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Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Lisboa 2012
Doutoramento em Medicina na especialidade de Fisiopatologia, apresentado à
Faculdade de Ciências Médicas da Universidade Nova de Lisboa.
Os desenhos apresentados na capa foram elaborados pelas crianças participantes no
Projecto Saud’AR
Orientador
Professor Doutor Nuno Neuparth, Professor Auxiliar do Departamento de
Fisiopatologia, da Faculdade de Ciências Médicas da Universidade Nova de Lisboa.
Financiamento
A presente dissertação foi desenvolvida no âmbito do Projecto Saud’AR, financiado
pela Fundação Calouste Gulbenkian.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins i
AGRADECIMENTOS
Todo o trabalho subjacente ao documento que surge agora como matéria de dissertação
de doutoramento, foi em grande parte resultado da colaboração de um conjunto de
pessoas às quais gostaria de expressar o meu agradecimento:
Ao Professor Doutor Nuno Neuparth, que tem acompanhado activamente o meu
percurso profissional e académico, agradeço todo o apoio e ânimo que me prestou pela
orientação do presente trabalho. Desde o início da minha actividade na faculdade, que
me imprimiu o gosto pela investigação científica. A sua capacidade em criar
desenvolvimento e de incentivar os que com ele directamente trabalham, tem tornado
possível a execução de diversos projectos de investigação na área da saúde respiratória.
À Professora Ana Luísa Papoila, incansável na forma como me ajudou, aconselhou e
esclareceu no complicado processo de análise de dados, que o presente trabalho
necessitou, dedico também uma palavra especial. A sua boa vontade e simpatia, foram
uma constante durante todo este processo.
Ao Professor Doutor António Rendas, Magnífico Reitor da Universidade Nova de
Lisboa, agradeço a confiança demonstrada ao aceitar-me como assistente do
Departamento de Fisiopatologia e toda a consideração e apoio prestado ao longo destes
anos. A sua competência, dedicação e entusiasmo são uma pedra motriz do ensino da
Fisiopatologia em Portugal.
À Professora Doutora Isabella Annesi-Maesano, com quem tem sido um privilégio
trabalhar, agradeço todo o interesse demonstrado e o seu excepcional aconselhamento
metodológico. Os ensinamentos que me transmitiu ao longo dos últimos anos,
enriqueceram-me enquanto investigador e conferiram-me um maior espírito crítico,
sobre diversos temas da área da epidemiologia.
Aos membros do Departamento de Planeamento e Ordenamento da Universidade de
Aveiro, com quem colaborámos activamente, dirijo também o meu apreço. Destaco os
contributos do Professor Doutor Carlos Borrego, coordenador do Projecto Saud’AR, e
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das Professoras Doutoras Joana Valente e Myriam Lopes. Graças a eles, foi
desenvolvida uma metodologia original de cálculo de exposição a poluentes, que
permitiu o estudo das associações com os dados da saúde.
Ao Professor Doutor Paolo Montuschi, que se disponibilizou a efectuar as medições de
8-isoprostanos, gratuitamente.
À técnica de cardiopneumologia Iolanda Caires, que me acompanhou nos longos dias de
trabalho de campo, e nas inúmeras deslocações a Viseu, cidade onde decorreu o estudo
que deu origem ao presente trabalho.
Ao Dr. José Martins, que tornou possível o doseamento urinário de marcadores do stress
oxidativo, designadamente de TBARS, por todo o empenho e dedicação que mostrou e
que contribuiu para o enriquecimento da presente matéria de dissertação.
Ao Departamento de Genética da Faculdade de Ciências Médicas, nomeadamente ao
seu Director, o Professor Doutor José Rueff, por ter disponibilizado o laboratório de
para efectuar os doseamentos de TBARS urinário. Referência especial também à
Professora Doutora Helena Borba, pelo aconselhamento e supervisão que prestou
durante os doseamentos.
À Professora Doutora Maria Guarino, pelo aconselhamento que prestou no âmbito do
estudo do stress oxidativo. A sua clareza e disponibilidade permitiram eliminar dúvidas
sobre esta área da bioquímica médica.
À Professora Doutora Patrícia Rosado Pinto, pelo apoio e aconselhamento sobre a
forma de estruturação dos conteúdos apresentados na presente dissertação.
Ao Dr. José Rosado Pinto, pela ajuda formal e informal prestada ao longo da execução
de todo o trabalho. Enquanto Director de Serviço soube sempre apoiar-me
institucionalmente, permitindo que o Projecto Saud’AR fosse executado.
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A todos os meus colegas do Serviço de Imunoalergologia do Hospital de Dona
Estefânia, pela simpatia e amizade ao longo dos anos. Em especial à actual Directora,
Dr.ª Paula Leiria Pinto, pelo seu apoio nos últimos meses.
A todo o corpo docente do Departamento de Fisiopatologia da Faculdade de Ciências
Médicas, pelo apoio e amizade demonstradas.
Às crianças e aos pais das crianças que participaram no estudo e que sempre
demonstraram uma enorme simpatia e boa vontade, ao longo das Visitas.
Aos professores das escolas participantes, sem os quais não teria sido certamente
possível o sucesso do estudo, e que possibilitaram, o enquadramento do Projecto
Saud’AR no dia-a-dia da escola.
Aos laboratórios LETI, pela oferta dos extractos alergénicos utilizados na execução dos
testes cutâneos por picada.
Aos meus pais, à minha esposa Ana e aos meus filhos Santiago e Catarina, que
souberam compreender as minhas faltas. O seu apoio e carinho foram decisivos para a
elaboração da presente tese de dissertação.
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PREÂMBULO
A poluição do ar tem sido cada vez mais encarada pelas autoridades como um problema
de saúde pública, estando associada com indicadores de morbilidade e mortalidade
humanas. Os doentes com patologia crónica respiratória, como a asma, são considerados
grupos susceptíveis aos efeitos nefastos da poluição.
Quando abordamos a poluição do ar, não nos podemos resignar à qualidade do ar
exterior. Deveremos entrar também em linha de conta com a qualidade do ar interior,
frequentemente esquecida. Atendendo a que mais de 80% do nosso tempo é passado em
ambientes interiores, a avaliação dos poluentes nestes locais é imprescindível para
determinar o valor de exposição final a que estamos sujeitos.
Dentro das fontes de poluição do ar interior, o fumo do tabaco é a melhor estudada.
Constituído por uma amálgama de poluentes, tem efeitos sobre as vias aéreas com uma
associação inequívoca com doença crónica respiratória e também cardiovascular. Por
este motivo, não é estranho o facto de existirem diversos estudos epidemiológicos na
literatura, que documentam a associação da poluição do ar com estas doenças.
Contudo, e apesar da evidência epidemiológica, os mecanismos subjacentes à lesão
induzida pela poluição do ar não se encontram ainda convenientemente esclarecidos.
Pensa-se que terão como ponto de partida a indução de stress oxidativo, à semelhança
do fumo do tabaco.
Foi intuito no presente trabalho, avaliar os efeitos da exposição à poluição do ar sobre
as vias aéreas, num grupo de crianças com história de sibilância, considerado
susceptível. Para atender a este objectivo utilizaram-se diferentes metodologias de
avaliação, que procuraram contribuir para uma melhor compreensão dos mecanismos
subjacentes à inflamação brônquica, associados com a exposição ambiental.
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ÍNDICE GERAL
LISTA DE TABELAS…………………………...……………………………….xi
LISTA DE FIGURA …………………..........................…………………..……..xv
LISTA DE ABREVIATURAS ............................................................................ xix
GLOSSÁRIO ..................................................................................................... xxiii
PUBLICAÇÕES ................................................................................................. xxv
RESUMO ............................................................................................................ xxix
SUMMARY ...................................................................................................... xxxiii
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 1
1.1. A asma .......................................................................................................... 1
1.2. A poluição do ar ........................................................................................... 2
1.2.1. Poluentes atmosféricos ......................................................................... 4
1.2.1.1. PM: matéria particulada .............................................................. 4
1.2.1.2. O ozono (O3) ................................................................................. 7
1.2.1.3. Óxidos de azoto ............................................................................ 8
1.2.1.4. Compostos orgânicos voláteis (COVs) ....................................... 10
1.2.1.5. Monóxido e dióxido de carbono ................................................. 11
1.2.1.6. Dióxido de enxofre...................................................................... 12
1.3. Estudos que avaliaram os efeitos da poluição sobre as vias aéreas ...... 14
1.3.1. Perspectiva histórica ........................................................................... 14
1.3.2. Tipos de Estudo .................................................................................. 14
1.3.2.1. Estudos de efeitos a curto prazo ................................................. 16
A) Estudos ecológicos ...................................................................... 16
B) Estudos de painel ........................................................................ 20
1.3.2.2. Estudos de efeitos a longo prazo ................................................ 24
A) Estudos transversais ................................................................... 24
B) Estudos de coorte ........................................................................ 27
C) Estudos de caso-controlo ........................................................... 29
1.4. Poluição: da emissão à exposição ............................................................. 31
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1.5. Biomarcadores de exposição ..................................................................... 33
1.5.1. Avaliação dos débitos das vias aéreas ................................................ 33
1.5.2. Estudo do ar exalado .......................................................................... 34
1.5.2.1. Fracção exalada de óxido nítrico (FENO) ................................. 34
1.5.2.2. Condensado Brônquico no Ar Exalado (EBC) ........................... 37
A) Estudo do pH do EBC ................................................................. 38
1.5.3. Stress oxidativo .................................................................................. 40
1.5.3.1. Estudo do stress oxidativo ......................................................... 44
1.6. Mecanismos de agressão dos poluentes do ar nas vias aéreas ............... 48
2. OBJECTIVOS .................................................................................................. 57
2.1. Objectivo geral ........................................................................................... 57
2.2. Objectivos específicos ................................................................................ 58
3. MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................. 59
3.1. Protocolo da avaliação médica ................................................................. 59
3.2. Questionário padronizado ........................................................................ 63
3.3. Condensado brônquico no ar exalado .................................................... 63
3.3.1. Recolha ............................................................................................... 63
3.3.2. Análise do pH ..................................................................................... 64
3.3.3. Doseamento de 8-isoprostanos ........................................................... 64
3.4. Espirometria com prova de broncodilatação .......................................... 65
3.5. Medição de FENO ...................................................................................... 65
3.6. Testes cutâneos por picada ....................................................................... 66
3.7. Estudo do débito expiratório máximo instantâneo (PEF) ..................... 66
3.8. Doseamento de cotinina urinária ............................................................. 67
3.9. Quantificação de TBARS .......................................................................... 67
3.10. Avaliação da infestação de ácaros .......................................................... 68
3.11. Protocolo de avaliação dos poluentes no ar ambiente .......................... 69
3.11.1. Avaliação da qualidade do ar............................................................ 69
3.11.2. Modelação da qualidade do ar .......................................................... 70
3.11.3. Cálculo da exposição individual ....................................................... 70
ÍNDICE GERAL
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins ix
3.12. Análise estatística ..................................................................................... 71
3.12.1 Modelos de regressão com um poluente ........................................... 72
3.12.1.1. Modelo com dados provenientes das quatro Visitas ................ 72
3.12.1.2. Modelo ajustado para o grau de infestação de ácaros do pó .. 73
3.12.1.3. Modelo com variabilidade do PEF como variável resposta. ... 74
3.12.2. Modelos de regressão com dois poluentes ....................................... 75
3.12.3. Associação de poluentes com 8-isoprostanos e com TBARS .......... 75
4. RESULTADOS ................................................................................................. 77
4.1. Descrição sumária da amostra ................................................................. 77
4.2. Resultados das variáveis resposta:marcadores de exposição ................ 79
4.3. Infestação de ácaros do pó ........................................................................ 81
4.4. Poluição do ar ............................................................................................ 81
4.5. Associações entre exposição a poluentes e biomarcadores de exposição:
resultados de modelos com dados provenientes das quatro Visitas ............. 85
4.6. Resultados de modelos que incluem o efeito do poluente, ajustado para
o grau de infestação de ácaros do pó (com três medidas repetidas) ............ 97
4.7. Modelo com variabilidade do PEF como variável resposta (com três
medidas repetidas) - Associações entre exposição a poluentes e variação do
PEF ................................................................................................................... 100
4.8. Modelos de exposição a dois poluentes .................................................. 102
4.9. Avaliação de stress oxidativo: 8-isoprostanos ....................................... 108
4.10. Avaliação de stress oxidativo: TBARS (malonaldeído urinário) ...... 113
4.11. Associação entre variáveis inflamatórias e variáveis
espirométricas ................................................................................................ .118
4.12. Associação entre poluentes e restantes variáveis independentes
estudadas ......................................................................................................... 118
5. SÍNTESE DE RESULTADOS ....................................................................... 123
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
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6. DISCUSSÃO ................................................................................................... 127
6.1. Exposição à poluição do ar e alterações funcionais das vias aéreas .... 130
6.2. Exposição a poluentes e variáveis clínicas ............................................. 134
6.3. Contribuição da exposição aos ácaros do pó ......................................... 135
6.4. Exposição a poluentes do ar e inflamação das vias aéreas: FENO ........ 137
6.5. Exposição a poluentes do ar e inflamação das vias aéreas: pH do
EBC……………………………………………………………………..…….141
6.6. Associações entre variáveis inflamatórias e variáveis espirométricas
.………………………………………………………………………………...146
6.7. Exposição a poluentes e stress oxidativo: 8-isoprostanos no EBC…...147
6.8. Exposição a poluentes e stress oxidativo: malonaldeído urinário……149
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS...…………...….…………………….......…...155
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………......….…..157
ANEXOS…………………………...…………….…………....………………...191
Anexo 1: Aprovação de comissão de ética..…………………………………...193
Anexo 2: Questionário do estudo ISAAC…………………………………….197
Anexo 3: Consentimento informado………………………………………….217
Anexo 4: Questionário médico………………………………………….…….223
Anexo em CD: Publicações.....................................................verso da contracapa
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1A: Resumo de estudos ecológicos citados ............................................... 19
Tabela 1B: Resumo de estudos ecológicos citados (continuação) ........................ 20
Tabela 2A: Resumo dos estudos de painel citados ................................................ 22
Tabela 2B: Resumo dos estudos de painel citados (continuação) ......................... 23
Tabela 3: Resumo dos estudos transversais citados ............................................. 27
Tabela 4: Resumo dos estudos de coorte citados .................................................. 29
Tabela 5: Resumo dos estudos caso-controlo citados……………………..…….. 30
Tabela 6: Descrição da amostra ............................................................................ 78
Tabela 7: Análises descritiva das variáveis resposta - Parâmetros espirométricos,
inflamatórios e clínicos. .......................................................................................... 79
Tabela 8: Análise descritiva das variáveis resposta com dados omissos. ............. 80
Tabela 9: Análise descritiva do número de colchões e do respectivo grau de
infestação, para cada Visita. ................................................................................... 81
Tabela 10: Concentrações de poluentes do ar para cada Visita, medidos nas casas
(interior) e escolas (interior e exterior). .................................................................. 82
Tabela 11: Quantificação da exposição total das crianças, para os diversos
poluentes do ar e das condições atmosféricas. ....................................................... 83
Tabela 12: Coeficientes de correlação de Spearman, entre os valores de exposição
individual dos vários poluentes, para a Visita 1 ..................................................... 84
Tabela 13: Coeficientes de correlação de Spearman, entre os valores de exposição
individual dos vários poluentes, para a Visita 2 ..................................................... 84
Tabela 14: Coeficientes de correlação de Spearman, entre os valores de exposição
individual dos vários poluentes, para a Visita 3 ..................................................... 84
Tabela 15: Coeficientes de correlação de Spearman, entre os valores de exposição
individual dos vários poluentes, para a Visita 4 ..................................................... 84
Tabela 16A: Análise univariada - Associação entre a exposição a poluentes e
biomarcadores de exposição: espirometria. ............................................................ 85
Tabela 16B: Análise univariada - Associação entre a exposição a poluentes e
biomarcadores de exposição referentes à inflamação das vias aéreas. ................... 86
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xii Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Tabela 17: Análise univariada - Associação entre a exposição aos poluentes e as
variáveis resposta clínicas. ..................................................................................... 87
Tabela 18A: Análise univariada - Associação entre as variáveis independentes
seleccionadas a priori e biomarcadores de exposição: espirometria ...................... 88
Tabela 18B: Análise univariada - Associação entre as variáveis independentes
seleccionadas a priori e biomarcadores de exposição de exposição referentes à
inflamação das vias aéreas ...................................................................................... 88
Tabela 19A: Análise univariada - Associação entre outras variáveis independentes
e biomarcadores de exposição: espirometria .......................................................... 89
Tabela 19B: Análise univariada - Associação entre outras variáveis independentes
e biomarcadores de exposição referentes à inflamação das vias aéreas ................. 89
Tabela 20: Análise univariada - Associação entre variáveis independentes
seleccionadas a priori e variáveis resposta clínicas ............................................... 90
Tabela 21: Análise univariada - Associação entre outras variáveis independentes e
variáveis resposta clínicas ...................................................................................... 90
Tabela 22A: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes e
biomarcadores de exposição: espirometria. ............................................................ 91
Tabela 22B: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes e
biomarcadores de exposição referentes à inflamação das vias aéreas. ................... 92
Tabela 23: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes e
variáveis resposta clínicas. ..................................................................................... 93
Tabela 24A: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes,
ajustado para o grau de infestação de ácaros do pó, e biomarcadores de exposição:
espirometria. ........................................................................................................... 98
Tabela 24B: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes,
ajustado para o grau de infestação de ácaros do pó, e biomarcadores de exposição
referentes à inflamação das vias aéreas. ................................................................. 99
Tabela 25: Análise univariada - Associação entre a exposição a poluentes e ∆PEF
do dia da Visita. .................................................................................................... 100
Tabela 26: Análise univariada - Associação entre as variáveis independentes
seleccionadas a priori e ∆PEF do dia da Visita.................................................... 101
Tabela 27: Análise univariada - Associação entre outras variáveis independentes e
∆PEF do dia da Visita. .......................................................................................... 101
LISTA DE TABELAS
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Tabela 28: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes e
∆PEF do dia da Visita. .......................................................................................... 102
Tabela 29: Modelo com dois poluentes - Associações estatisticamente
significativas entre FEV1 e poluentes ................................................................... 103
Tabela 30: Modelo com dois poluentes - Associações estatisticamente
significativas, entre pH no EBC e poluentes ........................................................ 105
Tabela 31: Coeficientes de correlação de Spearman entre 8-isoprostanos e
poluentes, variáveis espirométricas, inflamatórias e outras variáveis contínuas
(Visita 1) ............................................................................................................... 109
Tabela 32: Comparação de valores de 8-isoprostanos, para variáveis categóricas
(Visita 1) ............................................................................................................... 110
Tabela 33: Coeficientes de correlação de Spearman entre 8-isoprostanos,
poluentes, variáveis espirométricas, inflamatórias e outras variáveis contínuas
(Visita 2) ............................................................................................................... 111
Tabela 34: Comparação de valores de 8-isoprostanos, para variáveis categóricas
(Visita 2) ............................................................................................................... 112
Tabela 35: Coeficientes de correlação de Spearman entre TBARS (µmol/mol de
creatinina) e poluentes, variáveis espirométricas, inflamatórias e outras variáveis
contínuas (Visita 4) ............................................................................................... 113
Tabela 36: Coeficientes de correlação de Spearman entre TBARS (µmol/mol de
creatinina) / IMC e poluentes (Visita 4) ............................................................... 114
Tabela 37: Comparação de valores de TBARS entre grupos de exposição a
poluentes: exposição ≤ P50 versus exposição > P50 (Visita 4) .............................. 115
Tabela 38: Comparação de valores de TBARS (µmol/mol de creatinina), para
variáveis categóricas (Visita 4)............................................................................. 117
Tabela 39: Análise univariada - Associação entre variáveis inflamatórias e
variáveis espirométricas ....................................................................................... 118
Tabela 40A: Análise univariada - Associação entre exposição a poluentes (PM10,
ozono, NO2 e benzeno) e variáveis independentes seleccionadas a priori ........ 119
Tabela 40B: Análise univariada - Associação entre exposição a poluentes (PM10,
ozono, NO2 e benzeno) e outras variáveis independentes ................................... 120
Tabela 41A: Análise univariada - Associação entre exposição a poluentes
(tolueno, xileno, etilbenzeno e formaldeido) e variáveis independentes
seleccionadas a priori incluídas no modelo de regressão.................................... 120
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Tabela 41B: Análise univariada - Associação entre exposição a poluentes
(tolueno, xileno, etilbenzeno e formaldeido) e outras variáveis
independentes........................................................................................................121
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Fontes de oxidantes do aparelho respiratório..........................................42
Figura 2. Peroxidação lipídica enzimática e não enzimática..................................45
Figura 3. Modelo hierárquico da resposta celular ao stress oxidativo, induzido pela
exposição a poluentes, designadamente partículas ................................................. 51
Figura 4. Organigrama das avaliações efectuadas no âmbito do Projecto Saud’Ar,
coordenadas pela equipa médica ............................................................................ 62
Figura 5. Fotografia de braço de crianças após testes cutâneos por picada .......... 63
Figura 6. Dispositivo RTube para colheita de EBC .............................................. 63
Figura 7. Analisador portátil para medição do óxido nítrico no ar exalado .......... 63
Figura 8. Criança a realizar prova de espirometria ................................................ 63
Figura 9. Dispositivo electrónico para medição de débito expiratório máximo
instantâneo (PEF). .................................................................................................. 63
Figura 10. Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança a 95% para o FEV1, relativos a aumentos de 10 µg.m-3 de poluente
(análise multivariável). ........................................................................................... 94
Figura 11. Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança a 95% para o FEV1/FVC, relativos a aumentos de 10 µg.m-3 de poluente
(análise multivariável) ............................................................................................ 95
Figura 12. Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança a 95% para o FEF25-75%, relativos a aumentos de 10 µg.m-3 de poluente
(análise multivariável) ............................................................................................ 95
Figura 13. Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança a 95% para o ∆FEV1, relativos a aumentos de 10 µg. m-3 de poluente
(análise multivariável) ............................................................................................ 96
Figura 14. Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança para o pH do EBC, relativos a aumentos de 10 µg. m-3 de poluente
(análise multivariável) ............................................................................................ 96
Figura 15. Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança a 95% para o FENO, relativo a aumentos de 10 µg. m-3 de poluente
(análise multivariável) ............................................................................................ 97
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
xvi Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Figura 16. Coeficientes de regressão e intervalos de confiança a 95%, relativos ao
efeito do grau de infestação de ácaros do pó, sobre a relação FEV1/FVC, após
ajustamento para os diferentes poluentes ............................................................... 99
Figura 17. Modelo com dois poluentes - FEV1 e PM10 - coeficientes de regressão e
intervalos de confiança a 95% para o FEV1, relativo a aumentos de 10 µg. m-3 de
poluente ................................................................................................................ 103
Figura 18. Modelo com dois poluentes - FEV1 e NO2 - coeficientes de regressão e
intervalos de confiança a 95% para o FEV1, relativo a aumentos de 10 µg. m-3 de
poluente. ............................................................................................................... 104
Figura 19. Modelo com dois poluentes - FEV1 e benzeno - coeficientes de
regressão e intervalos de confiança a 95% para o FEV1, relativo a aumentos de 10
µg. m-3 de poluente. .............................................................................................. 104
Figura 20. Modelo com dois poluentes - FEV1 e etilbenzeno - coeficientes de
regressão e intervalos de confiança a 95% para o FEV1, relativo a aumentos de 10
µg. m-3 de poluente. .............................................................................................. 105
Figura 21. Modelo com dois poluentes - pH do EBC e PM10 - coeficientes de
regressão e intervalos de confiança para o pH do EBC, relativos a aumentos de 10
µg. m-3 de poluente ............................................................................................... 106
Figura 22. Modelo com dois poluentes - pH do EBC e NO2 - coeficientes de
regressão e intervalos de confiança para o pH do EBC, relativos a aumentos de 10
µg. m-3 de poluente ............................................................................................... 106
Figura 23. Modelo com dois poluentes - pH do EBC e benzeno - coeficientes de
regressão e intervalos de confiança para o pH do EBC, relativos a aumentos de 10
µg. m-3 de poluente ............................................................................................... 107
Figura 24. Modelo com dois poluentes - pH do EBC e etilbenzeno - coeficientes
de regressão e intervalos de confiança para o pH do EBC, relativos a aumentos de
10 µg. m-3 de poluente .......................................................................................... 107
Figura 25. Modelo com dois poluentes - sibilância nos 6 meses anteriores, PM10 e
NO2 - coeficientes de regressão e intervalos de confiança para sibilância, relativos
a aumentos de 10 µg. m-3 de poluente .................................................................. 108
Figura 26. Gráfico de dispersão entre as variáveis etilbenzeno e 8-isoprostanos
(Visita 2) ............................................................................................................... 111
LISTA DE FIGURAS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins xvii
Figura 27. Comparação dos valores de TBARS, entre grupos de exposição a
poluentes: exposição ≤ P50 versus exposição > P50 ........................................... ..115
Figura 28. Comparação dos valores de TBARS, entre grupos de exposição a
poluentes: exposição ≤ P50 versus exposição > P50 ………………...............…..116
Figura 29. Transportadores principais de H+ do epitélio respiratório............................143
Figura 30. Possível sequência de eventos associados à acidificação do condensado
brônquico do ar exalado, após uma agressão celular por poluentes do ar...................145
Figura 31. Mapa conceptual - Mecanismo de agressão dos poluentes do ar…... 152
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins xix
LISTA DE ABREVIATURAS AB: asma brônquica
AOS: Aerossóis orgânicos secundários
APHEA: The air pollution and health: an European approach
ARDS: Síndrome de dificuldade respiratória aguda
ARE: Elemento de resposta antioxidante
ATP: trifosfato de adenosina
ATS: American Thoracic Society
BD: Broncodilatador
BTEX: Grupo de VOCs (benzeno, tolueno, etileno e xileno)
CO: Monóxido de carbono
CO2: Dióxido de carbono
DEP: Diesel exhaust particules, que correspondem a partículas ultrafinas emitidas pelos
motores diesel
DPOC: Doença pulmonar obstrutiva crónica
ECRHS: European community respiratory health survey
EBC: Condensado brônquico do ar exalado
EDRF: Endothelial Derived Relaxant Factor
ERS: European respiratory society
EUA: Estados Unidos da América
FEV1: Volume expiratório forçado no primeiro segundo
FEF25-75%: Débito expiratório entre 25% e 75% da capacidade vital forçada
FVC: Capacidade vital forçada
FENO: Fracção exalada do óxido nítrico
FSIAQ: Finnish Society of Indoor Air Quality and Climate
GEE: Equações de estimação generalizada
G-CSF: Factor estimulante da colonização de granulócitos
GM-CSF: Factor estimulante da colonização de macrófagos
GINA: Global Initiative for Asthma
GST: Glutationa S-transferase
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
xx Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
H2O2: Peróxido de hidrogénio
HESE: Health effects of School Environment
HPLC: Cromatografia liquida de alta eficiência
IC: Intervalo de confiança
iNOS: Óxido nítrico sintase indutível
ISAAC: International study of asthma and allergies in childhood
IL: Interleucina
IMC: Índice de massa corporal
K+: Potássio
MAPK: proteínas tirosina quinase activadas por mitógenos
MCP-1: Proteína 1 quimiotática dos monócitos
MDA: Malonaldeído
Na+: Sódio
NADP+: Fosfato de dinucleótido de nicotinamida e adenina
NAOH: Hidróxido de sódio
NADPH: Forma reduzida de NADP+
NF-κB: Factor nuclear kappa B
Nrf2 ou NFE2L2: Factor nuclear eritróide 2
NO•: Óxido nítrico ou monóxido de azoto
NO2: Dióxido de azoto
NOx: Óxidos de azoto
O2-•: Superóxido
OH-•: Hidroxilo
O3: Ozono
OMS: Organização Mundial de Saúde
PAARC: Pollution atmosphérique et affections respiratoires chroniques
PAH: Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos
PEF: Peak Expiratory Flow ou débito expiratório máximo instantâneo
PEACE: European pollution effects on asthmatic children in Europe
PM10: Matéria particulada com diâmetro aerodinâmico de massa mediano, inferior a
10µm
LISTA DE ABREVIATURAS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins xxi
PM2.5: Matéria particulada com diâmetro aerodinâmico de massa mediano, inferior a
2,5µm
PM0.1: Matéria particulada com diâmetro aerodinâmico de massa mediano, inferior a
0,1µm. Também designadas de partículas ultrafinas.
