz małe lokalne kotłownie), emisji przemysłowych i emisji zanieczyszczeń z transportu istotnym źródłem substancji kancerogennych obecnych w polskim powietrzu może być także spalanie odpadów z tworzyw sztucznych w domowych paleniskach, w ogniskach oraz pożary składowisk odpadów. Bardzo trudno jest oszacować narażenie populacji i skutki zdrowotne związane z tymi zjawiskami, w niektórych miejscach mogą one być jednak poważne.

Inne choroby nowotworowe

W oświadczeniu IARC z 2013 roku mowa jest o dwóch rodzajach nowotworów: wpływowi zanieczyszczeń powietrza przypisuje się nie tylko zwiększone ryzyko występowania raka płuca, ale też nowotworów pęcherza moczowego.

Narażeniu na typowe zanieczyszczenia powietrza przypisuje się zwiększone ryzyko występowania nie tylko raka płuca i raka pęcherza moczowego. Pokazano na przykład, że podwyższone narażenie na tlenki azotu (które są znacznikiem zanieczyszczeń generowanych przez motoryzację) w miejscu zamieszkania wiązało się ze zwiększonym ryzykiem występowania nowotworów mózgu i raka szyjki macicy u osób dorosłych.

W innej pracy pokazano z kolei, że z podwyższonym narażeniem ciężarnych matek na tlenki azotu wiąże się wyższe ryzyko występowania chorób nowotworowych u ich dzieci we wczesnym dzieciństwie. Prenatalna ekspozycja na tlenki azotu w całym okresie trwania ciąży była związana ze zwiększonym ryzykiem występowania białaczki limfoblastycznej; najsilniejszy związek zaobserwowano w przypadku dwutlenku azotu. Ekspozycja w czasie trzeciego trymestru ciąży wiązała się natomiast z podwyższonym ryzykiem występowania nowotworów gałki ocznej. W pracy tej nie znaleziono związków między narażeniem na tlenki azotu a występowaniem innych nowotworów. Jak już wcześniej wspomniano, rakotwórcze są raczej nie same tlenki azotu, lecz inne składniki spalin samochodowych, których stężenia są silnie skorelowane ze stężeniami tlenków azotu.

Narażenie na składowe zanieczyszczenia powietrza, takie jak związki z grupy WWA, pewne związki z grupy PCDD/F (dioksyny), pył zawieszony (sadza), czy spaliny silników Diesla, wiązane jest przez niektórych autorów z podwyższonym ryzykiem występowania chorób nowotworowych innych niż wymienione powyżej.