PTS: Partículas totais em suspensão
P25: Percentil 25
P50: Percentil 50
P75: Percentil 75
RIA: Radioimunoensaio
RNS: Espécies reactivas de azoto
ROS: Espécies reactivas de oxigénio
ROFA: Residual oil fly ashes. Corresponde a um tipo de matéria particulada
SAPALDIA: Swiss study on air pollution and lung diseases in adults
SCARPOL: Swiss study on childhood allergy and respiratory symptoms with respect to
air pollution and climate
SOD: Superóxido dismutase
SO2: Dióxido de enxofre
SU: Serviço de urgência
TBA: Ácido tiorbarbitúrico
TBARS: Produtos reactivos com o ácido tiobarbitúrico (método de quantificação de
MDA)
TNF-α: Factor de necrose tumoral α
TGF-β: Factor transformante de crescimento β
VOCs: Compostos orgânicos voláteis
ΔFEV1: Melhoria do FEV1 em percentagem, após administração do broncodilatador
ΔPEF: Melhoria do PEF em percentagem, da medição vespertina comparativamente à
matinal
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins xxiii
GLOSSÁRIO
Compostos orgânicos voláteis: São químicos orgânicos emitidos por determinados
sólidos ou líquidos, na forma de gás. Podem ter uma proveniência variada, como tintas,
vernizes, adesivos, produtos de limpeza, combustão automóvel, entre muitas outras.
Exposição: Evento que ocorre quando um indivíduo está em contacto com um poluente
atmosférico. Para haver exposição é necessário que a concentração de um poluente em
um dado local não seja nula e que um indivíduo esteja presente nesse local.
GEE: Equações de estimação generalizadas. Tipo de análise de dados utilizado em
estudos longitudinais, com medidas repetidas. Corresponde a uma análise de regressão
logística, que entra em linha de conta com a correlação de dados intra-indivíduo ao
longo do tempo.
Modelação da qualidade do ar: Utilização de modelos numéricos da qualidade do ar,
que são programas computacionais que recorrem a algoritmos matemáticos para simular
o escoamento atmosférico, a dispersão de poluentes e eventualmente as reacções
químicas que ocorrem durante este processo. Os modelos são utilizados para estimar ou
para prever a concentração de poluentes na atmosfera a partir da libertação de poluentes
atmosféricos de fontes industriais, tráfego automóvel e descargas acidentais, para além
de outro tipo de fontes pontuais.
NADPH oxidase: Enzima existente na membrana de diversas células, nomeadamente
neutrófilos e fagócitos, e que permite num processo de transferência de electrões formar
O2-•. O O2
-•, que é um radical livre, é capaz de destruir bactérias através da iniciação de
uma cascata de eventos que envolve a formação de OH-•.
Ozono troposférico: Corresponde ao ozono presente na troposfera, que é a camada da
atmosfera mais próxima da terra. É formado a partir de reacções químicas que ocorrem
sob o efeito da luz solar, e que envolvem os óxidos de azoto e os compostos orgânicos
voláteis.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
xxiv Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Peroxidação lipídica: Cascata de eventos químicos resultante da acção de radicais
livres sobre os fosfolípidos de membrana. A perda da estrutura da membrana origina
alterações da sua permeabilidade.
Reacção de Haber-Weiss: Formação de OH-• a partir de H2O2 (H2O2 + O2-• → O2 +
OH-• + OH).
Reacção de Fenton: Formação de OH-• a partir de H2O2, catalisada por metais como o
ferro e o cobre (Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH + OH-•).
Radicais livres: Átomos, grupos de átomos ou moléculas que têm electrões não
emparelhados, tornando-os instáveis e altamente reactivos. São exemplos o O2-• e OH-•.
ROS ou espécies reactivas de oxigénio: Móleculas que contêm oxigénio na sua
estrutura e que podem funcionar como dadores ou receptores de electrões. São por este
motivo instáveis e reactivas. Incluem os radicais livres e moléculas como o O2 e H2O2.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientai
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins xxv
PUBLICAÇÕES
O trabalho desenvolvido na presente tese de dissertação, deu origem às seguintes
publicações:
Publicações sob a forma de artigo original (Anexo em CD)
Martins P, Caires I, Rosado-Pinto J, Lopes da Mata P, Torres S, Valente J, Borrego C,
Neuparth N. The clinical use of exhaled nitric oxide in wheezing children. Rev Port
Pneumol. 2008;14(2):196-218.
Martins P, Valente J, Papoila A, Caires I, Araújo-Martins J, Mata P, Lopes M, Torres S,
Rosado-Pinto J, Borrego C, Neuparth N. Efeito conjunto da exposição à poluição do ar
e aos ácaros do pó, sobre as vias aéreas. Rev Port Imuanoalergologia (aceite para
publicação no âmbito do 1º classificado do Prémio SPAIC – Bial Aristegui 2011).
Martins P, Valente J, Papoila A, Caires I, Araújo-Martins J,Mata P, Lopes M, Torres S,
Rosado-Pinto J, Borrego C, Annesi-Maesano I, Neuparth N. Airways changes related to
air pollution in wheezing children. Eur Respir J. 2011 Jun 30. [Epub ahead of print].
Publicações sob a forma resumo
Neuparth N, Martins P, Mata P, Rosado Pinto J, Borrego C. A saúde e o ar que
respiramos: Projecto Saud’Ar. Rev Port Imunoalergologia 2006; 14 (S3): 33.
Martins P, Caires I, Rosado Pinto J, Torres S, Valente J, Borrego C, Neuparth N.
Interesse da avaliação global das vias aéreas em crianças com sibilância. Rev Port
Imunoalergologia 2006; 14 (S3): 43.
Martins P, Caires I, Mata P, Rosado Pinto J, Valente J, Borrego C, Neuparth N. Óxido
nítrico no ar exalado e ambiente. Rev Port Imunoalergologia 2006; 14 (S3): 43.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
xxvi Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Martins P, Caires I, Rosado Pinto J, Torres S, Valente J, Borrego C, Neuparth N.
Poluição e pH das vias aéreas. Rev Port Pneumol 2007; 6 (S11): 34s.
Martins P, Caires I, Rosado Pinto J, Torres S, Valente J, Borrego C, Neuparth N.
Exposição a poluentes e alterações das vias aéreas. Rev Port Pneumol 2008; 6 (S11):
14s.
Martins P, Caires I, Torres S, Borrego C, Neuparth N. Exhaled nitric oxide and pH in
the exhaled breath condensate in asthmatic children: biomarkers of different
inflammatory pathways? Eur Repir J 2006; 28 (S50): 671s.
Martins P, Caires I, Torres S, Borrego C, Neuparth N. Reproducibility of exhaled breath
condensate pH measurements with a hand-held device in wheezing children. Eur Repir J
2006; 28 (S50): 789s.
Martins P, Caires I, Torres S, Borrego C, Neuparth N. Reproducibility of FENO
measurements in children using a hand-held analyser. Eur Repir J 2006; 28 (S50): 791s.
Martins P, Caires I, Rosado Pinto J, Neuparth N. Comparação de dois métodos de
avaliação da variabilidade do peak expiratory flow. Rev Port Pneumol 2006; 6 (S1):
91s-92s.
Martins P, Caires I, Torres S, Neuparth N. Óxido Nítrico no ar exalado: comparação de
medições com dois analisadores. Rev Port Pneumol 2006; 6 (S1): 92s-93s.
Martins P, Caires I, Rosado Pinto J, Valente J, Neuparth N. Exhaled breath condensate
pH measurements in two different seasons. Eur Repir J 2007; 30 (S51): 305s.
Martins P, Caires I; Mata P; Torres S; Rosado Pinto J, Neuparth N. Exhaled nitric oxide
as a predictor of wheezing in a paediatric population. Rev Port Imunoalergologia 2007;
15 (S3): 15.
Martins P, Caires I, Rosado Pinto J, Torres S, Valente J, Borrego C, Neuparth N.
Poluição e pH das vias aéreas. Rev Port Pneumol 2007; 13 (S 6): 34s.
PUBLICAÇÕES
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins xxvii
Martins P, Caires I, Rosado Pinto J, Torres S, Neuparth N. Exhaled breath condensate
pH and peak flow variability in asthma. Eur Resp J 2008: 32 (S52): 187s.
Martins P, Caires I, Martins J, Rosado Pinto J, Papoila AL, Valente J, Borrego C,
Neuparth N. Individual exposure to air pollutants and airways behaviour. Eur Resp J
2009: 34 (S53): 183s.
Martins P, Mata P, Monteiro S, Caires I, Rosado-Pinto J, Valente J, Borrego C,
Neuparth N. Projecto Saud´AR: Caracterização Acarológica de Ambientes Interiores.
Proceedings da 9ª Conferência Nacional de Ambiente, Aveiro, Portugal, 18-20 Abril de
2007, pp. 148-153.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins xxix
RESUMO
Tratando-se a asma de uma doença respiratória, desde há várias décadas que tem sido
abordada a hipótese de que factores ambientais, nomeadamente os relacionados com a
qualidade do ar inalado, possam contribuir para o seu agravamento. Para além dos
aeroalergenos, outros factores ambientais como a poluição atmosférica estarão
associados às doenças respiratórias.
O ar respirado contém uma variedade de poluentes atmosféricos, provenientes quer de
fontes naturais quer de origem antropogénica, nomeadamente de actividades industriais,
domésticas ou das emissões de veículos. Estes poluentes, tradicionalmente considerados
como um problema de foro ambiental, têm sido cada vez mais encarados como um
problema de saúde pública. Também a qualidade do ar interior, tem sido associada a
queixas respiratórias, não só em termos ocupacionais mas também em exposições
domésticas.
Dentro dos principais poluentes, encontramos a matéria particulada (como as PM10), o
O3, NO2, e os compostos orgânicos voláteis (COVs). Se é verdade que os três primeiros
têm como principais fontes de exposição a combustão fóssil associada aos veículos
automóveis, já os COVs (como o benzeno, tolueno, xileno, etilbenzeno e formaldeído)
são poluentes mais característicos do ar interior.
Os mecanismos fisiopatológicos subjacentes à agressão dos poluentes do ar não se
encontram convenientemente esclarecidos. Pensa-se que após a sua inalação, induzam
um grau crescente de stress oxidativo que será responsável pelo desenvolvimento da
inflamação das vias aéreas. A progressão do stress oxidativo e da inflamação, associar-
se-ão posteriormente a lesão local (pulmonar) e sistémica.
Neste trabalho pretendeu-se avaliar os efeitos da exposição individual a diversos
poluentes, do ar exterior e interior, sobre as vias aéreas, recorrendo a parâmetros
funcionais, inflamatórios e do estudo do stress oxidativo. Neste sentido, desenvolveu-se
um estudo de painel na cidade de Viseu, em que foram acompanhadas durante 18
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
xxx Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
meses, 51 crianças com história de sibilância, identificadas pelo questionário do estudo
ISAAC. As crianças foram avaliadas em quatro Visitas (quatro medidas repetidas),
através de diversos exames, que incluíram execução de espirometria com
broncodilatação, medição ambulatória do PEF, medição de FENO e estudo do pH no
condensado brônquico do ar exalado. O estudo dos 8-isoprostanos no condensado
brônquico foi efectuado somente em duas Visitas, e o do doseamento de malonaldeído
urinário somente na última Visita.
Para além da avaliação do grau de infestação de ácaros do pó do colchão, para cada
criança foi calculado o valor de exposição individual a PM10, O3, NO2, benzeno,
tolueno, xileno, etilbenzeno e formaldeído, através de uma complexa metodologia que
envolveu técnicas de modelação associadas a medições directas do ar interior (na casa e
escola da criança) e do ar exterior.
Para a análise de dados foram utilizadas equações de estimação generalizadas com uma
matriz de correlação de trabalho uniforme, com excepção do estudo das associações
entre poluentes, 8-isoprostanos e malonaldeído.
Verificou-se na análise multivariável a existência de uma associação entre o
agravamento dos parâmetros espirométricos e a exposição aumentada a PM10, NO2,
benzeno, tolueno e etilbenzeno. Foram também encontradas associações entre
diminuição do pH do EBC e exposição crescente a PM10, NO2, benzeno e etilbenzeno e
associações entre valores aumentados de FENO e exposição a etilbenzeno e tolueno. O
benzeno, o tolueno e o etilbenzeno foram associados com maior recurso a
broncodilatador nos 6 meses anteriores à Visita e o tolueno com deslocações ao serviço
de urgência.
Os resultados dos modelos de regressão que incluíram o efeito do poluente ajustado
para o grau de infestação de ácaros do pó foram, de uma forma geral, idênticos ao da
análise multivariável anterior, com excepção das associações para com o FENO. Nos
modelos de exposição com dois poluentes, com o FEV1 como variável resposta,
somente o benzeno persistiu com significado estatístico. No modelo com dois poluentes
tendo o pH do EBC como variável resposta, somente persistiram as PM10.
RESUMO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins xxxi
Os 8-isoprostanos correlacionaram-se com alguns COVs, designadamente etilbenzeno,
xileno, tolueno e benzeno. Os valores de malonaldeído urinário não se correlacionaram
com os valores de poluentes. Verificou-se no entanto que de uma forma geral, e em
particular mais uma vez para os COVs, as crianças mais expostas a poluentes,
apresentaram valores superiores de malonaldeído na urina.
Verificou-se que os poluentes do ar em geral, e os COVs em particular, se associaram
com uma deterioração das vias aéreas. A exposição crescente a poluentes associou-se
não só com obstrução brônquica, mas também com FENO aumentado e maior acidez
das vias aéreas. A exposição crescente a COVs correlacionou-se com um maior stress
oxidativo das vias aéreas (medido pelos 8-isoprostanos). As crianças com exposição
superior a COVs apresentaram maiores valores de malonaldeído urinário.
Este trabalho sugere uma associação entre exposição a poluentes, inflamação das vias
aéreas e stress oxidativo. Vem reforçar o interesse dos poluentes do ar, nomeadamente
os associados a ambientes interiores, frequentemente esquecidos e que poderão ser
explicativos do agravamento duma criança com sibilância.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins xxxiii
SUMMARY
Asthma is a chronic respiratory disease that could be influenced by environmental
factors, as allergens and air pollutants.
The air breathed contains a diversity of air pollutants, both from natural or
anthropogenic sources. Atmospheric pollution, traditionally considered an
environmental problem, is nowadays looked as an important public health problem.
Indoor air pollutants are also related with respiratory diseases, not only in terms of
occupational exposures but also in domestic activities.
Particulate matter (such as PM10), O3, NO2 and volatile organic compounds (VOCs) are
the main air pollutants. The main source for PM10, O3, NO2 exposure is traffic exhaust
while for VOCs (such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and phormaldehyde)
the main sources for exposure are located in indoor environments.
The pathophysiologic mechanisms underlying the aggression of air pollutants are not
properly understood. It is thought that after inhalation, air pollutants could induce
oxidative stress, which would be responsible for airways inflammation. The progression
of oxidative stress and airways inflammation, would contribute for the local and
systemic effects of the air pollutants.
The present study aimed to evaluate the effects of individual exposure to various
pollutants over the airways, through lung function tests, inflammatory and oxidative
stress biomarkers. In this sense, we developed a panel study in the city of Viseu, that
included 51 children with a history of wheezing. Those children that were identified by
the ISAAC questionnaire, were followed for 18 months. Children were assessed four
times (four repeated measures) through the following tests: spirometry with
bronchodilation test, PEF study, FENO evaluation and exhaled breath condensate pH
measurement. 8-isoprostane in the exhaled breath condensate were also measured but
only in two visits. Urinary malonaldehyde measurement was performed only in the last
visit.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
xxxiv Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Besides the assessment of the house dust mite infestation, we calculated for each child
the value of individual exposure to a wide range of pollutants: PM10, O3, NO2, benzene,
toluene, xylene, ethyl benzene and formaldehyde. This strategy used a complex
methodology that included air pollution modelling techniques and direct measurements
indoors (homes and schools) and outdoors.
Generalized estimating equations with an exchangeable working correlation matrix
were used for the analysis of the data. Exceptions were for the study of associations
between air pollutants, malonaldehyde and 8-isoprostanes.
In the multivariate analysis we found an association between worsening of spirometric
outcomes and increased exposure to PM10, NO2, benzene, toluene and ethylbenzene. In
the multivariate analysis we found also negative associations between EBC pH and
exposure to PM10, NO2, benzene, ethylbenzene and positive associations between FENO
and exposure to ethylbenzene and toluene. Benzene, toluene and ethylbenzene were
associated with increased use of bronchodilator in the 6 months prior to the visit and
toluene with emergency department visits.
Results of the regression models that included also the effect of the pollutant adjusted
for the degree of infestation to house dust mites, were identical to the previous models.
Exceptions were for FENO associations. In the two-pollutant models, with the FEV1 as
dependent variable, only benzene persisted with statistical significance. In the two-
pollutant model with pH of EBC as dependent variable, only PM10 persisted.
8-isoprostanes were well correlated with some VOCs, namely with ethylbenzene,
xylene, toluene and benzene. Urinary malonaldehyde did not present any correlation
with air pollutants exposure. However, those children more exposed to air pollutants
(namely to VOCs), presented higher values of malonaldehyde.
It was found that air pollutants in general, and namely VOCs, were associated with
deterioration of the airways. The increased exposure to air pollutants was associated not
only with airways obstruction, but also with increased FENO and higher acidity of the
airways. The increased exposure to VOCs was correlated with increased airways
SUMMARY
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins xxxv
oxidative stress (measured by 8-isoprostane). Children with higher levels of exposure to
VOCs had higher values of urinary malonaldehyde.
This study suggests a relation between air pollution, airways inflammation and
oxidative stress. It suggests also that attention should be dedicated to air quality as air
pollutants could cause airways deterioration.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 1
1. INTRODUÇÃO
1.1. A asma
A asma é uma doença crónica respiratória, inflamatória, caracterizada clinicamente por
episódios recorrentes de tosse, sibilância e dispneia. A hiperreactividade brônquica é
uma característica desta doença que, funcionalmente, se caracteriza por uma obstrução
das vias aéreas reversível espontaneamente ou através de medicação (1). As vias aéreas
apresentam, para além da reversibilidade, uma variabilidade ao longo do tempo (2).
A prevalência da asma e de outras doenças alérgicas tem aumentado nas últimas
décadas em diferentes zonas do globo, tal como foi demonstrado em estudos como o
International Study of Asthma and Allergies in Childhood (ISAAC) (3). Estudos como o
ISAAC e o European Community Respiratory Health Survey (ECRHS) (4) permitiram,
através duma metodologia padronizada, fornecer dados comparáveis sobre doenças e
hábitos, em diferentes zonas geográficas. Importante ainda, foi o facto de identificarem
factores de risco para as doenças estudadas.
Tratando-se a asma de uma doença respiratória, desde há várias décadas que tem sido
abordada a hipótese de que factores ambientais, nomeadamente os relacionados com os
da qualidade do ar inalado, possam contribuir para o aumento desta doença.
A grande maioria dos casos de asma, nomeadamente na criança, pode ser classificado
como de etiologia alérgica (2). Na asma alérgica, constata-se a existência de uma
sensibilização a aeroalergenos, cuja exposição pode desencadear episódios de sibilância
e de dispneia (2). Este conhecimento, com evidência científica, foi assimilado nas
últimas décadas não só pela comunidade médica mas também pela população em geral,
sendo uma justificação comum para o agravamento de sintomas respiratórios (5, 6).
Os ácaros do pó constituem a principal sensibilização a aeroalergenos nos países
ocidentais, sendo os ambientes interiores os seus principais reservatórios (5). Têm sido
por isso propostas diversas medidas de controlo ambiental alergénico, com um nível de
evidência questionado, nomeadamente em resultados de estudos de meta-análise (7).
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
2 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Mas para além dos aeroalergenos, existem outros factores ambientais associados ao
agravamento das doenças respiratórias. Dentro destes, encontramos a poluição
atmosférica, que diversos estudos citados mais adiante, sugeriram constituir uma causa
de agravamento da saúde dos doentes asmáticos.
Síntese
A asma é uma doença crónica respiratória, que apresenta uma estreita relação em termos
de sintomas, com factores ambientais. Para além dos ácaros do pó, a poluição estará
também associada a um agravamento da asma.
1.2. A poluição do ar
Os poluentes atmosféricos, encontram-se dentro dos estímulos capazes de induzir
alterações do comportamento das vias aéreas. A poluição atmosférica (8) define-se
como a presença na atmosfera de substâncias ou energia que exerçam uma acção nociva
susceptível de pôr em risco a saúde humana, de causar danos aos recursos biológicos e
aos ecossistemas, de deteriorar os bens materiais e de ameaçar ou prejudicar o valor
recreativo ou outras utilizações legítimas do ambiente.
O ar respirado contém uma variedade de poluentes atmosféricos, provenientes quer de
fontes naturais quer de origem antropogénica, nomeadamente de actividades industriais,
domésticas ou de emissões de veículos. Estes poluentes, tradicionalmente considerados
como um problema de foro ambiental, têm sido cada vez mais encarados como um
problema de saúde pública responsável pelo aumento da mortalidade e morbilidade
humanas. Também a qualidade do ar interior, em termos de poluentes, tem sido
associada a queixas respiratórias, não só em estudos de foro ocupacional (9) mas
também em trabalhos que efectuaram avaliações do ar em habitações (10).
Os ambientes interiores sofreram grandes mudanças nas últimas décadas. Se é verdade
que foi introduzida uma vastidão de novos materiais, nomeadamente mobiliário, tintas,
vernizes e produtos de limpeza, por outro lado, observou-se uma tendência crescente
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 3
para existir uma menor ventilação dos espaços interiores, com o intuito de conservar a
energia dos edifícios. Estas alterações da ventilação (11, 12), serão consequência de
mudanças das características construtivas e também da alteração de hábitos dos
ocupantes.
Dentro das fontes emissoras de poluentes do ar interior, encontramos o tabaco que
apresenta uma associação com doença bem estabelecida (13). O tabaco é responsável
pela libertação de matéria particulada (14) e de compostos orgânicos voláteis, como o
benzeno (15). Outra fonte importante de poluentes são as actividades domésticas
relacionadas com o tipo de combustível utilizado para cozinhar ou para aquecimento.
De facto, à semelhança dos hábitos tabágicos, a queima de biomassa encontra-se
relacionada epidemiológicamente com o diagnóstico de doenças crónicas respiratórias
(16), como observámos em um estudo recente, realizado em Cabo Verde, país onde
essas práticas sãos usuais.
As doenças crónicas respiratórias, como a asma e a doença pulmonar obstrutiva crónica
(DPOC), atingem milhões de pessoas em todo o mundo. Estima-se que a nível mundial
existam mais de 300 milhões de asmáticos e mais de 210 milhões de doentes com
DPOC, sendo que estes números apresentam uma tendência crescente, nomeadamente
ao nível da criança e do idoso (17). As doenças crónicas respiratórias têm constituído
uma das preocupações da Organização Mundial de Saúde (OMS), não só nos países
desenvolvidos mas também em países não industrializados.
A OMS considera que para além dos alergenos, do tabagismo, da queima de biomassa, e
da exposição ocupacional, também a qualidade do ar em termos de dióxido de azoto,
compostos orgânicos voláteis, partículas suspensas no ar e dióxido de carbono,
contribuem negativamente para as doenças crónicas respiratórias (13).
No entanto, apesar do conhecimento científico existente sobre os efeitos nefastos da
poluição atmosférica, tendo em conta as recomendações feitas por diversas entidades
médicas e governamentais, verifica-se que ainda não houve uma adequada transposição
para a população geral destas preocupações, nomeadamente no que se refere à
importância da qualidade do ar interior.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
4 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
1.2.1. Poluentes atmosféricos
São muitos e variados os poluentes existentes na atmosfera, que apesar da sua
importância representam cerca de 1% da atmosfera terrestre, que é maioritariamente
constituída por azoto.
1.2.1.1. PM: matéria particulada
A matéria particulada, designada de PM, são materiais na fase sólida ou líquida que se
encontram em suspensão na atmosfera. São emitidas por uma grande variedade de
fontes naturais e antropogénicas. Uma fracção significativa da matéria particulada, de
origem natural (18), é constituída por partículas minerais, em geral silicatos, carbonatos,
sulfato de cálcio e óxidos de ferro e também pelo aerossol marinho. Outras fontes
naturais de partículas (19), são as fontes biogénicas, constituídas por pólenes e esporos.
Constituem fontes importantes de material particulado a indústria, incêndios / fogueiras,
e o tráfego automóvel, designadamente o associado com a combustão proveniente de
veículos diesel (20).
O “black smoke” ou fumo negro, constituiu o parâmetro inicialmente utilizado para a
monitorização ambiental de matéria particulada, sendo pouco preciso para caracterizar
as dimensões destas. Foi substituído posteriormente pela monitorização de PM10 e
PM2.5.
O tamanho das partículas (21) encontra-se directamente relacionado com o potencial de
provocarem problemas de saúde. Para se ficar com uma ideia do tamanho das partículas
em questão, um grão fino de areia apresenta um diâmetro de cerca de 90 µm e um
cabelo humano uma espessura de 50 a 70 µm.
Podemos classificar as PM (21) de acordo com a sua dimensão em PTS, PM10, PM10-2.5,
PM2.5 e ultrafinas:
- As “Partículas Totais em Suspensão – PTS”, são aquelas que apresentam um
diâmetro aerodinâmico de massa inferior a 50 µm.
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 5
- As PM10, apresentam um diâmetro aerodinâmico de massa até 10 µm, e
correspondem à fracção inalável.
- As PM10-2.5, apresentam um diâmetro aerodinâmico entre 2,5 e 10 µm.
Correspondem à fracção “grosseira” das partículas. Resultam primariamente da
resuspensão de poeiras de diversas origens, tal como da terra, de vulcões, do sal
marinho, entre outras. Os aeroalergenos, como fragmentos de pólenes e ácaros
do pó, estão incluídos neste grupo. Esta fracção de partículas pode alcançar a
traqueia, brônquios e inclusivamente os bronquíolos.
- As partículas que apresentam dimensões inferiores a 2,5 µm, são designadas de
partículas finas (PM2.5). Têm como principal origem a combustão fóssil. Dado a
sua menor dimensão, conseguem alcançar as vias aéreas mais distais, como os
brônquios, bronquíolos e inclusivamente os alvéolos. Permanecem suspensas no
ar durante longos períodos de tempo, podendo ser transportadas ao longo de
grandes distâncias. Conseguem entrar mais facilmente nos ambientes interiores.
- As partículas ultrafinas (PM0.1), de dimensões inferiores a 0.1 µm (ou 100
nanómetros), estão associadas a emissões provenientes da combustão de
veículos automóveis. Devido à sua pequeníssima dimensão, apresentam a
capacidade de atravessar a membrana alvéolo-capilar, entrar em circulação e
actuar em locais distais ao pulmão. Estão associadas a patologia cardiovascular
(22). O termo nanopartículas, utilizado na área da engenharia, corresponde ao de
partículas de dimensões idênticas às ultrafinas. Dentro das partículas ultra-finas
encontram-se as emitidas pelos motores a diesel, designadas de “DEP - Diesel
Exhaust Particles” (23, 24). As DEP são um componente importante da matéria
particulada urbana.
A matéria particulada foi considerada durante muitos anos como um poluente do ar
exterior. Sabe-se no entanto hoje, que no ar interior, podem ser encontrados níveis
elevados de PM10. Ao nível das habitações existem várias fontes de partículas, sendo o
tabaco (25) das mais importantes. A presença de animais domésticos no interior das
habitações e a localização desta numa zona de tráfico urbano (26), contribuem também
para níveis aumentados de partículas no ar interior.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
6 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
A queima de biomassa, já referida, constitui uma outra fonte importante de partículas no
ar interior. A utilização de combustíveis sólidos para cozinhar ou para aquecimento tem
sido apontada como um problema de saúde pública em países subdesenvolvidos e em
vias de desenvolvimento. Nestes países, a queima de madeira, carvão ou estrume é
frequente como forma de obter energia doméstica. Estes materiais são tipicamente
queimados em fogões simples de combustão incompleta, com subsequente exposição a
níveis elevados de poluição. Esta exposição tem sido associada com DPOC não só em
países de médio e baixo rendimento (16), mas também em países industrializados como
a Espanha (27).
A legislação nacional relativa ao ar ambiente (Decreto-Lei nº 102/2010, de 23 de
Setembro), estipula um valor médio máximo de 50 μg.m-3 em 24 horas (não
ultrapassáveis mais de 35 vezes por ano civil) e também um valor médio máximo de 40
μg.m-3 por ano. De referir, que a Organização Mundial de Saúde (OMS) (28) recomenda
que o valor médio máximo anual seja de 20 μg.m-3, enfatizando o papel prejudicial da
matéria particulada. A OMS (29) estima que a esperança média de vida na União
Europeia seja 8,6 meses inferior ao esperado, como resultado da exposição a matéria
particulada, designadamente PM2.5.
De salientar que os valores estipulados para o ar ambiente, exterior, encontram-se
claramente abaixo do estipulado para os ambientes interiores, onde passamos mais de
80% do nosso tempo (30). De facto, a legislação nacional (Decreto-Lei nº 79/2006 de 4
de Abril) relativa à qualidade do ar interior contempla para as partículas suspensas no
ar, uma concentração máxima de referência de 150 μg.m-3. A Finnish Society of Indoor
Air Quality and Climate (FSIAQ) (31) sugeriu valores de 20, 40 e 50 μg.m-3, como
valores de qualidade do ar interior nas categorias de “muito bom”, ”bom” e
“satisfatório”, respectivamente.
Os valores de PM fazem parte da monitorização da qualidade do ar ambiente nos países
industrializados, incluindo Portugal. Existe por este motivo grande informação sobre as
concentrações de partículas no ar exterior. Relativamente ao ar interior, a informação é
mais escassa, existindo menos trabalhos publicados. A título de exemplo, foram
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 7
encontrados valores medianos de PM10 de 20 μg.m-3 em Portugal (32), 44 μg.m-3 no
México (33) e entre 340 e 518 μg.m-3 na China (34).
Os valores de PM10 medidos no ar interior das escolas encontrar-se-ão aumentados, de
acordo com o estudo Health Effects of School Environment (HESE) que avaliou 21
instituições de vários países europeus (35). Neste estudo, cerca de 80% das escolas
tinham concentrações de PM10 superiores a 50 μg.m-3.
As associações entre PM10 e doença respiratória são comuns na literatura, sendo que
uma meta-análise (36) que incluiu estudos publicados entre 1990 e 2003, concluiu que
as PM10 se associam com o número de internamentos por asma, com a presença de
sintomas em doentes asmáticos, recurso de medicação de alívio e com o declínio da
função respiratória.
De salientar ainda, que para além dos efeitos das PM sobre o aparelho respiratório,
existe uma evidência crescente sobre os seus efeitos cardiovasculares, nomeadamente
enfarte agudo do miocárdio e arritmias (37). Apesar dos efeitos serem aparentemente
mais significativos sobre as vias aéreas, o número de mortes atribuíveis à matéria
particulada por patologia cardiovascular é superior ao das doenças respiratórias (38). As
PM terão um efeito de sinergismo com o tabaco (22).
1.2.1.2. O ozono (O3)
O ozono (O3), troposférico, tem origem essencialmente a partir dos óxidos de azoto, e
compostos orgânicos voláteis, em presença de radiação solar (8, 21). Trata-se de um
poluente que ao contrário de outros, não tem uma fonte própria, sendo designado por
isso de poluente secundário.
Nos valores encontrados na maioria dos países industriais, durante o Verão, terá um
efeito irritativo ao nível das vias aéreas. Diversos estudos sugeriram uma associação
entre níveis elevados de ozono e agravamento da asma (39, 40) nomeadamente em
crianças asmáticas e em idosos (21). A resposta ao ozono parece depender de algum
grau de susceptibilidade individual, ainda não completamente compreendido (21, 41).
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
8 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
O ar exterior, de acordo com o Decreto-Lei nº 102/2010, de 23 de Setembro, tem como
limiar de informação ao público os 180 μg.m-3 (média horária) e como limiar de alerta
os 240 μg.m-3 (média horária). A OMS (28) recomenda que não seja ultrapassado o
valor médio de 100 μg.m-3, por período de 8 horas. De acordo com o Decreto-Lei nº
79/2006, de 4 de Abril, a concentração máxima de referência no ar interior são 200
μg.m-3. As medições podem ser efectuadas com amostradores passivos ou de forma
activa.
O ozono é um poluente característico do ar exterior, onde pode alcançar concentrações
elevadas, nomeadamente no Verão. No ar interior as concentrações de ozono serão 10 a
50% das observadas no exterior (42). A maioria do ozono encontrado no ar interior, tem
como origem o ar exterior. Contudo, ao nível ar interior, podemos ter como fontes
equipamentos purificadores de ar (43), impressoras e fotocopiadoras (44). Estas últimas,
podem ser responsáveis por elevados níveis de ozono, sobretudo em locais pouco
ventilados (44). Atendendo ao tempo passado em ambientes interiores, a dose de ozono
inalado em ambientes interiores corresponderá a 25-60% da dose total diária (42).
Algo a que tem sido dado ênfase, são os designados aerossóis orgânicos secundários
(AOS) (42), que consistem em partículas finas e ultrafinas, e que são resultado de
reacções químicas do ozono, com diversas substâncias encontradas ao nível do ar.
Existe evidência crescente de que estes AOS incluem uma fracção importante de PM2.5
(42).
Os produtos passíveis de reagir com o ozono, ao nível do ar interior, são químicos
orgânicos que podem ter várias proveniências como o ar exalado, o tabaco, madeiras,
tintas, vernizes e produtos de limpeza.
1.2.1.3. Óxidos de azoto
Os óxidos de azoto (NOx), englobam o monóxido de azoto (NO) e o dióxido de azoto
(NO2) (8, 21). Surgem a partir da queima de combustíveis, como o carvão, petróleo ou
gás, materiais ricos em azoto. Na combustão a elevadas temperaturas, nomeadamente na
produção de energia eléctrica e na decorrente do tráfego rodoviário, o azoto é
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 9
combinado com o oxigénio gerando NOx. A maior parte do NOx é emitido como NO e
em menor quantidade como NO2. O NO é rapidamente oxidado dando origem ao
dióxido de azoto (NO2). Os óxidos de azoto contribuem para a formação do ozono
troposférico
No interior das habitações, os óxidos de azoto são provenientes do ar exterior, bem
como da combustão de fogões a gás, lareiras e fumo do tabaco. As concentrações de
NO2 variam conforme a divisão da casa avaliada, sendo superiores na cozinha
comparativamente ao quarto de dormir (45, 46), como resultado da proximidade das
fontes emissoras. As concentrações do ar interior, variam à semelhança das do ar
exterior, com a região estudada. A título de exemplo, no âmbito do Swiss Study on Air
Pollution and Lung Diseases in Adults (SAPALDIA), as concentrações médias
interiores de NO2 foram de 21 μg.m-3 (47). Num estudo português, não foram
encontradas concentrações de NO2 detectáveis, em 95% das casas estudadas, sugerindo
que os valores sejam extremamente baixos (32). As medições no ar interior podem ser
efectuadas, à semelhança do ozono, através de amostradores passivos ou através de
medição activa.
O NO2 tem como valor limite no ar exterior 200 μg.m-3, medido numa hora (não
ultrapassável mais de 18 vezes por ano civil) e de 40 μg.m-3, como média de ano civil
(Decreto-Lei nº 102/2010, de 23 de Setembro). Estes valores encontram-se de acordo
com os recomendados pela OMS. Não se encontram estabelecidos valores limite para o
ar interior, relativamente ao NO2.
Os óxidos de azoto são gases com propriedades oxidantes, extremamente irritantes para
as mucosas, e que se encontram associados com uma grande variedade de efeitos na
saúde, tal como será mencionado mais adiante. De referir que nos estudos que têm como
ponto de partida medições de poluentes no ar exterior, o efeito na saúde poderá resultar
de um fenómeno de mistura entre PM10 e NO2, dado que estes poluentes têm as mesmas
fontes emissoras (tráfego automóvel). Nestes trabalhos, PM10 e NO2 tendem a
encontrar-se altamente correlacionados.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
10 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
1.2.1.4. Compostos orgânicos voláteis (COVs)
Os compostos orgânicos voláteis (COVs) são químicos orgânicos que se volatilizam à
temperatura ambiente e que têm origem em sólidos ou em líquidos (8). São
considerados importantes poluentes do ar interior, onde alcançam concentrações 5 a 10
vezes superiores às observadas no ar exterior (10). Num determinado ambiente, as
concentrações podem oscilar, dependendo da temperatura, da humidade, e da taxa de
ventilação (48).
As concentrações de COVs no ar interior (48) dependem das emissões dos materiais de
construção, das actividades dos ocupantes e de fontes microbiológicas. Num trabalho
efectuado no âmbito do estudo ECRHS (49), foram reportadas concentrações mais
elevadas de COVs em casas recentemente pintadas.
Existem várias centenas de COVs identificados, a grande maioria emitidos de diversos
materiais utilizados no dia-a-dia ou provenientes de actividades antropogénicas. Como
fontes emissoras de COVs (48) nos ambientes interiores temos o mobiliário feito de
madeira prensada, resinas, tintas, vernizes, colas, produtos de limpeza, cosméticos,
desodorizantes, produtos de combustão e fumo do tabaco. Os COVs podem ainda
resultar da evaporação de fontes naturais - exsudação de plantas e ar exalado dos
animais. Por outro lado, podem ser formados novos COVs na sequência de reacções
químicas entre o ozono e outros COVs (50). Em regiões de poluição atmosférica, os
COVs no ar interior podem reflectir contaminação do ar exterior (51), dado a combustão
do tráfego automóvel poder emitir COVs, designadamente benzeno, tolueno,
etilbenzeno e xileno.
Dentro dos COVs mais bem estudados, encontra-se o tolueno, que está associado a
asma ocupacional (9). O benzeno, tolueno o etilbenzeno estão associados a risco
acrescido de asma na criança (10). O formaldeído (52) também é apontado como tendo
uma associação positiva com a asma na criança. De salientar ainda que COVs como o
benzeno (53) e formaldeído (54) são considerados carcinogénicos.
As emissões de benzeno para o ar ambiente, provêm da combustão fóssil, dos derivados
petrolíferos durante a combustão automóvel ou industrial (21, 55). O fumo do tabaco
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 11
constitui também uma importante fonte de benzeno (55). Relativamente ao tolueno (56),
é utilizado como solvente e na produção de gasolina, de tintas, diluentes, e vernizes. O
etilbenzeno (57) é proveniente da combustão automóvel, fugas industriais, tintas,
tapetes, colas, queima de madeira e fumo de cigarro. O xileno (56) tem como principal
fonte as emissões do tráfego automóvel, lacas, solventes e perfumes. Já o formaldeído
tem uma variedade de utilizações, sendo matéria-prima (58) de colas, resinas e espumas.
É utilizado em processos de esterilização (59) na área médica e como conservante de
alimentos (60). É ainda incluído na composição de cosméticos (61), podendo associar-
se a dermatites de contacto.
Os COVs têm estabelecido, pelo Decreto-Lei nº 79/2006, de 4 de Abril, como
concentração máxima de referência no ar interior o valor de 600 μg.m-3. Para o ar
exterior só se encontra fixado limite para o benzeno, e que é de 5 μg.m-3 (média de um
ano), de acordo com o Decreto-Lei nº 102/2010, de 23 de Setembro.
Os valores de COVs no ar interior podem ser medidos por amostradores passivos ou
através de forma activa. Os primeiros permitem efectuar medições durante períodos
longos de tempo, enquanto que as metodologias activas possibilitam leituras durante
períodos mais curtos. As medições obtidas no interior das habitações são variáveis,
dependendo do local de estudado. A medição pode ser individualizada para alguns dos
COVs ou surgir como a concentração total de COVs. Num estudo português já citado
(32), foram encontrados valores médios de COVs totais de 770 μg.m-3, no interior das
habitações. Noutro país latino, em Itália (62), o número médio de COVs totais, de
tolueno e benzeno foi respectivamente de 514 μg.m-3, 35,2 μg.m-3 e 21,2 μg.m-3.
Billionet et al (63), num estudo francês recente, obteve os seguintes valores medianos:
tolueno - 11,9 μg.m-3, benzeno - 2,0 μg.m-3, etilbenzeno - 4,1 μg.m-3, xileno - 2,2 μg.m-3
e formaldeído - 19,4 μg.m-3.
1.2.1.5. Monóxido e dióxido de carbono
O monóxido de carbono é um gás tóxico com origem em combustões incompletas, que
ocorrem nos motores de veículos automóveis, actividade de esquentadores e queima de
biomassa. Pode também ter origem industrial. Encontra-se associado a ambientes
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
12 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
interiores, onde alcança concentrações elevadas, quando os espaços não são ventilados.
Conjuntamente com o CO2, funciona como um marcador indirecto da ventilação do ar
interior (35). O dióxido de carbono (CO2) é o principal gás com efeito de estufa que
resulta de processos de combustão quando a oxidação é completa.
O seu principal efeito nos humanos resulta da ligação à hemoglobina formando
carboxihemoglobina, com a intoxicação daí resultante. A hemoglobina tem uma
afinidade para com o monóxido de carbono, 240 vezes superior (64), comparativamente
ao oxigénio. Em termos de exposição aguda, valores superiores a 2,5% de
carboxihemoglobina associam-se a manifestações de toxicidade (65). A exposição
crónica a níveis elevados de CO pode originar dificuldades de concentração (66),
alterações da memória e alterações cardiovasculares (67). As associações do CO com
doença respiratória são mais escassas (68) e podem ser consequência de algum efeito de
mistura de poluentes (69), nomeadamente, com PM. Níveis aumentados de CO2 no ar
interior (35) associaram-se a tosse seca e rinite. Fraga et al (70), num estudo que avaliou
escolas do Porto, concluiu que níveis elevados de CO2 se associavam com sintomas
respiratórios, nomeadamente tosse nocturna e sibilância durante o exercício físico.
As concentrações no ar exterior destes poluentes têm vindo a diminuir ao longo dos
anos, em resultado das medidas reguladoras. A legislação nacional (Decreto-Lei nº
102/2010, de 23 de Setembro) estabelece para o CO, no ar exterior, o limite de 10
mg.m-3 (máximo diário das médias de oito horas).
Para o ar interior a concentração máxima recomendada de CO são os 12 mg.m-3
(Decreto-Lei nº 79/2006, de 4 de Abril). Relativamente ao CO2, só se encontra definido
o valor limite para o ar interior, e que é de 1800 mg.m-3 ou 1000 ppm.
1.2.1.6. Dióxido de enxofre
O dióxido de enxofre (SO2) provém essencialmente da combustão fóssil (21, 71) de
produtos que contenham enxofre, como o carvão e combustíveis líquidos. O enxofre
libertado por estes durante a queima, combina-se com o oxigénio originando SO2. O
SO2 é um dos responsáveis pelas chuvas ácidas (71) ao combinar-se na atmosfera com
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 13
partículas de água, formando ácido sulfúrico, sendo um poluente característico de locais
industrializados. A utilização de combustíveis fósseis com baixo teor de enxofre
resultou globalmente na diminuição das emissões de SO2.
De acordo com o Decreto-Lei nº 102/2010, o SO2 apresenta actualmente, no ar exterior,
os seguintes limites: 350 μg.m-3 (durante uma hora), 125 μg.m-3 (média de 24 horas) e
20 μg.m-3 (média de um ano).
O SO2 é um agente irritante das vias aéreas, estando associado a diminuição da função
pulmonar (72), podendo ter um efeito sinérgico com o NO2 (72, 73).
Síntese
Para além do tabaco, também a poluição do ar exterior e interior se associa com doenças
respiratórias e cardiovasculares. A matéria particulada, o ozono, os óxidos de azoto e os
COVs, constituem actualmente as principais preocupações relativamente à qualidade do
ar. As partículas são emitidas por uma grande variedade de fontes naturais e
antropogénicas. A dimensão da matéria particulada importa, dado que somente as
partículas com menores dimensões, as designadas de inaláveis, estão associadas com
doença. Apesar de durante muitos anos se terem encarado as partículas como poluentes
do ar exterior, sabe-se hoje que no ar interior podem também ser encontradas
concentrações elevadas de PM10.
O ozono troposférico não tem uma fonte própria, tendo origem essencialmente a partir
de óxidos de azoto, pelo efeito da radiação solar. Os óxidos de azoto (NOx), englobam
o NO e o NO2, e surgem a partir da queima de combustíveis fósseis ricos em azoto.
Outros poluentes de destaque são os COVs, considerados característicos do ar interior,
onde podem alcançar concentrações muito superiores às observadas no ar exterior.
Existem várias centenas de COVs identificados, que no ar interior terão diversas origens
como o mobiliário, tintas, produtos de limpeza, cosméticos e também fumo do tabaco.
Os COVs podem ainda ser libertados durante a exsudação de plantas, no ar exalado dos
animais e durante a queima de combustíveis fósseis.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
14 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
1.3. Estudos que avaliaram os efeitos da poluição sobre as vias aéreas
1.3.1. Perspectiva histórica
Os problemas associados com a poluição atmosférica terão acompanhado o homem ao
longo da sua existência, desde a descoberta do fogo. De facto, acredita-se que já na pré-
história, o fumo existente nas cavernas resultante das fogueiras utilizadas para
aquecimento e para a actividade de cozinhar, provocassem efeitos nefastos na saúde.
Também os nossos antepassados romanos (74, 75) tinham já preocupações sobre este
assunto, dado a grande quantidade de fumo existente nas cidades, resultante da queima
de madeira e de carvão.
No entanto, foi com o advento da revolução industrial que se iniciaram os maiores
problemas, nomeadamente em Inglaterra, onde ainda no século XVIII começaram a
surgir as primeiras organizações ambientais, não governamentais (76).
Um dos exemplos mais clássicos dos efeitos da poluição sobre as vias aéreas, é o do
Big Smoke de 1952 (77), que ocorreu em Londres durante o mês de Dezembro, e que
terá resultado da queima de combustíveis fósseis para aquecimento, indústria e
transportes. Durante o Inverno, as condições meteorológicas impediram a dispersão de
poluentes. Neste contexto, uma nuvem composta essencialmente de matéria particulada
e SO2 permaneceu sobre a cidade durante vários dias, alcançando concentrações para
estes poluentes 5 a 19 vezes superiores às recomendações actuais (77). O Big Smoke,
esteve associado à morte de milhares de londrinos (77), e constituiu o grande despertar
para o problema da poluição atmosférica (78), que até então tinha sido abordado duma
forma pouco consistente.
1.3.2. Tipos de Estudo
Weiland et Forastiere (79), num documento elaborado pela OMS, efectuaram uma
revisão bibliográfica extensa sobre as publicações existentes. Grande parte dos trabalhos
publicados estudou os efeitos da poluição em crianças. Os estudos com crianças são
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 15
considerados um bom modelo para estudar o impacto da poluição nas vias aéreas, por
estas serem particularmente susceptíveis aos efeitos da poluição do ar (80). Por outro
lado, as suas vias aéreas, quando comparados com as dos adultos, possuem mecanismos
de defesa antioxidante menos desenvolvidos (80). Acrescenta-se ainda que a maior
actividade física, que se associa a um aumento das taxas de ventilação, poderá resultar
numa maior quantidade de poluentes inalados (80-82).
Como será detalhado de seguida, os estudos publicados envolveram genericamente a
recolha de dados de saúde, proveniente de estatísticas populacionais ou da aplicação de
questionários médicos. Alguns dos estudos procuraram uma abordagem mais detalhada
através da inclusão de exames funcionais respiratórios ou de biomarcadores.
De acordo com Weiland e Forastiere (79), a grande maioria dos estudos existentes sobre
o efeito dos poluentes nas vias aéreas, subdivide-se em dois grupos:
1) Estudos de efeitos a curto prazo, que abordam a relação entre o aumento da
concentração de poluentes e o aparecimentos de sintomas respiratórios ou de alterações
funcionais ou inflamatórias das vias aéreas.
Estes estudos, por sua vez, agrupam-se em estudos ecológicos e estudos de painel:
- Os estudos ecológicos são estudos em que os efeitos duma determinada
exposição são avaliados sobre a população e não sobre o indivíduo. Procuram
uma associação entre uma série temporal de dados de saúde (deslocações ao
Serviço de Urgência, por exemplo) com medidas de poluição. São dos estudos
mais encontrados na literatura.
- Os estudos de painel são estudos longitudinais em que ocorre uma
monitorização individual dos participantes, ao longo de um determinado período
de tempo, sob a forma de medidas repetidas. São estudos que exigem uma
análise estatística complexa, que tem em conta a autocorrelação dos dados nas
diferentes avaliações.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
16 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
2) Estudos de efeitos a longo prazo, que avaliam o efeito da poluição atmosférica
como factor de risco para o desenvolvimento da doença. Os estudos deste grupo podem
ser transversais, de coorte ou de caso-controlo:
- Os estudos transversais, são estudos em que um grupo representativo de uma
população é avaliado num determinado momento. Estes estudos avaliam a
prevalência da doença e da exposição a um determinado factor, com o intuito de
identificar associações. As suas conclusões são porém mais limitadas, face aos
estudos de coorte.
- Nos estudos de coorte (83), um grupo de indivíduos que não apresenta a doença
em estudo, e em que todos partilham uma mesma característica (exposição a um
poluente, por exemplo), é seguido ao longo do tempo. A incidência da doença
neste grupo é comparada com a de um grupo controlo, que não partilha essa
característica. Em alternativa podem ser criados subgrupos dentro do coorte para
efectuar comparações.
- Os estudos caso-controlo apresentam vantagens face a outros estudos, mas estão
sujeitos a um maior risco de enviesamento, caso não ocorra uma correcta
selecção dos casos e dos controlos.
Existem ainda estudos experimentais em animais e em humanos, que procuraram
estudar mecanismos, subsequentes à exposição aguda a poluentes.
1.3.2.1. Estudos de efeitos a curto prazo
A) Estudos ecológicos
A grande maioria dos estudos ecológicos, procurou estabelecer associações entre
afluência aos serviços de Urgência (84-91), internamentos (92), prevalência de doenças
alérgicas (93, 94), dados de mortalidade (95-97) e concentrações de poluentes medidos
no ar exterior. Os estudos ecológicos apresentam limitações face aos estudos de coorte,
tipo de estudo preferencial para avaliar o impacto da poluição na saúde humana (98).
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 17
Destaque para os resultados do estudo “The Air Pollution and Health: an European
Approach” (APHEA) (99) que decorreu em várias cidades europeias (Birmingam,
Londres, Milão, Roma, Paris, Estocolomo e cidades da Holanda). No âmbito deste
estudo, Spix et al (100), num subgrupo de cidades europeias, avaliou os internamentos
hospitalares e concluiu que existia uma associação com o ozono, mais relevante na
população idosa. As partículas também se associaram com as admissões hospitalares,
sendo o seu efeito mais marcado quando existiam níveis elevados de dióxido de azoto.
Anderson et al (101), avaliou as admissões hospitalares por DPOC e encontrou
associações positivas significativas com matéria particulada, dióxido de azoto, ozono e
em menor grau para SO2. Katsouyanni et al (102), num outro subgrupo de cidades,
encontrou uma associação entre a mortalidade e valores elevados de PM10 e SO2.
Sunyer et al (103), avaliou as deslocações ao serviço de urgência por asma e concluiu
existir uma associação positiva significativa, na criança, entre o número de episódios e
os níveis de dióxido de enxofre. Ainda na criança, alcançou-se uma associação positiva
não significativa com a matéria particulada e com o dióxido de azoto. No adulto, a única
associação significativa foi para com o dióxido de azoto, apesar de também ser
reportada uma associação com a matéria particulada não significativa.
Uma publicação, ainda no âmbito do estudo APHEA, individualizando a cidade de
Londres (92), concluiu que as admissões por asma se associavam com os diversos
poluentes estudados mas de uma forma dependente da idade. Na criança as associações
positivas encontradas foram somente para o dióxido de azoto e dióxido de enxofre. De
salientar que no estudo APHEA, em diversas cidades a matéria particulada foi avaliada
sob a forma de partículas totais em suspensão ou sobre a forma de “fumo negro”.
Quando no âmbito deste estudo, Atkinson et al (104) utilizou PM10 como indicador de
matéria particulada, foram alcançadas associações significativas com o número de
internamentos por asma, independentemente da idade.
Medina et al (105), num estudo efectuado em Paris, alcançou uma associação positiva
entre deslocações médicas a domicílios por agudizações de asma, matéria particulada -
avaliada como “fumo negro”, NO2 e SO2. O ozono associou-se com angor e enfarte
agudo do miocárdio.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
18 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Os efeitos da matéria particulada (84-96, 106, 107) na saúde têm sido dos mais
estudados através dos estudos ecológicos, existindo um consenso alargado (79) sobre a
existência duma associação causal dos seus efeitos a curto prazo em termos deletérios
para a saúde das vias aéreas. Salienta-se o estudo efectuado na cidade de Lisboa (108),
em que foram encontradas associações entre os níveis de partículas medidos no ar
exterior e deslocações ao Serviço de Urgência do Hospital de Dona Estefânia, por
queixas respiratórias. No entanto, vão sendo publicados alguns resultados paradoxais,
como a análise ecológica do estudo ISAAC (93), em que não se demonstrou a existência
de associação com a prevalência das doenças, que seriam um efeito a longo prazo
resultante da exposição a partículas.
Outro poluente também alvo da atenção de estudos ecológicos, é o ozono (39, 87, 88,
109, 110) que se associou em diversos estudos com deslocações ao Serviço de Urgência
(40, 87, 88, 110) e internamentos (39, 92, 100, 111). Relativamente a associações com
consumo de medicação β-2 agonista, a associação para com o ozono foi inferior à
encontrada para as partículas (109) e para o NO2. Alguns dos estudos publicados foram
efectuados em cidades da América Latina - cidades do México e São Paulo (110, 111),
encontrando associações significativas com diversos poluentes, incluindo o ozono.
Sunyer et al (103), já citado, no âmbito do estudo APHEA não encontrou nenhuma
associação com o ozono. Noutros estudos (112-114), também não foi alcançada
qualquer associação com o ozono, podendo inclusive surgir como um factor protector
(92), quando se individualiza o Inverno na análise. Associações paradoxais com o
ozono (79, 92, 113) poderão surgir devido à potencial correlação negativa entre o ozono
e as partículas, durante o Inverno - épocas em que podemos ter elevados níveis de
partículas e baixos níveis de ozono. De acordo com Medina-Ramon et al (115), os
idosos, as mulheres, a raça negra e os indivíduos com fibrilhação auricular, apresentarão
maior risco de mortalidade pelo ozono.
Relativamente ao NO2, os estudos ecológicos publicados sugerem a existência de uma
relação entre este poluente e o agravamento da asma. Existem igualmente associações
com a utilização de β-2 agonistas (109), deslocações ao serviço de urgência (103, 114,
116), número de internamentos (69, 92, 97, 117) e mortalidade (118, 119). Numa meta-
análise de estudos ecológicos (118), a mortalidade encontrou-se associada com todos os
poluentes.
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 19
O dióxido de enxofre tem efeitos nefastos, tal como apontado por diversos estudos,
incluindo estudos ecológicos (89, 120-123). O efeito negativo do dióxido de enxofre é
reconhecido desde há vários anos pelo Committee of the Environmental and
Occupational Health Assembly of the American Thoracic Society (124). Os estudos
epidemiológicos são consistentes, e a sua associação com índices de mortalidade (99,
120, 121) e morbilidade (89, 123) em diversas cidades mundiais, originou a
implementação de medidas que contribuíram para uma diminuição acentuada da
emissão deste poluente a nível global (125).
As Tabelas 1A e 1B, apresentam um resumo dos estudos ecológicos citados.
Tabela 1A: Resumo de estudos ecológicos citados Autor, Ano
Anos estudados
Área de estudo
Grupo etário
Poluentes avaliados
Variáveis resposta
Associações alcançadas
Moore, 2008 (39) 1983-2000 California,
EUA Crianças O3 Internamentos por AB O3
Moura, 2009 (84) 2002-2003 São Paulo,
Brasil Crianças PM10, NO2, O3, SO2, CO
Deslocações ao SU por AB PM10
Mascarenhas, 2008 (85) 2005 Rio Branco,
Brasil Adultos e crianças PM2.5
Deslocações ao SU por AB PM2.5
Sunyer, 2003 (86) 1988-1997
Cidades europeias (APHEA)
Adultos e crianças SO2 Deslocações ao SU
por AB SO2 (na criança)
Friedman, 2001 (87) 1996 Atlanta, EUA Crianças PM10, NO2, O3,
SO2, CO Deslocações ao SU por AB O3
Hernandez-Cadena, 2000 (88)
1997-1998 Ciudad Juarez, México
Crianças PM10, NO2, O3, SO2, CO
Deslocações ao SU por AB PM10 e O3
Romero-Placeres, 2004 (89) 1996-1998 Havana, Cuba Crianças PM10, SO2,
Deslocações ao SU por AB PM10 e SO2
Schwartz, 1993 (90) Seattle, EUA Adultos e
crianças PM10 Deslocações ao SU por AB PM10
Lipsett, 1997 (91) 1986-1992 California,
EUA Crianças PM10, NO2, O3 Deslocações ao SU por asma PM10 e SO2
Anderson, 1998 (92) 1987-1992 Londres,
Reino Unido Adultos e crianças
PM10, NO2, O3, SO2
Internamentos por asma
PM10, NO2, O3, SO2
Ascher, 2010 (93) 1999 51 países
(ISAAC 1 ) Crianças PM10 Prevalência de doenças *
Anderson, 2009 (94) 1999 51 países
(ISAAC 1) Crianças PM10 Prevalência de doenças *
Samoli, 2008 (95) 1990-1997 Europa, EUA,
Canada Adultos PM10 Mortalidade geral PM10
Pope, 1995 (96) 1980-1989 Cidades dos
EUA Adultos PM2.5 Mortalidade geral PM2.5
Samoli, 2007 (97) 1990-1997 Europa
(APHEA) Adultos CO Mortalidade geral CO
Spix, 1998 (100) 1988-1997 Europa (APHEA)
Adolescentes e adultos TSP, NO2, O3
Internamentos por AB TSP, O3
Anderson, 1997 (101) 1988-1997 Europa
(APHEA) Adultos TSP, NO2, O3, SO2
Internamentos por DPOC TSP, NO2, O3
Katsouyanni, 1997 (102) 1988-1997 Europa
(APHEA) Adultos PM10, SO2 Mortalidade geral PM10, SO2
Sunyer, 1997 (103) 1988-1997 Europa
(APHEA) Crianças e adultos
“Fumo negro”, NO2, O3, SO2,
Deslocações ao SU e internamentos por AB
NO2, SO2,
Atkinson, 2001 (104) 1988-1997 Europa
(APHEA) Crianças e adultos
PM10, “Fumo negro”
Internamentos por asma e DPOC PM10
Medina, 1997, (105) 1991-1995 Paris, França Crianças e
adultos “Fumo negro”, NO2, O3, SO2,
Deslocações ao SU por AB, angor, EAM
“Fumo negro”, NO2, O3, SO2,
SU: Serviço de urgência; AB: asma brônquica
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
20 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Tabela 1B: Resumo de estudos ecológicos citados (continuação) Autor, Ano
Anos estudados
Área de estudo
Grupo etário
Poluentes avaliados
Variáveis resposta
Associações alcançadas
Moreira, 2008 (108) 2004 Lisboa,
portugal Crianças PM10, PM2.5 Deslocações ao SU por patologia respiratória
PM10, PM2.5
Laurent, 2009 (109) 2004 Estrasburgo,
França < 40 anos PM10, NO2, O3 Consumo de β-2 agonistas PM10, NO2, O3
Romieu, 1995 (110) 1990 México Crianças PM10, NO2, O3,
SO2 Deslocações ao SU por AB O3, SO2
Gouveia 2000 (111) 1992-1993 São Paulo,
Brasil Crianças e adultos
PM10, NO2, O3, SO2, CO
Internamentos por patologia respiratória
PM10, NO2, O3
Atkinson, 1999 (112) 1992-1994 Londres,
Reino Unido Crianças e adultos
PM10, NO2, O3, SO2, CO
Internamentos por patologia respiratória e cardíaca
PM10, SO2
Hajat, 1999 (113) 1992-1994 Londres,
Reino Unido Crianças e adultos
PM10, NO2, O3, SO2, CO
Consultas por patologia respiratória
PM10, NO2, SO2, CO
Garty, 1998 (114) 1993 Israel Crianças PM10, NOx, O3,
SO2 Deslocações ao SU por AB NOx,SO2
Rossi, 1993 (116) 1985-1986 Oulu,
Finlândia Crianças e adultos
TSP, NO2, O3, SO2
Deslocações ao SU por AB
TSP, NO2, SO2
Fusco, 2001 (117) 1995-1997 Roma, Itália Crianças e
adultos TSP, NO2, O3, SO2, CO
Internamentos por patologia respiratória
NO2, O3, CO
Stieb, 2001 (118)
Meta-análise
109 estudos ecológicos
Crianças e adultos
PM10, NO2, O3, SO2, CO Mortalidade geral PM10, NO2,
O3, SO2, CO Saldiva, 1994 (119) 1990-1991 São Paulo,
Brasil Crianças PM10, NOx, O3, SO2, CO Mortalidade geral NOx
Ballester, 1996 (120) 1991-1993 Valência,
Espanha Idosos “Fumo negro”, SO2
Mortalidade geral “Fumo negro”, SO2
Derriennic, 1989 (121) Cidades
francesas Crianças e adultos TSP, SO2 Mortalidade geral SO2
Vigotti, 1999 (122) 1977-1991 Europa
(APHEA) Crianças e adultos
TSP, NO2, O3, SO2
Mortalidade geral TSP, NO2, O3, SO2
Luginaah, 2005 (123) 1995-2000 Ontario,
Canada Crianças e adultos
PM10, NO2, O3, SO2, CO
Internamentos por patologia respiratória
PM10, NO2, SO2, CO
SU: Serviço de urgência; AB: asma brônquica; TSP: partículas totais em suspensão; *: ausência de associações
B) Estudos de painel
Nos estudos de painel um grupo de participantes, relativamente pequeno, é
acompanhado ao longo de um período variável de tempo, através de uma monitorização
que pode envolver diversas metodologias, tais como o registo de sintomas, consumo de
medicação, registo de débito expiratório máximo instantâneo (PEF) e espirometria. Os
poluentes do ar são depois comparados com estas variáveis resposta. Em alguns
trabalhos mais recentes foi efectuada uma avaliação da inflamação (126-128) e do stress
oxidativo (126). São habitualmente recrutadas crianças, pelos motivos anteriormente
referidos (ver página 15).
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 21
De uma forma sumária, poderá afirmar-se que os estudos de painel permitem estudar os
efeitos dos poluentes mais detalhadamente, aprofundando mecanismos. Por outro lado,
possibilitam medições mais exactas da exposição a poluentes podendo-se, por exemplo,
efectuar medições nas habitações. Dado envolverem metodologias dispendiosas, são
quase sempre seleccionados pequenos grupos de participantes. Encontram-se publicados
diversos estudos de painel. Dos trabalhos mais antigos, encontra-se o de Roemer et al
(129), que avaliou 73 asmáticos durante o Inverno, através de diário de sintomas e
medições do PEF, tendo encontrado associações entre todas as diferentes variáveis
resposta e poluentes (PM10 e dióxido de enxofre).
Outros trabalhos (130-134) utilizaram metodologias semelhantes com registo de
sintomas e medições do PEF, encontrando-se associações entre poluição atmosférica
(nomeadamente PM10, mas também dióxido de azoto) e diminuição do PEF e aumento
do número de infecções respiratórias. Nestes trabalhos o número de participantes foi
muito variável.
De salientar no entanto que o estudo Pollution Effects on Asthmatic Children in Europe
(PEACE) (135), estudo de painel multicêntrico realizado em várias cidades holandesas
durante o Inverno 1993-1994, e que acompanhou mais de 2.000 crianças durante dois
meses, não alcançou qualquer associação entre poluentes atmosféricos e as variáveis
resposta (sintomas e registo de PEF). A epidemia de gripe observada durante o estudo
terá contribuído para o insucesso.
Dos autores com mais estudos de painel publicados, Delfino et al (136-141), procurou
desenvolver metodologias da avaliação da verdadeira exposição aos poluentes,
recorrendo a medições (136, 137, 141) nas casas dos participantes, constatando a
existência de associações com as variáveis resposta.
Estudos mais recentes, como o de Liu et al (126), Barraza-Villarreal et al (127), Koenig
et al (128), Delfino et al (137) e Janssen et al (142) - este ultimo em um estudo com
idosos, utilizaram para além do registo de sintomas e função respiratória, medições do
FENO. De uma forma geral, estes autores alcançaram associações entre FENO e
poluentes, com destaque para a matéria particulada.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
22 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Epton et al (143) e Ferdinands et al (144), avaliaram os seus participantes através de
medição de pH no condensado brônquico do ar exalado, não encontrando associações
significativas. No trabalho de Liu et al (126), foi avaliado o stress oxidativo das vias
aéreas através da medição de TBARS e 8-isoprostanos no EBC, alcançando associações
com NO2, SO2 e PM2.5.
Relativamente ao efeito dos COVs, tem sido pouco abordado, tratando-se
caracteristicamente de poluentes do ar interior. Delfino et al (139), num estudo com 22
crianças asmáticas, avaliou diversos poluentes incluindo COVs. Encontrou uma
associação entre sintomas de asma e PM10, NO2, benzeno e formaldeido. Não foram no
entanto encontradas associações com o PEF.
Nas Tabela 2A e 2B encontram-se resumidos os estudos de painel citados. Tabela 2A: Resumo dos estudos de painel citados
Autor, Ano n = Faixa
etária Poluentes avaliados
Metodologia de medição de poluentes
Exames efectuados
Associações alcançadas
Liu, 2009 (126) 182 asmáticos 9-14 anos
PM2.5, NO2, O3,SO2
Estações de medição
Espirometria FENO 8-isoprostanos (EBC) TBARS (EBC) IL-6 (EBC)
PM2.5, NO2, O3,SO2
Barraza-Vilarreal, 2008 (127)
158 asmáticos 50 saudáveis 7-12 anos PM2.5,
NO2, O3 Estações de medição
Espirometria FENO pH (EBC) IL-8 (lavado nasal)
PM2.5
Koenig, 2003 (128) 19 asmáticos 6-13 anos PM2.5
Estações de medição e medições no interior das casa
FENO PM2.5
Roemer, 1993 (129) 73 asmáticos 6-12 anos PM10, NO2,
SO2 Estações de medição PEF PM10, SO2
Boezen, 1999 (130) 189 indivíduos 48-73 anos PM10, NO2,
SO2 Estações de medição
Diário de sintomas PEF
PM10, NO2, SO2
Van der Zee, 199 (131)
320 asmáticos 313 não asmáticos
7-11 anos PM10, NO2, SO2
Estações de medição
Diário de sintomas PEF PM10
Peters, 1997 (132) 89 asmáticos 6-14 anos PM10, SO2
Estações de medição
Diário de sintomas PEF PM10
Tiittanen, 1999 (133) 49 asmáticos 6-13 anos PM10 ,
PM2.5 Estações de medição
Diário de sintomas PEF PM10 , PM2.5
Just, 2002 (134) 82 asmáticos 7-12 anos
“Fumo negro”, NO2, O3
Estações de medição
Diário de sintomas PEF
“Fumo negro”, NO2, O3
Roemer, 1998 (135)
2010 crianças (grupo de estudos painel)
6-12 anos PM10, NO2, SO2
Estações de medição
Diário de sintomas PEF *
Delfino, 2008 (136) 53 asmáticos 9-18 anos PM2.5, NO2
Exposição individual (mochila)
FEV1 PM2.5, NO2
Delfino, 2006 (137) 45 asmáticos 9-18 anos PM2.5, NO2
Exposição individual (mochila)
FENO PM2.5, NO2
EBC: condensado brônquico no ar exalado; *: ausência de associação
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 23
Tabela 2B: Resumo dos estudos de painel citados (continuação)
Autor, Ano n = Faixa
etária Poluentes avaliados
Metodologia de medição de poluentes
Exames efectuados
Associações alcançadas
Delfino, 2003 (138) 26 asmáticos 10-16 anos
VOCs, NO2, SO2,, O3
Estações de medições+medições no exterior
PEF VOCs (EBC)
VOCs, NO2, SO2,
Delfino, 2003 (139) 22 asmáticos 10-16 anos
VOCs, PM10, O3, NO2, SO2
Estações de medições+medições no exterior
Diário de sintomas PEF
VOCs, PM10, O3, NO2, SO2
Delfino, 2002 (140) 22 asmáticos 9-19 anos PM10, O3,
NO2 Estações de medições
Diário de sintomas PM10, NO2
Delfino, 2004 (141) 19 asmáticos 9-17 anos PM2.5,
NO2, O3 Medições no interior FEV1 PM2.5, NO2
Jansen, 2005 (142)
16 com asma/DPOC 60-83 anos PM10 ,
PM2.5 Estações de medições FENO PM10 , PM2.5
Epton, 2008, (143)
26 asmáticos 65 saudáveis 12-18 anos PM10 ,
PM2.5 Estações de medições
Diário de sintomas FEV1
pH (EBC) H2O2 (EBC) Hidroxipireno (urina)
Associação com sintomas e hidroxipireno
Ferdinands, 2008 (144) 16 atletas 14-17 anos PM2.5
Estações de medições
pH (EBC) *
EBC: condensado brônquico no ar exalado; *: ausência de associação
Síntese
Os estudos ecológicos e de painel, permitem estudar os efeitos da poluição a curto prazo
sobre as vias aéreas. Os estudos ecológicos, mais comuns na literatura, estabeleceram
associações entre séries temporais de dados da saúde (deslocações ao serviço de
urgência, internamentos, mortes, consumo de medicação) e medições de poluentes. São
estudos cujo âmbito é a população e não o indivíduo, e que tendem a ser multicêntricos
de forma a avaliar o efeito de diferentes concentrações de poluentes sobre os
indicadores de saúde. Estes estudos demonstraram a existência de associações com
matéria particulada, ozono, óxidos de azoto e dióxido de enxofre.
Os estudos de painel permitem uma avaliação exaustiva dos participantes, através de
metodologias mais complexas e dispendiosas, estudando os efeitos dos poluentes sobre
a saúde com um maior grau de detalhe, e que pode incluir a medição de biomarcadores,
como FENO, 8-isoprostanos ou TBARS. Tendem a recorrer a medições repetidas de
forma a contrariar a limitação colocada pela pequena amostra que habitualmente
utilizam. Dependendo da forma de avaliação médica utilizada, poderão contribuir para a
compreensão de mecanismos. Os estudos de painel permitem avaliar uma maior gama
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
24 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
de poluentes, incluindo COVs e têm sido utilizados na determinação da exposição
individual a poluentes.
1.3.2.2. Estudos de efeitos a longo prazo
A) Estudos transversais
A grande maioria dos estudos sobre os efeitos da poluição a longo prazo, foram
transversais, e efectuados em população pediátrica. Recorreram a questionários de
sintomas ou de avaliação da existência do diagnóstico de doenças. Alguns trabalhos
incluíram avaliações complementares, através de função respiratória ou do estudo de
sensibilização a aeroalergenos. De uma forma geral, as patologias avaliadas, para além
da asma, incluíram a rinite e o eczema atópico. Os estudos transversais permitem obter
prevalências de eventos num determinado momento e determinar associações, que
apesar de poderem sugerir, não possibilitam estabelecer uma relação causa efeito.
Alguns dos estudos transversais efectuados foram muticêntricos e englobaram várias
cidades, de forma a alcançar conclusões mais sólidas. Descrevem-se de seguida,
sumariamente alguns dos estudos.
Um dos primeiros trabalhos publicado, foi o estudo americano “Six Cities Study” (145)
que avaliou mais de 10.000 crianças, alcançando uma associação entre tosse e
frequência de asma, com níveis de partículas totais em suspensão e SO2. Um outro
estudo (146), efectuado também nos Estados Unidos, avaliou cerca de 3.300 estudantes,
de 12 comunidades, seleccionadas com base no historial de monitorização dos
poluentes. Neste estudo, PM10, PM2.5 e NO2 associaram-se significativamente com uma
diminuição do FEV1, FVC e FEF25-75%. Os resultados mais significativos foram
observados nos elementos do sexo feminino, atribuindo-se o achado ao facto das
raparigas passarem mais tempo no exterior. Neste estudo, níveis elevados de ozono
associaram-se com uma diminuição do PEF. Uma análise posterior deste trabalho (147),
que se focou nos sintomas respiratórios, concluiu que as crianças com um diagnóstico
prévio de asma eram mais susceptíveis de desenvolver queixas, como consequência da
exposição a PM10, PM2.5, SO2 e NO2.
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 25
Um outro estudo, o “Swiss Study on childhood allergy and respiratory symptoms with
respect to air pollution and climate” (SCARPOL) (148), avaliou mais de 4.000
crianças, de 10 comunidades. Neste trabalho os sintomas de tosse crónica e tosse
nocturna associaram-se com PM10, NO2 e SO2. Não foi encontrada nenhuma associação
com asma ou rinite alérgica. O estudo SCARPOL forneceu indicações de que os
sintomas respiratórios aumentavam com a exposição à poluição atmosférica, mesmo
num país onde esta não era encarada como um problema significativo. Um outro estudo
(149), mas austríaco, avaliou os efeitos do NO2, estudando um grupo de cerca de 800
participantes de 8 cidades, concluindo que uma maior exposição média de NO2 se
associava com uma prevalência aumentada de asma.
Encontram-se publicados diversos estudos transversais de autores franceses. Uma
reanálise de um estudo antigo - "Pollution Atmospherique et Affections Respiratoires
Chroniques" (PAARC) (150) - que englobou cerca de 23.000 participantes de sete
cidades francesas, de 1974 a 1976, registou uma associação entre asma e SO2, mas
somente para os adultos e não para as crianças. Charpin et al (151), que avaliou cerca de
2.600 crianças de sete comunidades, algumas das quais com elevadas exposições
fotoquímicas, não encontrou diferenças em termos de frequência do número de crianças
sensibilizadas, concluindo que os poluentes associados a exposição fotoquímica, não
deverão ser factores determinantes de atopia. No entanto, Ramadou et al (152), na
mesma comunidade de crianças, concluiu que as frequências de sibilância nos 12 meses
anteriores, de tosse nocturna e de asma, se associavam positivamente com os níveis de
ozono, mas não com os de NO2 e SO2.
Mais recentemente, Penard-Morand et al (153), avaliou mais de 6.000 crianças de 108
escolas de 6 cidades francesas, concluindo que a asma e a rinite alérgica se associavam
com um aumento de exposição de PM10, SO2 e O3. Neste trabalho, a sensibilização a
aeroalergenos associou-se com a exposição aumentada de ozono. No âmbito do mesmo
trabalho, Annesi-Maesano et al (154), num modelo de dois poluentes, concluiu que as
crianças com exposição a PM2.5 superior a 10 μg.m-3 (tendo em consideração a zona da
sua residência) tinham uma maior probabilidade de desenvolver asma, eczema atópico e
de se encontrarem sensibilizadas a aeroalergenos. Mais recentemente, Penard-Morand et
al (155), também no âmbito do mesmo trabalho, encontrou uma associação entre asma e
benzeno, SO2, PM10, NOx e CO (concentrações no ar exterior das escolas). Esta
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
26 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
associação foi observada nas crianças que viveram na mesma morada nos três anos
anteriores ao estudo. Neste trabalho a sensibilização a pólenes associou-se com uma
exposição aumentada a PM10 e COVs.
Sousa et al (156), num estudo português, avaliou um grupo de 478 crianças de quatro
escolas, concluindo que a frequência de asma foi superior na região com maior
concentração de ozono no ar exterior.
Referência especial a um estudo de adultos, pela sua importância na literatura: o Swiss
Study on Air Pollution and Lung Diseases in Adults (SAPALDIA). Este estudo avaliou
um grupo de mais de 3.000 suíços adultos, e que na sua componente transversal (157)
encontrou associações entre diminuição do FEV1 e concentrações aumentadas de PM10,
NO2 e O3, no ar exterior das residências dos participantes. O estudo SAPALDIA, numa
outra publicação (158), concluiu também que viver em ruas com muito tráfego
rodoviário constituía um factor de risco para sensibilização a pólenes. Não foi
encontrada nenhuma associação para com os alergenos característicos de ambientes
interiores, designadamente com os ácaros do pó doméstico.
Salienta-se ainda o estudo transversal português HABITAR (32), que avaliou diversos
poluentes no ar interior, incluindo COVs, numa amostra de 557 casas do continente
português. Este estudo, concluiu que em 60% das casas incluídas a qualidade do ar
interior era deficitária, mas não conseguiu alcançar associações significativas com os
parâmetros de saúde estudados, quando os poluentes foram avaliados duma forma
individualizada.
Recentemente Billionnet et al (63), num estudo transversal já referido, avaliou COVs
em 490 casas francesas e aplicou questionários a todos os habitantes com mais de 15
anos (n=1.012). Neste trabalho observou-se que de acordo com a escala de COVs
utilizada, existia uma associação para com a prevalência de asma e de rinite. Concluiu-
se que valores elevados de COVs se associavam com estas doenças respiratórias.
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 27
Na Tabela 3 são apresentados os estudos transversais citados.
Tabela 3: Resumo dos estudos transversais citados
Autor, Ano
Área de estudo n = Grupo
etário Poluentes avaliados
Metodologia de medição de poluentes
Avaliação efectuada
Associações alcançadas
Morais de Almeida, 2010 (32)
Cidades de Portugal
557 casas
Crianças e adultos
PM10, O3, NO2, CO, COVs
Medições no interior das casas
Frequência de sintomas
* (sem associação)
Billionnet, 2010 (63)
Cidades de França
490 casas
Adolescentes e adultos COVs
Medições no interior das casas
Frequência de doenças COVs
Ware, 1986 (145)
Cidades dos EUA 8.380 Crianças TSP. SO2
Estações de medição
Frequência de sintomas TSP
Peters, 1999 (146)
California, EUA 3.293 Crianças e
adolescentes PM10, PM2.5, O3 e NO2
Estações de medição
Frequência de sintomas Espirometria
PM10, PM2.5, O3 e NO2
McConnel, 1999 (147)
California, EUA 3.676 Crianças e
adolescentes
PM10, PM2.5, O3, NO2, SO2
Estações de medição
Frequência de sintomas
PM10, PM2.5, SO2 e NO2
Braun-Fahrlander, 1997 (148)
Suiça (SCARPOL) 4.470 Crianças e
adolescentes PM10, O3, NO2 ,SO2
Estações de medição
Frequência de sintomas
PM10, NO2 e SO2
Studnicka, 1997 (149) Áustria 843 Crianças O3, NO2,
SO2 Estações de medição
Frequência de asma
NO2
Baldi, 1999 (150)
Cidades francesas (PAARC)
23.503 Crianças e adultos
TSP, NO2, SO2
Estações de medição
Frequência de asma
SO2
Charpin, 1999 (151)
Comunidades francesas 2.604 Crianças O3, NO2,
SO2 Estações de medição
TCP *
Ramadour, 2000 (152)
Comunidades francesas 2.445 Crianças O3, NO2,
SO2 Estações de medição
Prevalência de doença alérgica O3
Penard-Morand, 2005 (153)
Comunidades francesas 6.672 Crianças PM10, O3,
NO2, SO2 Estações de medição
Prevalência de doença alérgica, TCP, prova de esforço
PM10, O3, SO2
Annesi-Maesanno, 2007 (154)
Comunidades francesas 5.338 Crianças PM2.5, NO2
Estações de medição + modelação da qualidade do ar
Prevalência de doença alérgica, TCP, prova de esforço
PM2.5
Penard-Morand, 2010 (155)
Comunidades francesas 6.683 Crianças
PM10, O3, NOx, SO2,
CO, benzeno
Estações de medição + modelação da qualidade do ar
Prevalência de doença alérgica, TCP, prova de esforço
PM10, NOx, SO2, CO, benzeno
Sousa, 2009 (156)
Bragança, Portugal 478 Crianças O3, NO2,
COVs Estações de medição
Frequência de doença alérgica O3
Schindler, 2001 (157)
Cidades Suiças (SAPALDIA)
3.912 Adultos TSP, O3, NO2,
Estações de medição+ modelação da qualidade do ar
Espirometria TSP, O3, NO2,
TSP: partículas totais em suspensão; TCP: testes cutâneos por picada; *: ausência de associação
B) Estudos de coorte
Os estudos de coorte existentes, que abordaram a temática da poluição, são mais
escassos. Num estudo austríaco, Frischer et al (159), acompanhou durante 3 anos
consecutivos (de 1994 a 1996), 1.150 crianças provenientes de 9 locais distintos. O
acompanhamento envolveu a realização de uma espirometria, efectuada antes e após o
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
28 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Verão. Foi encontrada uma associação entre a variação do FEV1 (diferença entre as duas
medições) e os níveis de ozono observados durante o Verão. O mesmo autor, efectuou
uma análise transversal posterior (160) numa amostra de 877 crianças da coorte,
demonstrando uma associação entre os níveis de ozono observados no Verão e a
presença da proteína X eosinofílica urinária, recolhida durante o Outono de 1997. Horak
et al (161) numa reanálise deste trabalho, em que utilizou um maior registo de medições
de poluentes, encontrou associações entre diminuição do FEV1 e valores aumentados de
PM10 e de NO2.
Um outro estudo (162) efectuado nos Estados Unidos, na Califórnia, que englobou
1.678 crianças acompanhadas durante quatro anos, encontrou uma associação entre
diminuição do FEV1 e PM2.5, NO2 e SO2. O ozono associou-se somente com uma
diminuição do PEF. De salientar que os efeitos mais acentuados foram observadas nas
crianças que passavam mais tempo no exterior.
Também no âmbito deste estudo, McConnel et al (163) numa análise das 475 crianças
asmáticas (período de 1996 a 1999), verificou que a incidência de sintomas de asma se
associou positivamente com PM2.5, NO2 e ozono. McConnell et al (164), concluiu numa
outra publicação, que as associações com o ozono foram observadas nas comunidades
com maiores níveis de ozono. Nestas comunidades o risco de asma associou-se com o
tempo passado no exterior, a praticar desporto.
Shima et al (165), num estudo efectuado no Japão, incluiu 842 crianças de sete
comunidades. Este estudo teve a particularidade de entrar em linha de conta não só com
medições do ar exterior, mas também com medições de NO2 no interior das casas das
crianças, no Verão e no Inverno, durante 24 horas. Foi concluído que a incidência de
asma aumentava nas crianças que viviam em zonas de maior concentração de NO2. Um
aspecto interessante foi o de se verificar que o NO2 no ar interior aumentava a
prevalência de sintomas respiratórios, mas somente no sexo feminino.
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 29
A Tabela 4 apresenta um resumo dos estudos de coorte referidos.
C) Estudos de caso-controlo
Alguns estudos caso-controlo foram efectuados para avaliar os efeitos de poluentes do
ar interior, mais especificamente COVs. Este tipo de estudos (83) permitem avaliar a
associação entre uma doença e uma determinada exposição da qual se suspeita. Nos
estudos caso-controlo, a selecção dos participantes é feita com base na presença ou
ausência de doença.
Rumchev et al (10), num estudo efectuado na Austrália, incluiu 88 crianças com o
diagnóstico médico de asma, na sequência duma deslocação ao Serviço de Urgência (os
“casos”), e 104 controlos. Foi feita uma avaliação detalhada das concentrações de
diversos COVs nas casas dos participantes. Concluiu-se neste estudo que os “casos”
estavam significativamente mais expostos a COVs, destacando-se o benzeno, tolueno e
etilbenzeno. Este efeito incluía um ajustamento para o grau de infestação de ácaros do
pó, também avaliado. Destaca-se ainda que neste trabalho as idades das crianças
estavam compreendidas entre os 3 e 36 meses, e que 77% dos “casos” e 51% dos
controlos se encontravam sensibilizados a aeroalergenos.
Tabela 4: Resumo dos estudos de coorte citados Autor, Ano
Área de estudo n = Grupo
etário Poluentes avaliados
Metodologia de medição de poluentes
Avaliação efectuada
Associações alcançadas
Frischer, 1999 (159) Áustria 1.150 Crianças PM10, O3,
NO2, SO2 Estações de medição Espirometria O3
Frischer, 2001 (160) Áustria 877 Crianças PM10, O3,
NO2, SO2 Estações de medição
Proteína X eosinofilica urinária
O3
Horak, 2002 (161) Áustria 975 Crianças PM10, O3,
NO2, SO2 Estações de medição Espirometria PM10, O3,
NO2, Gauderman 2002 (162)
California, EUA 1.678 Crianças PM2.5, O3,
NO2, SO2 Estações de medição Espirometria
PM2.5, O3, NO2, SO2
McConell, 2003 (163)
California, EUA 475 Crianças PM10, O3,
NO2 ,SO2 Estações de medição Frequência
de sintomas PM2.5, O3, NO2
McConell, 2002 (164)
California, EUA 3.535 Crianças PM10, O3,
NO2 ,SO2 Estações de medição
Diagnósticos novos de asma
O3
Shima, 2000 (165) Japão 842 Crianças NO2
Estações de medição + medições no ar interior
Frequência de sintomas NO2
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
30 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Hulin et al (166), estudou dois casos-controlo: um numa população rural (24 asmáticos
e 27 controlos) e outro numa população urbana (32 asmáticos e 31 controlos). Foram
avaliados COVs no interior das habitações, concluindo-se que as casas urbanas se
encontravam mais poluídas. Verificou-se globalmente, que a exposição a acetaldeído e
tolueno se associava com asma, inclusivamente na população rural onde foram
encontradas baixas concentrações de COVs. Na população urbana encontraram-se ainda
associações entre asma activa, xileno e etilbenzeno.
Hulin et al (167), num outro estudo que envolveu um grupo de 34 crianças asmáticas e
70 não asmáticas, verificou que tanto as crianças asmáticas como as não asmáticas mais
expostas a formaldeído, acetaldeido e PM2.5, apresentavam valores superiores de FENO
A tabela 5 apresenta um resumo dos estudos caso-controlo citados. Tabela 5: Resumo dos estudos caso-controlo citados Autor, Ano
Área de estudo n = Grupo
etário Poluentes avaliados
Metodologia de medição de poluentes
Avaliação efectuada
Associações alcançadas
Rumchev, 2004 (10)
Perth, Australia 192 Crianças COVs Medições no interior
das casas Frequência de asma COVs
Hulin, 2010 (166) França 114 Crianças PM2.5, NO2,
COVs Medições no interior das casas
Frequência de asma COVs
Hulin, 2010 (167) França 104 Crianças PM2.5, NO2,
COVs Medições em escolas (interior e exterior)
Frequência de asma
PM2.5, COVs
Síntese
Os estudos transversais, de coorte e caso-controlo, procuram estudar os efeitos da
poluição a longo prazo, no sentido de determinar se esta se associa com doença. Para
além de questionários médicos, alguns envolveram também avaliações do FEV1 e do
PEF. Trabalhos mais recentes recorreram a metodologias mais complexas de medição e
determinação da concentração de poluentes. Os estudos transversais,
metodologicamente mais simples, permitem estabelecer uma associação sem no entanto
conseguirem concluir acerca da existência de uma relação causa-efeito. Já os estudos de
coorte, permitem estabelecer uma associação entre a incidência duma doença e a
exposição a poluentes. As associações encontradas nos estudos de coorte apontam no
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 31
sentido de que a matéria particulada, os óxidos de azoto e o ozono se associem com
doença respiratória.
Os poucos estudos de caso-controlo publicados sobre este tema, deram indicações
importantes sobre a existência de uma relação entre a exposição doméstica a COVs e a
existência de asma, mesmo em baixas concentrações.
1.4. Poluição: da emissão à exposição
Da revisão efectuada, verifica-se que grande parte dos estudos publicados foram de
carácter ecológico ou transversal, tendo sido efectuados na população pediátrica. A
maioria dos estudos que avaliou os efeitos da poluição atmosférica na saúde, assumiu
que a informação obtida numa estação de monitorização de qualidade do ar exterior de
uma determinada região, corresponderia à exposição das crianças dessa mesma região.
Ou seja, partiram do pressuposto de que todas as crianças da mesma área, teriam o
mesmo valor de exposição a poluentes. Dado esta ser uma assunção imperfeita (168),
nomeadamente quando há uma grande variabilidade de concentrações no ar ambiente ou
quando existem fontes específicas no ar interior, foram desenvolvidas estratégias (168)
para melhorar a informação referente à exposição de cada criança. Estas técnicas são
diversas e incluem a entrada em linha de conta com o tráfego rodoviário (169, 170),
com a área de residência (171), com possíveis fontes emissoras de poluentes do ar
interior (168) e por técnicas de modelação (155).
Os efeitos da poluição atmosférica na saúde são o resultado de uma cadeia de eventos,
que se iniciam na emissão de poluentes, passando pelo transporte e dispersão pela
atmosfera e posterior inalação pelos indivíduos expostos. Nesta cadeia de eventos,
importa distinguir (8) a “concentração”, que é uma característica física do ambiente
num dado local e tempo, da “exposição”, que quantifica a interacção entre o ambiente e
um ser vivo. O conceito exposição não implica inalação ou ingestão do poluente,
estando apenas relacionado com o contacto do indivíduo com o contaminante no
ambiente. Um outro conceito, mais preciso que a exposição, será o de “dose”, que
corresponde à massa do poluente absorvido ou depositado no corpo humano num
determinado intervalo de tempo.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
32 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
A avaliação de poluentes do ar em ambientes interiores (microambientes), como escolas
ou casas, não é habitual. Contudo, tendo em conta que nos países desenvolvidos mais de
80% do tempo da população é passado em ambientes fechados (30, 172), a avaliação de
ambientes interiores é imprescindível para o cálculo da exposição total de cada
indivíduo. Sabemos hoje, que muitas das nossas crianças, estão expostas a poluição
dentro das suas casas, dentro das suas escolas e no interior dos automóveis, quando
efectuam deslocações entre os diversos ambientes.
Idealmente, para o cálculo da exposição total de um poluente, seriam necessárias
medições contínuas desse mesmo poluente. No entanto, apesar desta poder ser
considerada a técnica padrão para avaliação da exposição, dificilmente seria viável,
dado tratar-se duma metodologia pouco prática e demasiado dispendiosa. Seria
necessário que cada participante transportasse dispositivos de medição com volumes
consideráveis, alguns ruidosos, durante 24 horas por dia, durante vários dias. Até à data,
tais estudos têm sido escassos (136, 173), focaram somente alguns poluentes - matéria
particulada (173), por exemplo - e analisaram parte do dia. Uma estratégia alternativa
para calcular o valor de exposição total aos poluentes, poderá advir da associação de
modelos de dispersão de poluentes atmosféricos com medições objectivas de poluição
do ar em diferentes ambientes.
Os trabalhos que abordaram a exposição de uma forma mais cuidadosa, foram
essencialmente estudos de painel. Estes estudos tendem a incluir um número restrito de
participantes, dado envolverem metodologias minuciosas. O tamanho da amostra
constitui uma limitação comum aos estudos de painel que procuram uma abordagem
mais detalhada para calcular a exposição a poluentes e avaliar as vias aéreas através de
biomarcadores. Recorrem com frequência a medidas repetidas no sentido de superar o
problema do número reduzido de participantes, fruto das limitações financeiras que
advêm da estratégia escolhida.
Síntese
Duma forma geral, todos os estudos têm demonstrado a necessidade de uma avaliação
mais específica e precisa de exposição, de forma a maximizar o potencial de informação
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 33
extraída dos estudos epidemiológicos. Na generalidade dos trabalhos, a exposição das
crianças tende a ser extrapolada de concentrações de estações de monitorização. Ou
seja, não entram em linha de conta com os vários ambientes frequentados pelos
participantes, nomeadamente microambientes.
1.5. Biomarcadores de exposição
1.5.1. Avaliação dos débitos das vias aéreas
Nos estudos que abordaram os efeitos da poluição sobre as vias aéreas, a avaliação da
saúde foi efectuada essencialmente através de questionário médico e de exames
funcionais respiratórios. Os autores destes trabalhos pretenderam estabelecer
associações entre concentrações de poluentes e parâmetros de obstrução brônquica
como FEV1, relação FEV1/FVC, FEF25-75% e PEF. De referir que a avaliação do PEF é
utilizada em diversos trabalhos, não só devido à simplicidade da técnica mas também
por permitir obter medições dos débitos ao longo de vários dias. Em alguns dos
trabalhos que utilizaram o FEV1 como variável resposta, este não foi medido através de
um pneumotacógrafo, mas sim através de um dispositivo electrónico portátil semelhante
a um aparelho electrónico de medição do PEF.
Mais recentemente, têm sido utilizadas outras formas de avaliação, que abordaram o
estudo dos efeitos da poluição sobre as vias aéreas, através da inclusão de
biomarcadores da inflamação ou do stress oxidativo. Pretende-se desta forma
compreender melhor os mecanismos subjacentes à agressão dos poluentes sobre as vias
aéreas.
Descrevem-se de seguida alguns dos biomarcadores utilizados no âmbito do trabalho
efectuado para a presente dissertação.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
34 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
1.5.2. Estudo do ar exalado
Desde o aparecimento do estudo de biomarcadores da inflamação que estes têm sido
incluídos em diversos trabalhos, que avaliaram a relação entre a poluição atmosférica e
as vias aéreas. Encontramos não só estudos de carácter epidemiológico mas também
alguns de carácter experimental, em que se estudaram efeitos dose-resposta.
O estudo dos biomarcadores do ar exalado, tem surgido na última década como uma
forma simples e não invasiva de avaliação das vias aéreas, com aplicação no campo da
investigação e na prática clínica. A análise da componente volátil (como o FENO -
Fracção exalada do óxido nítrico) e da componente não volátil – hidrogeniões (174),
peróxido de hidrogénio (175), isoprostanos (176), nitritos (177), malonaldeído (178),
leucotrienos e prostaglandinas (179), adenosina (180), entre outros - tem sido alvo de
interesse por diversos investigadores da área respiratória.
1.5.2.1. Fracção exalada de óxido nítrico (FENO)
O óxido de azoto, designado neste âmbito de acordo com a nomenclatura anglo-
saxónica como óxido nítrico (NO), é um importante mensageiro celular endógeno que
se encontra largamente distribuído pelo organismo. Originalmente designado como
EDRF (Endothelial Derived Relaxant Factor) (181), foi somente em 1987 que se
concluiu que este factor, que actua a diversos níveis, nomeadamente no músculo liso, se
tratava do NO. Pensa-se hoje que o NO seja importante na regulação do fluxo sanguíneo
das vias aéreas e dos pulmões e que uma desregulação na sua produção possa ter um
papel na patogénese da asma (182). Em 1991 Gustafsson et al (183) detectou NO no ar
exalado (FENO), mas foi em 1993 que Alving (184) constatou que o NO se encontrava
aumentado em doentes asmáticos, facto que foi confirmado posteriormente por
Kharitonov (185).
O óxido nítrico (NO) é produzido pelas NO sintases constitutivas (Tipos I e III) que
medeiam diversas funções fisiológicas e pela NO sintase indutível (Tipo II), expressa
nos estados inflamatórios (186). O aumento do NO no ar exalado dos asmáticos, deve-
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 35
se a uma maior formação de NO nas células epiteliais devido à actividade da NO sintase
indutível (iNOS) (187).
Encontram-se actualmente publicados centenas de trabalhos que recorreram ao FENO
para estudar a inflamação brônquica, sendo a sua medição simples e não invasiva. Os
valores de FENO correlacionam-se positivamente com o número de eosinófilos presente
na mucosa brônquica de crianças asmáticas (188), sendo considerado um marcador de
inflamação eosinofílica.
Apesar da grande divulgação e cada vez maior utilização, nomeadamente desde o
aparecimento dos analisadores portáteis, esta técnica de avaliação da inflamação das
vias aéreas confronta-se com alguns problemas. Um ponto controverso na utilização do
FENO na prática clínica relaciona-se com a atopia (189, 190), dado que, mesmo nos
indivíduos não asmáticos, os sensibilizados a aeroalergenos apresentam valores de
FENO superiores aos dos não sensibilizados. Contudo, a associação com o FENO parece
mais marcada em crianças sensibilizadas e com história de sibilância nos últimos 12
meses (191). As crianças asmáticas sensibilizadas a dois ou mais aeroalergenos têm
valores superiores de FENO comparativamente às monosensibilizadas (192). O valor de
FENO permite distinguir as crianças sensibilizadas a aeroalergenos das não
sensibilizadas, independentemente da doença alérgica (193).
Outro factor a ter em consideração é o da existência de rinite alérgica. Sordillo et al
(194), numa publicação recente relativa a um estudo de coorte, verificou que os valores
de FENO se encontram aumentados em crianças com asma actual ou rinite,
comparativamente com as crianças sem história destas doenças. Neste estudo, a
sensibilização a aeroalergenos explicou um terço da variabilidade do valor de FENO,
sendo superior nas crianças alérgicas aos ácaros do pó, expostas a elevados níveis de
proteínas de ácaros. O sedentarismo (194) (mais de 10 horas por semana a ver
televisão), também se associou com o FENO, num modelo de regressão logística que
incluiu um ajustamento para a exposição alergénica.
Uma das críticas à utilização do FENO é o de desconhecermos com exactidão quais os
valores esperados em indivíduos saudáveis, dado existirem poucos estudos em grandes
populações. Quando se efectuam medições de acordo com as recomendações da
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
36 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
American Thoracic Society e da European Respiratory Society (195, 196), os resultados
sugerem que adultos saudáveis terão valores da ordem dos 10-25 ppb e que as crianças
apresentarão valores ligeiramente inferiores (197) (5-20 ppb). Foram recentemente
publicadas pela American Thoracic Society (196) recomendações para a interpretação
clínica do FENO, que estabelecem como indicadores de ausência de inflamação
eosinofílica, os valores de 20 ppb na criança e de 25 ppb no adulto. Ainda de acordo
com esta recomendação, valores de FENO superiores a 35 ppb na criança e a 50 ppb no
adulto, sugerem a existência de uma resposta à corticoterapia inalada, perante um
doente sintomático.
Num dos maiores estudos efectuados em idade pediátrica (198), foram estudadas 405
crianças e adolescentes, obtendo-se para a idade dos 6-9 anos valores médios de 8 ppb.
Relativamente a adultos (199), num estudo efectuado em 2.200 indivíduos com idades
compreendidas entre os 25-70 anos, seleccionados aleatoriamente, obtiveram-se para
indivíduos não-fumadores e fumadores, sem o diagnóstico médico de asma, valores de
medianos de de 17 ppb e 10,6 ppb respectivamente. Neste estudo o sexo masculino
apresentou valores ligeiramente superiores de FENO, comparativamente ao sexo
feminino. Num outro estudo (200), foram avaliados 1131 adultos saudáveis sem história
de hábitos tabágicos, sendo proposto que o valor do FENO deva ter em conta a idade e a
altura, concluindo que os limites superiores do FENO possam variar entre 24 e 54 ppb.
Vários outros autores têm sugerido que os valores de FENO, à semelhança dos volumes
pulmonares, possam ser condicionados por parâmetros como a idade, altura, sexo, e
índice de massa corporal (IMC) (198, 201, 202). Relativamente ao IMC, encontram-se
reportadas associações entre o aumento do IMC e uma diminuição do FENO (193, 203).
Estes factores, juntamente com o tabagismo e a atopia (193), devem ser considerados na
análise das medições de FENO. A etnia (204) também deverá ser tida em linha de conta
na interpretação dos valores de FENO, à semelhança do que acontece na função
respiratória.
De referir ainda, que num estudo (205) que envolveu mais de 2000 crianças, as
diferenças genéticas na óxido nítrico sintase e arginase, influenciaram
significativamente os níveis de FENO obtidos, nomeadamente em crianças asmáticas.
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 37
Apesar da divulgação e utilização do FENO ter vindo a conquistar terreno, muito devido
à simplicidade da técnica de medição, nos últimos tempos tem sido colocada em
questão a sua utilidade no seguimento do doente asmático. Meta-análises (206, 207)
concluiram que ainda não existe evidência suficiente para defender a utilização do
FENO na prática clínica.
1.5.2.2. Condensado Brônquico do Ar Exalado (EBC)
Os compostos não voláteis do ar exalado, podem ser recolhidos para análise através da
condensação das microgotículas exaladas, formando o condensado brônquico do ar
exalado. No entanto, sendo a água o principal constituinte do EBC - cerca de 99% do
volume (208) - caso pretendamos medir um determinado biomarcador, torna-se
necessário seleccionar métodos analíticos que possuam um baixo limiar de detecção. A
enorme diluição dos compostos e o desconhecimento do factor de diluição - problema
comum ao estudo do lavado bronco-alveolar - é um óbice à análise do EBC. Com
excepção do pH, a medição da grande maioria dos compostos presentes no condensado
brônquico do ar exalado (EBC) será afectada pelo factor de diluição (209).
O EBC, que tem sido apontado como de grande interesse na avaliação da inflamação
brônquica, permite avaliar uma infindável lista de biomarcadores (209, 210). É um
método seguro e de fácil execução, necessitando somente de se respirar em volume
corrente através de um tubo refrigerado, durante aproximadamente 15 minutos.
A comercialização de equipamentos vocacionados para a recolha do EBC, veio em parte
uniformizar os aspectos relacionados com esta etapa. Existem actualmente dois
equipamentos comercialmente disponíveis (209): o RTube® (Respiratory Research
Inc., Austin Texas, EUA) e o EcoScreen® (Viasys GmbH - Erich Jaeger, Hoechberg,
Alemanha). O RTube é um equipamento descartável que utiliza uma manga de alumínio
pré-refrigerada a -10º Celsius, portátil, que permite a recolha fora do laboratório. O
EcoScreen® é um equipamento de bancada, não portátil, que permite recolher múltiplas
amostras, carecendo somente de desinfecção do material. O arrefecimento é efectuado
através de uma câmara refrigerada pelo próprio aparelho, a -10º Celsius. O condensado
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
38 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
é posteriormente recolhido e analisado de imediato ou congelado até à análise dos
parâmetros pretendidos.
Nos estudos efectuados com amostras de EBC recolhidas directamente das vias aéreas
inferiores de doentes traqueostomizados, quando comparadas com amostras recolhidas
pela boca, não foram encontradas diferenças significativas entre os valores de pH,
adenosina, tromboxano, H2O2 e 8-isoprostanos, sugerindo que estes biomarcadores não
sejam grandemente influenciados pelas vias aéreas inferiores (176, 209, 211, 212). Pelo
contrário, os níveis de amónia são substancialmente superiores nas amostras recolhidas
ao nível da orofaringe (209).
A) Estudo do pH do EBC
O pH no EBC é uma medição que surge na literatura como tendo uma boa
reprodutibilidade (174, 213, 214). De todos os parâmetros, o pH do EBC é o melhor
estudado, constituindo um bom indicador da acidez das vias aéreas (209, 211, 215). O
conhecimento da existência da acidificação das vias aéreas tem contribuído para um
melhor conhecimento da asma e de outras doenças pulmonares. Sabe-se, por exemplo,
que os hidrogeniões são potentes estímulos da tosse e que induzem a libertação de
proteínas oxidantes (216).
As evidências desta acidificação resultam não só de trabalhos em animais (217), mas
também de estudos em humanos onde se constatou por exemplo uma diminuição do pH
do EBC em patologias como a asma (218) e a DPOC (174). Foi demonstrado também
que aquando de infecções por rinovírus ocorre uma diminuição do pH das vias aéreas
(219). Um aumento da excreção de hidrogeniões, no decurso da agressão celular e
também no decorrer da inflamação brônquica, serão responsáveis por esta acidificação
(220).
A extracção de CO2 com árgon, nitrogénio ou oxigénio, tem sido apontada como capaz
de melhorar a reprodutibilidade das medições de pH (209, 218). A aplicação do gás na
amostra remove os componentes voláteis permitindo que a medição seja feita tendo em
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 39
conta somente os compostos não voláteis do EBC. Quando se faz uma medição
contínua do pH com um microeléctrodo de vidro, numa amostra de condensado
brônquico submetida ao gás, observa-se que este estabiliza ao fim de 10 minutos (209,
218). Recentemente, foi proposto que 4 minutos seriam suficientes (221). Esta
estabilização é assumida como correspondendo à extracção dos componentes voláteis.
Em indivíduos saudáveis, o coeficiente de variação do pH no EBC intra-dia e intra-
semana é de 3,5% e de 4,5% respectivamente (211).
O valor do pH não parece ser influenciado pela hiperventilação, volume da amostra ou
pela amónia oral (211, 222).
Em indivíduos saudáveis, o pH após extracção de CO2 situa-se entre os 7,4 e os 8,8
(209). Hunt encontrou médias de 7,65 ± 0,2 em indivíduos saudáveis, 7,8 ± 0,1 em
asmáticos controlados e de 5,23 ± 0,2 em situações de asma aguda (218). Kostikas et al
(223) sugeriu que em asmáticos, valores de pH inferiores a 7,20 se associavam com um
mau controlo da asma, tendo este valor de corte um valor preditivo positivo superior a
0,80.
Um estudo (215) que avaliou 104 crianças com idade mediana de 52,5 meses, em que
54 tinham sibilância recorrente, obteve após extracção de CO2 com árgon, um valor de
pH mediano (mínimo-máximo) nas crianças sibilantes não tratadas com corticóides
inalados, de 7,80 (6,95-8,37). Nos indivíduos saudáveis o valor de pH obtido foi de 8,04
(7,81-8,87). Num outro estudo em idade pediátrica foi obtido, em crianças com asma
estável, um valor de pH mediano de 7,32 e de 7,48 no grupo controlo (224).
Num estudo epidemiológico realizado em 634 crianças (225) com uma idade média de 8
anos, tendo o RTube® como método de recolha de EBC, foi obtido um valor de pH
mediano (P25-P75) medido após extracção de CO2, de 7,72 (7,50-7,83). Quando
comparado com os não sibilantes, que obtiveram 7,77 (7,60-7,87), alcançou-se uma
fraca evidência para a diferença (p = 0,07).
As associações encontradas na literatura entre pH no EBC e parâmetros espirométricos
ou FENO são escassas, sendo a grande maioria dos resultados discordantes. A ausência
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
40 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
de associação com outras formas de monitorização da inflamação das vias aéreas
constitui uma das críticas ao estudo do EBC. Brunetti et al (224) observou, num estudo
com 34 crianças com asma agudizada, uma associação ligeira entre o FEV1 e o pH no
EBC, medido após extracção de CO2 com árgon (r = 0,39, p = 0,04). Liu et al (226),
num grupo de 572 indivíduos (dos quais 541 eram asmáticos), alcançou no modelo de
regressão múltipla uma associação positiva entre pH e FEV1. Neste estudo foi ainda
encontrada uma associação negativa entre pH no EBC, índice de massa corporal e
contagem de neutrófilos no lavado bronco-alveolar.
De referir, que à semelhança de outros biomarcadores do ar exalado, o pH no
condensado brônquico poderá ser dependente de variáveis como o sexo, idade, altura e
peso. Por este motivo, sugere-se que estas variáveis devam ser consideradas na análise
(209). A idade (227) surge na literatura como um factor que interfere nos valores de pH
no EBC.
A atopia poderá também ser um factor importante na análise dos valores do pH. Von
Jagwitz et al (228), avaliou 191 crianças em idade pré-escolar, subdivididas em 5
grupos. Foi concluído que o grupo de crianças com história de sibilância recorrente
sensibilizadas a aeroalergenos apresentavam valores de pH no EBC inferiores ao grupo
de crianças com história de sibilância, sem sensibilização a aerolergenos (pH mediano
de 7,49 versus 7,93). Os valores de pH nas crianças com sibilância recorrente não
sensibilizadas, foram ainda inferiores aos observados no grupo de crianças saudáveis e
aos obtidos no grupo de crianças com rinoconjuntivite alérgica, sem sibilância (pH
mediano de 8,02 e 7,96, respectivamente).
1.5.3. Stress oxidativo
Tem existido um interesse crescente sobre o papel dos radicais livres, radicais de
oxigénio e do stress oxidativo, nos mecanismos de lesão de várias patologias,
nomeadamente das doenças cardiovasculares (229) e da diabetes (230). Estes
mecanismos também têm sido associados com a agressão de poluentes, sendo os
subjacentes ao fumo do tabaco os melhor estudados (231).
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 41
Os radicais livres são moléculas ou átomos que possuem electrões desemparelhados
(232). Exemplos de radicais livres são o radical anião superóxido (O2-•) e o radical
hidroxilo (OH-•).
A designação de espécies reactivas de oxigénio (232, 233) - ROS, é um termo que inclui
não só radicais de oxigénio, mas também outras moléculas que contêm oxigénio e que
são capazes de aceitar ou de fornecer electrões, dado serem quimicamente instáveis. São
exemplos o peróxido de hidrogénio (H2O2), o dioxigénio singuleto (1O2), o ácido
hipocloroso (HOCl) e o ozono (O3).
O primeiro passo da complexa cadeia de ROS nos sistemas biológicos é a redução do
oxigénio molecular (O2), originando O2-•. O O2
-•. é instável e é rapidamente reduzido a
H2O2, pela superóxido dismutase (SOD), uma das principais defesas antioxidantes
existentes nas células. O H2O2 é uma molécula mais estável, mas pode ser convertido
em OH-•. O OH-• é o radical livre mais activo que se conhece (233). Uma vez formado,
a agressão provocada é praticamente inevitável, sendo posteriormente necessária a
activação de mecanismos de reparação da lesão.
Os radicais OH-• são gerados durante a reacção entre o peróxido de hidrogénio e o
superóxido (reacção de Haber Weiss) (234), sendo que esta reacção pode ser catalizada
por metais de transição como o ferro e o cobre (reacção de Fenton) (234).
As fontes de oxidantes capazes de exercer agressão pulmonar podem ser de origem
endógena ou exógena (235) (Figura 1). As endógenas correspondem às ROS produzidas
na mitocôndria durante a respiração celular. Os poluentes correspondem às fontes
oxidantes exógenas, que não sendo necessariamente ROS, podem desencadear stress
oxidativo.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
42 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Figura 1: Fontes de oxidantes do aparelho respiratório. As principais fontes endógenas encontram-se a nível celular. A activação destas células resulta na formação de O2
-• que é rapidamente convertido em H2O2 pela superóxido dismutase (SOD). O H2O2 pode ser convertido em OH-• na presença de metais de transição, através de reacção não enzimática (reacção de Fenton). A matéria particulada pode conter metais de transição como o ferro; Os poluentes constituem fontes exógenas de oxidantes.
As espécies reactivas de oxigénio (ROS) são constantemente formadas no nosso
organismo. Os radicais livres são um bioproduto resultante do metabolismo aeróbico
celular (236) e podem ter várias origens. A formação intracelular pode resultar da
actividade mitocondrial, libertando aniões superóxido (236). Outra fonte importante é a
actividade da NADPH oxidase, localizada na membrana citoplasmática, e que produz
O2-•. Existem ainda outros sistemas enzimáticos capazes de produzir ROS (234, 237),
como a acção da xantina oxidase que origina O2-• e H2O2. O citocromo P450, os
lisossomas, a degradação enzimática do ácido araquidónico e a mieloperoxidase dos
Metais de transição
SOD
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 43
neutrófilos, originam também formação de ROS. Uma produção excessiva de ROS tem
o potencial de alterar o equilibrio redox, activando vias de sinalização intracelular que
culminam com mudanças na expressão génica (238). Por outro lado, as óxido nítrico
sintases (234) são capazes de produzir óxido nítrico (NO•), que reage com o superóxido,
formando peroxinitrito, produto que é altamente reactivo. O NO• e o NO2 podem
também ter origem no ar ambiente inspirado. O peroxinitrito e o NO2 fazem parte das
designadas espécies reactivas de azoto (RNS), que são responsáveis pelo stress
nitrosativo.
Os antioxidantes endógenos (239), constituem as principais defesas contra as ROS,
podendo ser classificados como enzimáticos (superoxido dismutase, catalase, glutationa
peroxidase, glutationa S-tranferase, tioredoxina) ou não enzimáticos (glutationa, ácido
ascórbico, ácido úrico e vitamina E). Os pulmões são o alvo primário para a lesão
oxidativa de vários agentes, incluindo poluentes atmosféricos. Por este motivo, possuem
um sistema de defesa antioxidante de forma a proteger as suas células, constantemente
sujeitas a agressões de materiais inalados. O fluido de revestimento do epitélio do
aparelho respiratório contém diversos compostos antioxidantes não enzimáticos de
baixo peso molecular, (glutationa, ácido ascórbico), de alto peso molecular (proteínas
como a ceruplasmina e transferrina) e ainda defesas antioxidantes enzimáticas (240). O
epitélio das vias aéreas expressa elevados níveis de superóxido dismutase (241), que
serão quatro vezes superiores aos encontrados no coração (242). As três isoenzimas de
superóxido dismutase (SOD) identificadas têm distribuições distintas: a SOD1 localiza-
se no citoplasma, a SOD2 na mitocôndria e a SOD3 é extracelular (240).
A produção excessiva de ROS, como o O2-•, o H2O2 e o OH-•, resultam num aumento
marcado do stress oxidativo, que é frequentemente definido (232) como um
desequilíbrio entre os factores oxidantes e antioxidantes, a favor dos oxidantes, que se
traduz por uma diminuição da capacidade redutora. O stress oxidativo, activa uma
complexa rede de transdução de sinais (243) intracelulares que envolve a transcrição de
factores, como o factor nuclear kappa B (NF-kappa B) e a proteina-1 activadora (AP-1).
Neste contexto, um papel importante parece ser desempenhado pelas proteínas tirosina
quinase activadas por mitógenos (MAPK) (244-246), que são expressas em grande
quantidade no endotélio pulmonar e nas células pulmonares.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
44 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
O stress oxidativo é um processo que a nível pulmonar se associa com várias patologias
(244, 247-249) e que se pode avaliar medindo marcadores de stress oxidativo. Estes
marcadores são passíveis de ser analisados em diversos produtos biológicos (250),
como no sangue ou no lavado broncoalveolar (251). Nos últimos anos têm-se procurado
pesquisar no EBC alguns dos biomarcadores associados ao stress oxidativo (252), como
H2O2, isoprostanos, malonaldeido, nitratos / nitritos e glutationa. Alguns destes
biomarcadores (253), como os isoprostanos e o malonaldeido, são biomarcadores
indirectos do stress oxidativo, que resultam da acção de ROS sobre lipidos
membranários, num processo designado de peroxidação lipídica.
Existe cada vez uma maior evidência, que as doenças alérgicas, como a asma, rinite e a
dermatite atópica, são mediadas por stress oxidativo (240). O stress oxidativo pode
resultar directamente do processo inflamatório, mas também da exposição a factores
ambientais como poluentes atmosféricos e exposição ao fumo do tabaco.
O aumento de ROS encontra-se inversamente correlacionado com o FEV1 (254),
constituindo as células inflamatórias a sua fonte mais provável. Os macrófagos das vias
aéreas dos doentes asmáticos constituirão uma das fontes prováveis de ROS (255). Por
outro lado, provocações específicas em doentes asmáticos parecem induzir uma maior
expressão de ROS nos eosinófilos (251).
O estudo da associação entre o stress oxidativo e a actividade das doenças constitui um
desafio. Pode ser influenciado por fenómenos de compensação biológica, por diferenças
na expressão temporal dos mediadores, por algum grau de variabilidade inter-individual
e até por diferenças do estilo de vida. Por outro lado, aspectos como a selecção do
biomarcador a estudar, a escolha da técnica de medição e do produto a analisar (plasma,
urina, EBC) são determinantes para os resultados.
1.5.3.1. Estudo do stress oxidativo
Os radicais livres têm o potencial de reagir indiscriminadamente com diversas
moléculas vizinhas (241). Durante o processo em que captam electrões, oxidam as
moléculas vítimas da reacção, podendo provocar lesão celular.
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 45
As membranas celulares e os organelos citoplasmáticos apresentam na sua composição
ácidos gordos polinsaturados. O processo de peroxidação lipídica (degradação oxidativa
de lípidos) (256, 257) surge quando as ROS sequestram um átomo de hidrogénio das
cadeias de ácidos gordos polinsaturados, seguindo-se uma complexa cascata de eventos
bioquímicos. Como consequência, as membranas tornam-se mais frágeis e as células
mais susceptíveis a agressões. As metodologias utilizadas para a avaliação da
peroxidação lipidica medem a formação de produtos formados (lipoperóxidos).
A peroxidação lipídica pode ser enzimática ou não enzimática. A enzimática envolve a
degradação do ácido araquidónico pelas vias da cicloxigenase ou lipoxigenase. A não
enzimática envolve a acção das ROS sobre os fosfolípidos membranários ou sobre o
ácido araquidónico / produtos do seu metabolismo. A Figura 2 apresenta uma
esquematização simplificada da peroxidação lipídica.
Figura 2: Peroxidação lipídica enzimática e não enzimática. A enzimática envolve a cicloxigenase e a lipoxigenase. A não enzimática, resulta da acção de radicais livres de oxigénio (ROS), espécies reactivas de nitrogénio (RNS) ou de metais de transição como o ferro, sobre lípidos membranários, ácido araquidónico ou metabolitos do ácido araquidónico (caso dos 8-isoprostanos).
Fosfolipase
ROS
RNS Metais detransição
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
46 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
O malonaldeído (MDA) é um aldeído produzido pela oxidação ou β-hidroxilação de
ácidos gordos polinsaturados (257). Para além de marcador do stress oxidativo, o MDA
relaciona-se com a oxidação e o desenvolvimento de ligações cruzadas no ADN e
proteínas celulares / plasmáticas (258). Há várias técnicas de quantificação do MDA,
mas a mais utilizada, pela sua simplicidade e rentabilidade, é a reacção de derivação
com ácido tiobarbitúrico (TBA) que permite o doseamento de TBARS (produtos
reactivos com o ácido tiobarbitúrico - Thiobarbituric Acid Reactive Substances).
Os isoprostanos, são produtos semelhantes às prostanglandinas (259). São resultantes da
peroxidação lipídica, e considerados dos melhores biomarcadores para estudar esta
cadeia de eventos. Os F2-isoprostanos ou 8-iso-PGF2α, nomeadamente os 8-isoprostanos
derivados da oxidação do ácido araquidónico - mais concretamente de prostanglandinas
- são dos mais utilizados (256, 259). Têm sido detectados isoprostanos em diversos
fluidos biológicos. No entanto, dado a sua baixa concentração no EBC, torna-se
necessário para a sua análise a utilização de técnicas como cromatografia líquida de alta
eficiência (HPLC) ou espectrometria de massa (260). Existe um imunoensaio, validado
por HPLC, que possibilita avaliar os 8-isoprostanos no EBC (261). Trata-se de um
radioimunoensaio (RIA) que não se encontra comercialmente disponível e que foi
desenvolvido pelo Departamento de Farmacologia da Universidade Católica do Sagrado
Coração, em Roma, cujo responsável é o Professor Doutor Paolo Montuschi. Os
imunoensaios enzimáticos, comercialmente disponíveis, apresentam limites de detecção
mais elevados e tendem a ser menos reprodutíveis que os RIA (260).
Apesar de não existirem muitos trabalhos publicados, os níveis de 8-isoprostanos no
EBC parecem estar aumentados em doentes com asma (262), independentemente de
estarem ou não medicados com corticóides inalados. Valores elevados foram também
encontrados em doentes com DPOC (263), fibrose quística (264) e síndroma de
dificuldade respiratória aguda (ARDS) (176). Os hábitos tabágicos associaram-se com
níveis elevados de 8-isoprostanos (265). Em termos de associação com parâmetros de
avaliação das vias aéreas, as associações reportadas são escassas, citando-se o trabalho
de Lucidi et al (264), que em crianças com fibrose quística estável, alcançou uma
associação negativa entre os valores de 8-isoprostanos e o FEV1.
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 47
O stress oxidativo desempenhará um papel na resposta mecânica das vias aéreas. Pensa-
se que os isoprostanos contribuam para o aumento da hiperreactividade das vias aéreas
(256), dado alterarem a susceptibilidade do músculo liso a catecolominas, tromboxano e
angiotensina II.
Síntese
Os biomarcadores de exposição utilizados nos estudos que abordaram os efeitos da
poluição do ar sobre as vias aéreas são múltiplos. A monitorização dos débitos das vias
aéreas é dos parâmetros mais utilizados, dado ser de relativa fácil execução. Nos
últimos anos têm sido incluídos nos estudos outros biomacadores, que procuram olhar
para os efeitos dos poluentes, duma forma que permite compreender melhor os
mecanismos subjacentes à agressão da poluição do ar. Encontram-se neste grupo o
FENO e o estudo do EBC. Relativamente ao FENO, libertado em maior quantidade no ar
exalado dos asmáticos, permite uma avaliação da inflamação brônquica de uma forma
simples e atractiva. O estudo do FENO, apresenta no entanto alguns aspectos não
consensuais dado as suas medições serem influenciadas por diversos factores (como por
exemplo a idade, sexo, altura, IMC, atopia e hábitos tabágicos).
Relativamente ao estudo do EBC, mais recente, tem suscitado um interesse crescente
por parte dos investigadores, ao permitir - em termos teóricos - dosear uma infindável
lista de mediadores. Contudo, dado o enorme factor de diluição e atendendo a aspectos
de padronização das técnicas de análise não totalmente elucidados, apresenta diversas
limitações. O estudo do pH no EBC é dos parâmetros melhor estudados e validados,
sendo um bom indicador da acidez das vias aéreas.
Nos últimos anos foram publicados trabalhos sobre os efeitos da poluição do ar, que
incluíram o estudo de marcadores de stress oxidativo. Os pulmões são o alvo primário
para a lesão oxidativa de vários agentes, apresentando por isso um sistema de defesa
antioxidante constituído por diversos compostos, dos quais se destaca a SOD. A
produção excessiva de ROS, resulta num aumento do stress oxidativo, que se encontra
associado a diversas doenças. O stress oxidativo é capaz de induzir a activação do NF-
κB e da AP-1, mediado por MAPK. O estudo do stress oxidativo pode ser efectuado
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
48 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
através do doseamento de diversos biomarcadores como H2O2, 8-isoprostanos e
malonaldeído. Tanto os 8-isoprostanos como o malonaldeído são marcadores indirectos
do stress oxidativo, passíveis de serem medidos através de diversas técnicas. Para o
doseamento do malonaldeído, pode recorrer-se pela sua simplicidade e baixo custo à
técnica de doseamento de TBARS. Para os isoprostanos, e designadamente se os
queremos medir num meio com um factor de diluição extremo, como é o caso do EBC,
podemos recorrer a técnicas de HPLC, espectrometria de massa ou de RIA.
1.6. Mecanismos de agressão dos poluentes do ar nas vias aéreas
Nos últimos anos têm-se procurado explicações fisiopatológicas para elucidar o
mecanismo subjacente à interacção entre a poluição atmosférica e as vias aéreas,
sugerida por diversos estudos epidemiológicos.
Dos poucos estudos em humanos que utilizaram câmaras de exposição, foi demonstrado
que a exposição aguda se associava com alterações inflamatórias das vias aéreas (266,
267). Relativamente à exposição crónica, os seus efeitos são de mais difícil avaliação,
assumindo-se que a agressão resultante da inflamação aguda, quando ocorre de uma
forma repetida, possa contribuir para a cronicidade do processo inflamatório.
Apesar das diferenças químicas existentes entre os diversos poluentes atmosféricos,
alguns dos mecanismos serão comuns. Estudos mais recentes, que utilizaram novos
métodos de avaliação de exposição a poluentes e de avaliação das vias aéreas,
identificaram factores de susceptibilidade passíveis de modificar as respostas aos
poluentes, e que incluem polimorfismos genéticos (268).
De entre os mecanismos subjacentes aos efeitos observados nos diversos estudos
epidemiológicos, o stress oxidativo tem sido apontado como um elemento importante
no processo de agressão dos poluentes atmosféricos, posicionando-se no início da
cascata de eventos (269). De facto, existe actualmente um nível de evidência
significativo que sugere que o processo inflamatório subsequente à exposição a
poluentes é mediado pelas vias do stress oxidativo (270). A susceptibilidade individual
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 49
à poluição atmosférica, encontra-se em parte relacionada com as defesas antioxidantes
pulmonares (268).
O ar ambiente contém uma variedade de poluentes de propriedades oxidantes, que se
encontram associados a doenças, designadamente de foro respiratório. Entre estes
poluentes encontramos o dióxido de azoto ou o ozono, capazes de promover reacções
com formação de radicais livres (271). O ozono é um gás extremamente reactivo e que
uma vez inalado sofre uma absorção por parte do fluido de revestimento epitelial do
tracto respiratório (271). Neste fluido, o ozono encontra diversos substratos, com o qual
reage, sendo que a lesão celular irá ser resultado de radicais livres derivados do ozono
(272). Relativamente ao dióxido de azoto, pensa-se que à semelhança do ozono,
interagirá com o fluido de revestimento epitelial do tracto respiratório, sendo os
produtos da reacção entre NO2 e o fluido de revestimento, promotores do processo
inflamatório (271).
A exposição a poluentes tem assim como consequência um aumento do stress oxidativo
pulmonar, que se acredita hoje ser o factor desencadeador do processo inflamatório. Ao
alcançar o epitélio respiratório, os produtos de oxidação secundários, resultantes dos
poluentes oxidantes, iniciam um conjunto de respostas celulares que incluem a
produção de citoquinas, a expressão de moléculas de adesão e modificação das “tight
junctions” (271). Como resultado, aumenta o influxo de células inflamatórias e a
permeabilidade pulmonar. A extensão destas respostas é variável e dependerá da
susceptibilidade individual. Numa segunda fase, as células inflamatórias recrutadas,
capazes de produzir e libertar grandes quantidades de radicais livres, serão responsáveis
por uma nova vaga de stress oxidativo, da qual resulta lesão celular (271).
Um dos mecanismos hipotéticos explicativos da lesão dos poluentes, é de que o stress
oxidativo induzido por estes poluentes seja capaz de activar vias intracelulares de
transdução de sinal (270). O stress oxidativo desencadeará inicialmente um aumento da
produção de enzimas antioxidantes e de fase II (superóxido dismutase, catalase,
glutationa peroxidase, glutationa redutase, glutationa S-transferase, NADPH quinona
oxireductase e heme oxigenase 1) através da activação transcripcional do elemento de
resposta antioxidante (ARE), pelo factor de transcrição Nrf2 (270, 273, 274). A via
Nrf2-ARE será assim responsável pela primeira barreira antioxidante, capaz de travar a
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
50 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
agressão dos poluentes nas vias aéreas. Polimorfismos dos genes das enzimas referidas
poderão estar associados a uma maior sensibilidade ao efeito dos poluentes do ar (275).
Caso não seja possível repor o equilíbrio celular em termos de mecanismos redox, são
activadas outras cascatas de sinalização. Estas, por sua vez, activarão factores de
transcrição nuclear envolvidos na expressão de genes pró-inflamatórios (276), através
do NF-κB e da AP-1 (245, 271, 277). Ambos são regulados pelos mecanismos de
redução e oxidação (redox) intracelulares. Pensa-se que esta activação envolva várias
MAPK (246). A cascata das MAPK regula a actividade de factores nucleares de
transcrição de genes envolvidos na diferenciação celular, apoptose e inflamação (246).
A activação da cascata das MAPK pelo stress oxidativo, pode assim mediar os efeitos
adversos dos poluentes ao nível do pulmão (245), designadamente da matéria
particulada, que é a forma de poluição do ar melhor estudada.
Por fim, se a agressão do poluente persistir, podem surgir alterações citotóxicas, com
peturbação mitocondrial e apoptose. Este efeito encontra-se descrito para as partículas
ultrafinas (278).
As partículas contém uma variedade de constituintes, nomeadamente metais de
transição (279) com capacidade de intervir nos ciclos redox, dado funcionarem como
uma base para a transferência de electrões. Em estudos animais, a instilação de ROFA
(residual oil fly ash) (280), exemplo de matéria particulada que apresenta metais de
transição na sua composição como ferro, níquel ou vanádio, induziram um aumento, no
lavado bronco-alveolar, do número de eosinófilos e neutrófilos e um aumento da
concentração de interleucina 6 (IL-6), factor de necrose tumoral alfa (TNF-α) e proteína
1 quimiotática dos monócitos (MCP-1). Este efeito será mediado por fosforilação e
activação de várias MAPK (280).
Na sequência da agressão a poluentes, o pulmão funcionará como uma fonte de
produção de mediadores da inflamação, de biomoléculas oxidadas e de produtos de
peroxidação lipídica, que contribuirão para a progressão sistémica da lesão (250).
Na Figura 3, encontra-se esquematizado uma abordagem hierárquica da agressão dos
poluentes, que terá como roda motriz o stress oxidativo.
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 51
Figura 3: Modelo hierárquico da resposta celular ao stress oxidativo, induzido pela exposição a poluentes, designadamente partículas (Adaptado de Gilmour F, Jaakkola M, London S, Nel A, Rogers C. Environ Health Perspect 2006; 114:627–633)
O stress oxidativo resultante da exposição a PM, associa-se com a presença de carbono
elementar e de metais de transição (245, 281), sugerindo que estes possam ser um factor
determinante da resposta inflamatória. Os compostos orgânicos presentes nas partículas,
como os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH), podem induzir também stress
oxidativo (273) através da sua biotransformação no citocromo P450, gerando quinonas
(274). As quinonas são catalisadoras da produção de radicais livres. De salientar ainda
que o tamanho reduzido da partícula é igualmente um factor determinante na agressão
celular (278), facilitando a entrada na célula e a subsequente lesão mitocondrial.
Os estudos sobre os efeitos do tabagismo demonstraram existir uma susceptibilidade
variável entre indivíduos, sendo mais acentuada nas crianças, idosos, doentes crónicos
respiratórios e com patologia cardiovascular (13). Estes grupos de risco são
sobreponíveis aos associados com os efeitos da poluição, ou não fosse o fumo do tabaco
uma amálgama de centenas de poluentes. Não é por isso surpreendente que nos últimos
anos tenham sido descritas interacções com polimorfismos genéticos associados ao
stress oxidativo e à resposta inflamatória, comuns ao fumo do tabaco e à poluição do ar
(268).
Stress oxida
tivo
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
52 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Como já referido, as células pulmonares encontram-se protegidas do stress oxidativo
através de um conjunto de defesas intracelulares, nomeadamente os membros da
superfamília glutationa S-transferase (GST). Existem diversas variantes alélicas de
GST, estando melhor caracterizadas a GSTM1, GSTT1 e GSTP1 (282). As enzimas
GST têm um papel importante na eliminação de radicais livres, utilizando como
substracto, uma série de produtos do stress oxidativo.
Os polimorfismos de GST têm sido associados com doenças inflamatórias,
designadamente com asma. Neste âmbito, os polimorfismos GSTM1 e GSTP1 são dos
melhores estudados (268). Num estudo em asmáticos, a presença dos genótipos GSTM1
nulo ou GSTP1 Val/Val foram associados com dispneia, na sequência de exposição
aumentada ao ozono em ar ambiente (283). Num outro estudo, o genótipo GSTP1
Val/Val associou-se com o risco aumentado de asma, em crianças que viviam próximo
de estradas com grande densidade de tráfego (284). Esta variante de GST foi também
associada com o risco de sensibilização a aeroalergenos em associação com NOx (285).
De referir que alguns genótipos de TGFβ, que resultam numa expressão aumentada
desta proteína, se associaram também com asma em crianças que viviam a menos de
500 metros duma autoestrada (286).
Ao nível do sistema imunitário têm também sido descritos perfis susceptíveis. O CD14
e os receptores Toll-like, são receptores envolvidos na detecção de bactérias, incluindo
endotoxinas bacterianas. Em um estudo de painel (287) que incluiu 16 crianças
asmáticas, naquelas que não apresentavam CD14 nos neutrófilos circulantes, observou-
se uma associação entre diminuição do FEV1 e aumento de exposição a PM2.5 e PM10-2.5
- exposição derivada de informação de centrais de monitorização. Por outro lado, sabe-
se que a exposição conjunta de matéria particulada e alergenos, é capaz de induzir a
produção de citoquinas de perfil Th2, maior expressão de complexo major de
histocompatibilidade de classe II e uma maior infiltração celular de neutrófilos e
eosinófilos (288-290). A exposição a DEPs estimula a produção do gene pró-
inflamatório ciclo-oxigenase 2 (COX2) (291).
O mecanismo de agressão dos COVs é menos claro, sendo que alguns destes compostos
são conhecidos agentes cancerígenos (292, 293). Um estudo recente avaliou o efeito do
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 53
formaldeído e concluiu que interferia no miRNA (294), interruptor molecular capaz de
ligar ou desligar genes associados a doença.
Frank Gilliland et al (295) sugeriu que em crianças expostas ao fumo do tabaco in utero,
a variante GSTM1 nula se associava com asma. Num outro estudo, Gilliland et al (296)
utilizou um modelo de provocação nasal, concluindo que os indivíduos com genótipos
de GSTM1 nula ou GSTP1 Ile105val, apresentavam um aumento das respostas
alérgicas nasais a DEPs. Ainda neste trabalho, demonstrou também que as crianças com
GSTM1 nula, apresentavam um valor superior de IgE e histamina no lavado nasal
comparativamente com as crianças com o genótipo GSTM1 presente. Este estudo
sugeriu que as DEP contribuem para o efeito de adjuvante na sensibilização alérgica,
que vários autores têm sugerido para a matéria particulada. Foi também verificado que a
variante nula da glutationa-S-transferase, pode estar associada com maior
susceptibilidade ao ozono (297).
Em estudos animais, (298) a exposição a DEP aumentou a expressão de NO sintase
constitutiva no epitélio das vias aéreas e indutível nos macrófagos. Os macrófagos das
vias aéreas fagocitam matéria particulada e a quantidade de material de carbono
pigmentado nos macrófagos das vias aéreas associa-se com a quantidade de partículas
inalada (299). Em macrófagos expostos a particulas ultrafinas (273), observou-se a
presença de partículas no interior das mitocôndrias e alterações estruturais destas
organelas. Não é claro se as partículas entram previamente na mitocôndria, originando
posteriormente a lesão, ou se entram nas mitocôndrias após a lesão ocorrer.
Por outro lado, em crianças (299), foi demonstrada a existência duma relação inversa
entre este material pigmentado dos macrófagos e o valor de FEV1. Esta associação é
coerente com conclusões de estudos epidemiológicos como o SAPALDIA (157), que
constatou que uma diminuição da exposição a PM10 atenua o declínio da função
pulmonar. Este efeito foi constatado ao nível do FEV1, FVC e do FEF25-75%.
O stress oxidativo resultante do efeito da poluição do ar sobre as vias aéreas, poderá ser
estudado através da medição de biomarcadores no condensado brônquico do ar exalado,
já mencionados. Entre os biomarcadores propostos encontramos o malonaldeído e os
isoprostanos, produtos de peroxidação lipidica. Uma associação com o ozono foi
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
54 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
observada por Montuschi et al (300), que concluiu que um aumento de exposição ao
ozono induzia um maior stress oxidativo, traduzido por um aumento da concentração de
8-isoprostanos no condensado brônquico do ar exalado. Esta associação foi observada
tanto no grupo medicado com corticóides inalados (800 µg de budesonido nas duas
semanas anteriores à exposição) como no grupo que efectuou placebo. De referir, que
num estudo epidemiológico posterior com o mesmo autor (126), em que foram
avaliados diversos poluentes, não foi observada qualquer associação entre ozono e
malonaldeído (quantificado através da técnica de TBARS) ou de 8-isoprostanos,
doseados no EBC. No entanto, neste trabalho as medições de TBARS associaram-se
positivamente com o NO2, SO2 e PM2.5.
Em estudos animais (301), a exposição repetida ao ozono em ratos BALB/c e C57BL
(na concentração de 180 a 500 µg.m-3), quatro horas por dia, três vezes por semana,
durante quatro semanas), combinada com a exposição a alergenos, associou-se com uma
resposta Th2, sugerida por níveis aumentados de IgE total, IL-4, IL-5 e infiltração
eosinofílica das vias aéreas.
Estes resultados, estão em concordância com estudos mais recentes, em que a
combinação de exposição ao ozono e ao alergeno (302) em murinos previamente
sensibilizados, inibiu a apoptose eosinofílica das vias aéreas, e aumentou os níveis de
IL-5, GM-CSF e G-CSF. A exposição combinada associou-se também com um aumento
da reactividade brônquica.
Síntese
Muitos dos mecanismos de agressão de poluentes parecem ser comuns, sendo que o
stress oxidativo desempenhará um efeito importante. A matéria particulada e o ozono,
são dos poluentes melhores estudados. Os poluentes poderão desencadear stress
oxidativo em virtude da sua composição química (conteúdo em metais de transição,
PAH) e da sua dimensão (caso das partículas ultrafinas). Ao desencadear stress
oxidativo, activarão inicialmente a via Nrf2-ARE que originará um aumento da
produção de enzimas antioxidantes. Caso não se consiga repor o equilíbrio, iniciar-se-á
uma etapa inflamatória através da activação do NF-κB e da AP-1, mediada pela
INTRODUÇÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 55
activação da cascata de MAPK. As MAPK são expressas em grandes quantidades no
pulmão. A activação de genes pró-inflamatórios originará uma maior produção de
interleucinas, TNF-α, MCP-1 e uma infiltração celular de neutrófilos e eosinófilos. Em
alguns estudos animais observou-se também aumentos de produção de IgE, GM-CSF,
G-CSF e a expressão de NO sintase. Por fim, se a agressão do poluente persistir,
surgirão peturbações citotóxicas e até morte celular. O mecanismo de agressão dos
COVs encontra-se menos esclarecido, podendo interferir no miRNA.
Encontram-se descritas várias susceptibilidades genéticas aos efeitos dos poluentes,
destacando-se as variantes da glutationa S-transferase (GSTM1 nulo, GSTP1 Val/Val e
GSTP1 Ile/Val).
Mecanismos de Inflamação Brônquica resultantes da exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 57
2. OBJECTIVOS
2.1. Objectivo geral
A maioria dos estudos publicados investigou a associação entre um grupo limitado de
poluentes atmosféricos e a existência de sintomas respiratórios / presença de
diagnósticos de doenças. Alguns autores investigaram potenciais associações entre a
poluição do ar e exames funcionais respiratórios, biomarcadores de inflamação das vias
aéreas e biomarcadores do stress oxidativo.
Em diversos dos trabalhos encontrados na literatura, as variáveis de exposição
ambiental com as quais se associaram as variáveis médicas, foram provenientes de
informação obtida em estações de monitorização de poluição atmosférica,
acompanhadas em alguns casos de modelos de dispersão de poluentes. Esta
metodologia, orientada para o ambiente exterior, não reflecte a verdadeira exposição
individual, atendendo a que mais de 80% do nosso tempo é passado em espaços
interiores.
O objectivo geral do presente trabalho consistiu em estudar os efeitos da exposição
individual a diversos poluentes, do ar exterior e interior, sobre as vias aéreas, recorrendo
a parâmetros funcionais, inflamatórios e do stress oxidativo.
Pretendeu-se contribuir para uma compreensão integrada dos efeitos de vários poluentes
medidos em simultâneo, identificando potenciais riscos para a saúde das vias aéreas das
crianças com história de sibilância.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
58 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
2.2. Objectivos específicos
Para a prossecução do estudo, estabeleceram-se diversos objectivos específicos, e que
consistiram:
1) Caracterização das vias aéreas de um grupo de crianças, seleccionadas de uma
população escolar, com história de sibilância, avaliadas quatro vezes, durante
um período de 18 meses.
2) Estudar associações entre a exposição individual aos poluentes medidos e
alterações funcionais respiratórias.
3) Estudar os efeitos da exposição individual aos diferentes poluentes sobre o
FENO, considerando este um marcador de inflamação das vias aéreas.
4) Estudar associações entre a exposição individual aos poluentes e alterações do
pH do EBC, considerando-o também como um marcador de inflamação das vias
aéreas.
5) Estudar associações entre a exposição individual aos poluentes e a quantificação
de 8-isoprostanos no condensado brônquico do ar exalado, considerando-se este
como um marcador de stress oxidativo das vias aéreas.
6) Estudar associações entre a exposição individual aos poluentes e a quantificação
de malonaldeído urinário, considerando-se este como um marcador de stress
oxidativo sistémico.
7) Estudar os efeitos conjuntos da poluição do ar e dos ácaros do pó doméstico
sobre as vias aéreas.
Mecanismos de Inflamação Brônquica resultantes da exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 59
3. MATERIAL E MÉTODOS
A metodologia utilizada foi desenvolvida no âmbito do Projecto Saud’Ar - A saúde e o
ar que respiramos, uma parceria entre o Departamento de Ambiente e Ordenamento da
Universidade de Aveiro e o Departamento de Fisiopatologia da Faculdade de Ciências
Médicas da Universidade Nova de Lisboa, financiado com 310.000,00€ pela Fundação
Calouste Gulbenkian. Tratou-se de um estudo de painel (longitudinal, prospectivo, com
medições repetidas), que decorreu em Viseu, entre 2004 e 2008. Viseu é um município
de características não industriais com aproximadamente 50.000 habitantes, localizado
no centro Norte de Portugal. Esta cidade foi seleccionada no âmbito do estudo
Saud’AR, pelas suas características de desenvolvimento emergente e por ter uma
população jovem, comparativamente com outras cidades portuguesas.
O presente trabalho resultou duma estreita colaboração entre médicos e engenheiros do
ambiente. Estes últimos, desenvolveram uma estratégia de cálculo de exposição
individual, que será sumarizada adiante.
3.1. Protocolo da avaliação médica
Após a aprovação pela Comissão de Ética do Hospital de São Teotónio (Anexo 1), foi
iniciado o estudo que envolveu primeiramente a aplicação do questionário do estudo
ISAAC (303) (Anexo 2). Este questionário foi distribuído durante o mês de Dezembro
de 2005, a todos os alunos de quatro escolas do 1º ciclo da cidade de Viseu (n = 806),
com o intuito de identificar crianças que apresentassem história de sibilância nos 12
meses anteriores. O questionário foi preenchido pelos pais das crianças. As escolas
incluídas foram previamente seleccionadas de acordo com a sua capacidade e
localização, tendo sido escolhidas as duas maiores escolas localizadas no centro da
cidade (escolas urbanas) e as duas maiores localizadas fora do anel rodoviário de Viseu
(escolas suburbanas).
Após a assinatura do consentimento informado (Anexo 3), foi proposto aos pais das
crianças identificadas com história de sibilância, que participassem no estudo, composto
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
60 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
por quatro Visitas, de acordo com o seguinte calendário: Janeiro de 2006 (Visita 1),
Junho de 2006 (Visita 2), Janeiro de 2007 (Visita 3) e Junho de 2007 (Visita 4). Todos
os participantes foram avaliados durante a mesma semana do mês no Serviço de
Pneumologia do Hospital de São Teotónio, com o qual se estabeleceu uma estreita
colaboração.
Em concordância com a Comissão de Ética foi proposto aos pais que suspendessem a
medicação de controlo da asma (montelucaste ou corticóides inalados), três semanas
antes das avaliações. Esta interrupção decorreria somente se o estadio de gravidade da
asma permitisse, e em concordância com o médico assistente. As crianças poderiam
tomar outra medicação.
Nas quatro crianças sob tratamento (duas com montelucaste e outras duas com dose
baixa de corticóide inalado), os pais foram instruídos para reintroduzir a medicação,
caso ocorresse um agravamento (episódios de pieira, dispneia ou crise de asma). As
restantes crianças efectuavam somente medicação de alívio (broncodilatadores).
Foi disponibilizado aos pais das crianças o contacto telefónico de um médico
especialista (o autor desta Tese), acessível 24 horas por dia, a fim de esclarecer qualquer
dúvida sobre a saúde da criança. Criou-se ainda dentro da consulta externa de
Pneumologia, uma consulta específica para as crianças participantes no estudo, de
forma que estas lhe pudessem aceder quando necessário. Ao longo do estudo
efectuaram-se contactos de seguimento das crianças.
Após a avaliação clínica, as crianças efectuaram no mesmo dia um conjunto de exames,
sempre na mesma sequência: aplicação de questionário médico, recolha de condensado
brônquico no ar exalado (EBC), medição da fracção exalada do óxido nítrico (FENO) e
por último uma espirometria. O condensado brônquico destinou-se à medição do pH e
também de 8-isoprostanos, como explicado adiante. Os exames foram efectuados no
laboratório de função respiratória do Hospital de São Teotónio.
Na segunda, terceira e quarta Visita, foi efectuada medição ambulatória do débito
expiratório máximo instantâneo (PEF), durante uma semana.
MATERIAL E MÉTODOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 61
Avaliou-se a sensibilização a aeroalergenos comuns, na primeira e na última Visita,
através de testes cutâneos por picada.
Na primeira Visita procedeu-se a colheita de urina para doseamento do nível de
cotinina. Na última Visita foi avaliada a concentração de malonaldeído urinário.
Ainda sob orientação da equipa médica, foi proposto aos pais que fosse avaliado o grau
de infestação de ácaros, dos colchões das crianças.
Como critérios de exclusão foram considerados a existência de doenças
neuromusculares, psiquiátricas ou de outra doença pulmonar que não asma.
O organigrama da avaliação coordenada pela equipa médica, com os diferentes exames,
é apresentado na Figura 4. Esta avaliação englobou:
- História clínica inicial.
- Questionário médico em todas as Visitas (Anexo 4).
- Testes cutâneos por picada, na primeira e na última Visita (Figura 5).
- Medição de pH no condensado brônquico do ar exalado (EBC) em todas as
Visitas. Na primeira e segunda Visita efectuou-se doseamento de 8-isoprostanos.
(Figura 6).
- Medição online de óxido nítrico no ar exalado, em analisador portátil, em todas
as Visitas (FENO) (Figura 7).
- Realização de espirometria com prova de broncodilatação em todas as Visitas
(Figura 8).
- Medição de cotinina urinária - Somente na primeira Visita.
- Medição de débito expiratório máximo instantâneo (PEF), em dispositivo
electrónico - somente na segunda, terceira e quarta Visita (Figura 9).
- Avaliação do grau de infestação de ácaros nas casas das crianças - somente na
primeira, terceira e quarta Visita.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
62 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
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MATERIAL E MÉTODOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 63
3.2. Questionário padronizado
Em todas as Visitas, efectuou-se uma avaliação clínica através da aplicação de um
questionário, que incluía diversas perguntas, designadamente sobre a presença de
sibilância, utilização de medicação de alívio e deslocações ao serviço de urgência nos 6
meses anteriores. O questionário era aplicado por um médico (Anexo 4).
3.3. Condensado brônquico no ar exalado (EBC)
3.3.1. Recolha
Para a recolha do EBC foi utilizado o dispositivo descartável RTube® (Respiratory
Research Inc., Austin Texas, EUA), que consiste num tubo vertical de polipropileno,
onde ocorre a colheita e a condensação. Este tubo é arrefecido por uma manga de
alumínio reutilizável, previamente refrigerada, e conectado a duas válvulas
unidireccionais e a um bucal. A temperatura da manga de alumínio situava-se nos -
10ºC.
Figura 5: Fotografia de braço de criança após testes cutâneos por picada. Figura 6: Dispositivo RTube® para colheita de EBC. Figura 7: Analisador portátil para medição de óxido nítrico no ar exalado (FENO). Figura 8: Criança a realizar espirometria. Figura 9: Dispositivo electrónico para medição de PEF.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
64 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
As crianças não deveriam ingerir nenhum alimento na hora anterior ao exame. Antes de
se iniciar a recolha, pediu-se que bochechassem com água três vezes. A colheita foi
efectuada em volume corrente, com mola nasal. O tempo de colheita foi de 15 minutos,
obtendo-se um volume de 1 a 3 mL de condensado. Durante o processo, a criança foi
instruída a deglutir a saliva periodicamente e a evitar tossir ou expirar forçadamente.
Após a recolha, o volume de condensado foi armazenado em tubos de ependorf.
3.3.2. Análise do pH
A análise foi efectuada cerca de duas semanas após a colheita, no laboratório de
Fisiopatologia da Faculdade de Ciências Médicas. Para a análise do pH foi utilizado um
microeléctrodo de vidro. O microeléctrodo utilizado foi o HI9025C (HANNA®
Instruments Inc., Woonsocket, EUA)., calibrado duas vezes por dia, com soluções de
calibração de pH 6 e 8. Entre cada utilização procedia-se a lavagem com água
bidestilada. A calibração foi efectuada sempre pelo mesmo técnico.
Neste método, media-se inicialmente o pH introduzindo o microeléctrodo na amostra
original, que se encontrava colocada num tubo de ependorf, registando-se o valor obtido
após estabilização. De seguida, essa mesma amostra era borbulhada com árgon a 300
mL por segundo, durante um período de 10 minutos, com o intuito de extrair o CO2. No
final deste tempo, o microeléctrodo era colocado novamente na amostra, para se
efectuar nova medição. Obtinham-se assim dois valores de pH: o da amostra original e o
da amostra submetida ao árgon. Nas medições e recolha do condensado, foram seguidas
as recomendações existentes (209).
3.3.3. Doseamento de 8-isoprostanos
Existem vários métodos de análise de 8-isprostanos no condensado brônquico, sendo o
método de RIA desenvolvido pelo Departamento de Farmacologia da Faculdade de
Medicina da Universidade Católica do Sagrado Coração, em Roma, Itália, coordenado
MATERIAL E MÉTODOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 65
pelo Professor Paolo Montuschi, dos que apresentará maior sensibilidade (261). De
acordo com esta metodologia (212, 262), crianças saudáveis apresentarão valores da
ordem dos 34,2 ± 4,5 pg/mL e crianças asmáticas não medicadas valores de 56,4 ± 7,7
pg/mL. Durante o Projecto Saud’AR foi estabelecido um protocolo de colaboração para
as duas primeiras Visitas, com esta instituição.
3.4. Espirometria com prova de broncodilatação
Este exame foi efectuado de acordo com as recomendações da American Thoracic
Society e da European Respiratory Society (304). O espirómetro utilizado foi um
Vitalograph® Compact (Vitalograph, Buckingham, Reino Unido). Efectuou-se uma
espirometria, antes e 15 minutos após a administração de broncodilatador (200 µg de
salbutamol). Os resultados foram expressos em percentagem do valor previsto de
acordo com as equações de referência de Polgar. Para a análise final foram consideradas
como variáveis resposta o FEV1 (volume expiratório forçado no primeiro segundo), a
relação FEV1/FVC (capacidade vital forçada), o FEF25-75% (débito expiratório entre 25 e
75% da capacidade vital forçada) e o ∆FEV1 (variação percentual do FEV1 após
administração do broncodilatador face ao valor inicial). O ∆FEV1 é calculado através da
seguinte fórmula: [(FEV1 após broncodilatador em Litro - FEV1 inicial em Litro)/ FEV1
inicial em Litro] X 100 (305).
3.5. Medição de óxido nítrico no ar exalado (FENO)
O FENO foi medido online, antes da espirometria, recorrendo a um analisador portátil, o
Niox® Mino (Aerocrine, Solna, Suécia), aparelho em que o débito expiratório é
mantido a 50 mL/s. Foram seguidas as recomendações da American Thoracic Society e
da European Respiratory Society (195). Este analisador portátil possui um sistema de
pré-calibração e um sensor electroquímico diferente do de quimioluminescência
existente nos analisadores de bancada. As suas medições encontram-se validadas e
comparadas com os analisadores convencionais (306, 307), podendo ser utilizado em
adultos e em crianças. A inspiração profunda é feita a partir do interior do analisador,
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
66 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
através de um filtro e até à capacidade pulmonar total. O débito pode ser controlado
através de um ecrã e da emissão de um sinal acústico.
3.6. Testes cutâneos por picada
Para a avaliação da atopia, efectuaram-se testes cutâneos picada (Leti®, Madrid,
Espanha), com os seguintes extractos alergénicos: controlo positivo (histamina 10
mg/mL), controlo negativo (solução fenolada), Dermatophagoides pteronyssinus,
Dermatophagoides farinae, epitélio de cão, epitélio de gato, barata germânica,
alternária, pólenes de gramíneas (mistura), oliveira, parietária, cipreste, bétula e
carvalho. A introdução de extractos na pele foi efectuada mediante a utilização de
lancetas Stallerpoint®. Foi considerado um resultado positivo uma pápula com eritema
com diâmetro médio superior a 3 mm, comparativamente ao controlo negativo, dado
este ser um critério de positividade recomendado e utilizado na literatura (155).
3.7. Estudo do débito expiratório máximo instantâneo (PEF)
Para o estudo da variabilidade do calibre das vias aéreas ao longo da semana do estudo
procedeu-se à medição ambulatória do PEF. Recorreu-se a um dispositivo electrónico
PiKo1 (nSpire Health, Longmont, EUA.), validado (308), que regista automaticamente
os valores obtidos. A criança deveria efectuar uma série de três medições de manhã e
outras três à noite, registando o aparelho o melhor valor de cada uma. Este dispositivo
foi entregue pessoalmente, na semana anterior à Visita, a todos os pais que
manifestaram vontade em proceder à monitorização do PEF. No final da semana de
estudo, o aparelho era devolvido via postal através de um envelope entregue para o
efeito.
Tendo em conta o elevado número de dados omissos observado em cada Visita,
motivado pelo não cumprimento das medições de PEF, dentro do grupo das crianças a
quem foi distribuído o PiKo1, optou-se por considerar como variável resposta de PEF o
valor de variabilidade diurna (∆PEF) registado para a criança, no dia da avaliação
médica. Este valor foi designado de “∆PEF dia da Visita”. O ∆PEF, expresso em
MATERIAL E MÉTODOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 67
percentagem, foi calculado através da seguinte fórmula: [(Valor de PEF nocturno em
mL - Valor de PEF matinal em mL)/Média dos valores de PEF em mL] x 100 (309).
Valores de ∆PEF superiores a 20% sugerem ausência de controlo de asma (2). Foi
calculada também a média dos vários valores de ∆PEF diário, obtidos para cada criança
(∆PEF médio).
3.8. Doseamento de cotinina urinária
O método de doseamento utilizado neste trabalho foi imunoenzimático, tendo as
medições sido efectuadas num laboratório externo. Para o método utilizado, os valores
de referência sugeridos são: não fumador < 1,0 μg/L e fumador > 2,4 μg/L. O valor
limite para exposição não ocupacional é de 1,0 μg/L (310). O doseamento foi efectuado
na primeira urina da manhã.
3.9. Quantificação de produtos reactivos com o ácido tiobarbitúrico (Thiobarbituric
Acid Reactive Substances – TBARS)
Existem várias técnicas de quantificação do malonaldeído (MDA) mas a mais utilizada,
pela sua simplicidade e rentabilidade (258), é a reacção de derivação com ácido
tiobarbitúrico (TBA).
Esta determinação foi efectuada no Departamento de Genética da Faculdade de Ciências
Médicas de Lisboa. Utilizou-se um protocolo adaptado do método descrito por Stocks e
Dormandy (311). Resumidamente: a 2,1 mL de urina adicionou-se 1,4 mL da mistura de
ácido tricloroacético (1,7 M) – arsenito (0,1 M), agitou-se e centrifugou-se 10 minutos a
800 g. A 1,125 mL de sobrenadante adicionou-se 0,375 mL de TBA 1% em NaOH 1M.
Para cada amostra foram feitos triplicados utilizando tubos cobertos com esferas de
vidro. A reacção com o TBA realizada em banho seco a 100ºC durante 15 minutos foi
interrompida por arrefecimento em água corrente. A densidade óptica da mistura
reaccional foi lida de imediato a 532 e 600 nm. A concentração de TBARS urinária foi
calculada tendo em conta os correspondentes factores de diluição da amostra a partir da
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
68 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
equação da recta de calibração obtida com 1,1,3,3-tetrametoxipropano (0 a 4,05
nanomoles). Os resultados são expressos em TBARS µmol/mol de creatinina.
Na literatura, os valores de TBARS urinários são muito varíáveis e dependem da técnica
utilizada. Em adultos do sexo masculino foram reportados valores 216 ± 0,044
µmol/mol de creatinina (312). Em cozinheiros chineses (313) expostos a
hidrocarbonetos aromáticos policíclicos obtiveram-se valores de 369 ± 314 µmol/mol
de creatinina e em doentes com DPOC (314) de 380 ± 40 µmol/mol de creatinina. Em
crianças expostas a PM2.5 (315) foram reportados valores de 407 ± 215 μmol/mol de
creatinina e em crianças asmáticas em crise (316) valores médios de 496 μmol/mol de
creatinina. Em crianças com beta-talassémia foram encontrados valores mais elevados
(317): 690 ± 305 μmol/mol de creatinina.
Dado os TBARS urinários constituírem um biomarcador de lipoperoxidação sistémica,
foi também efectuada uma correcção do valor de TBARS μmol/mol de creatinina, tendo
em conta o índice de massa corporal (IMC) da criança, de acordo com a seguinte
fórmula: (TBARS μmol/mol de creatinina)/IMC.
3.10. Avaliação da Infestação de ácaros
A medição da exposição alergénica fez-se a partir de amostras do pó recolhidas segundo
critérios de aspiração padronizados (numa área de 1m2 durante dois minutos) (318),
escolhendo-se amostras provenientes dos colchões das crianças participantes por serem
considerados os reservatórios alergénicos de maior representatividade (319).
Posteriormente, foi efectuado o doseamento semiquantitativo da guanina através do
método Acarex-Test® (Allergopharma, Reinbek, Alemanha) sendo os resultados
colorimétricos traduzidos em 4 classes: Classe 0 - sem infestação; Classe 1 - infestação
leve; Classe 2 - infestação média; Classe 3 - infestação elevada. O Acarex-Test® apresenta
uma boa correlacão com a medição através de anticorpos monoclonais (320). O valor de
2µg de Der p 1 por grama de pó (factor de risco para sensibilização) corresponde à
classe 1 do teste da guanina (321). O valor de 10µg de Der p 1 por grama de pó (factor de risco
para exacerbação de asma) corresponde à classe 3 do teste da guanina (321).
MATERIAL E MÉTODOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 69
3.11. Protocolo de avaliação dos poluentes no ar ambiente
As medições foram efectuadas pelo Departamento de Planeamento e Ordenamento do
Território da Universidade de Aveiro (Director: Professor Doutor Carlos Borrego). A
metodologia para o cálculo da exposição individual, foi desenvolvida no âmbito da tese
da Doutora Joana Valente, engenheira do ambiente.
Duma forma sumária este trabalho envolveu avaliação da qualidade do ar, modelação da
qualidade do ar e o cálculo da exposição individual.
3.11.1. Avaliação da qualidade do ar
A avaliação da qualidade do ar na cidade de Viseu realizou-se nos quatro períodos
mencionados. Os parâmetros avaliados incluíram medição das concentrações no ar
ambiente de O3, NO, NO2, SO2, CO e compostos orgânicos voláteis (formaldeído e
BTEX - benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos), PM10 e PM2.5, medidos continuamente
em três laboratórios móveis: um no centro da cidade, um no pátio duma escola urbana e
o outro num pátio duma escola suburbana. Por outro lado, foram medidas no ar
ambiente PM10 e PM2.5 por métodos gravimétricos (média das 24 horas) na escola
urbana, enquanto que para a escola suburbana só foi medido PM10, por
indisponibilidade de equipamento para PM2.5. As concentrações de O3 e NO2 foram
também medidas através de amostradores passivos em 20 pontos distribuídos na cidade
de Viseu, numa área de aproximadamente 40 km2.
Foram efectuadas medições de compostos orgânicos voláteis (formaldeído e BTEX), O3
e NO2, nas quatro escolas incluídas no estudo, no pátio e dentro das salas de aula,
através de amostradores passivos. Estes poluentes foram também medidos nas casas das
crianças, no quarto de dormir, utilizando a mesma técnica. Todos os pais das crianças
incluídas nas consultas médicas foram convidados a participar nos estudos de qualidade
do ar, tendo as medições dos poluentes sido efectuadas somente nas habitações daqueles
de quem se obteve autorização.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
70 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
No interior das escolas foram medidas as concentrações de PM10 (na escola urbana e
suburbana) e PM2.5 (somente na escola urbana) por métodos gravimétricos (média de 24
horas).
Os limites de detecção dos amostradores passivos utilizados são: para o BTEX e
formaldeido - 0,1 µg.m-3, para o O3 - 2 µg.m-3, para o NO2 - 1 µg.m-3.
3.11.2. Modelação da qualidade do ar
O sistema de modelação de mesoescala MM5/CHIMERE (322) foi utilizado para
caracterizar a distribuição espacial das concentrações de poluentes atmosféricos. Este
sistema de modelação da qualidade do ar tem sido amplamente utilizado e validado. É
utilizado actualmente pelo sistema de previsão da qualidade do ar em Portugal.
3.11.3. Cálculo da exposição individual
A estratégia de cálculo da exposição individual, como referido, foi desenvolvida no
âmbito da tese da Doutora Joana Valente, engenheira do ambiente.
Para estimar a exposição individual aos diferentes poluentes atmosféricos, foi realizado
previamente:
a) Uma avaliação do perfil da actividade diária de cada criança (perfil de
actividade-tempo), o que permitiu a identificação dos diversos microambientes
frequentados pela criança e o tempo passado em cada um deles durante uma
semana escolar (de 2ª a 6ª-feira). O perfil de actividade-tempo foi estabelecido
através de um questionário administrado aos pais e às próprias crianças.
b) Caracterização da qualidade do ar destes microambientes. A avaliação da
qualidade do ar em cada microambiente identificado (exterior ou interior), foi
realizada utilizando uma abordagem que envolveu medições de campo e
modelação da qualidade do ar, para caracterizar áreas onde as medições não
foram possíveis.
MATERIAL E MÉTODOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 71
A exposição individual para cada criança aos diferentes poluentes atmosféricos foi
estimada através da aplicação da seguinte equação:
Nesta equação, Expi é o valor da exposição total da pessoa i durante o período
específicado de tempo; Cj é a concentração do poluente em cada microambiente j e ti,j é
o tempo passado pela pessoa i no ambiente j.
Os resultados são expressos como média (mínimo e máximo) das médias de exposição
durante uma semana.
3.12. Análise estatística
Inicialmente foi efectuada uma análise exploratória das variáveis de interesse (323).
Para comparar proporções utilizou-se o teste do qui-quadrado. O teste de Friedman foi
utilizado para comparar, ao longo das quatro Visitas, os valores de exposição aos
diferentes poluentes, as condições meteorológicas, os resultados espirométricos e os
parâmetros inflamatórios. Para a comparação de 8-isoprostanos entre Visitas utilizou-se
o teste de Mann-Whitney.
A matriz de correlação entre os poluentes foi calculada para cada Visita, através da
correlação de Spearman.
As variáveis resposta consideradas, foram:
- Variáveis espirométricas: FEV1, relação, FEV1/FVC, FEF25-75% e ∆FEV1.
- Variáveis de inflamação: FENO e pH no condensado brônquico do ar exalado.
- Variável associada à variabilidade das vias aéreas: ∆PEF registado no dia da
avaliação médica.
- Variáveis associadas ao stress oxidativo: quantificação de 8-isoprostanos no
condensado brônquico do ar exalado e de TBARS urinário.
∑=
=n
jjiji tCExp
1,
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
72 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
- Variáveis clínicas: considerou-se a presença de sintomas, utilização de
medicação de alivio e deslocações ao Serviço de Urgência, nos 6 meses
anteriores à visita.
Para a avaliação das medidas repetidas foram utilizados modelos de regressão que
consideram a estrutura de dependência existente entre as medidas obtidas ao longo do
tempo (modelos para dados longitudinais) (324). Os parâmetros destes modelos foram
estimados através das Equações de Estimação Generalizadas (Generalized Estimating
Equations - GEE) com uma matriz de correlação de trabalho uniforme (exchangeable).
3.12.1 Modelos de regressão com um poluente
Foi testado o efeito dos diferentes poluentes, tratando as exposições aos poluentes como
variáveis independentes. Os coeficientes de regressão brutos e ajustados e respectivos
intervalos de confiança a 95%, foram calculados para um aumento da exposição de 10
μg.m-3. semana de poluente do ar.
Tendo em conta a ausência completa de dados em uma das quatro Visitas, para algumas
das variáveis estudadas, designadamente o grau de infestação de ácaros do pó (não
foram efectuadas avaliações na Visita 2) e a variabilidade do PEF (não foram efectuadas
medições na Visita 1), construíram-se três grupos distintos de modelos de regressão.
Estes modelos foram: 1- Modelo com dados provenientes das quatro Visitas (com
quatro medidas repetidas), 2- Modelos que incluem efeito do poluente, ajustado para o
grau de infestação de ácaros do pó (com três medidas repetidas) e 3- Modelo com
variabilidade do PEF como variável resposta (com três medidas repetidas).
3.12.1.1. Modelo com dados provenientes das quatro Visitas (com quatro medidas
repetidas)
Para a construção deste modelo, utilizaram-se somente as variáveis resposta que foram
estudadas em todas as quatro Visitas. Por recorrer a quatro medidas repetidas, será o
modelo mais consistente.
MATERIAL E MÉTODOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 73
Efectuou-se primeiramente uma análise univariada para identificar quais as variáveis
que, por si só, se encontravam associadas a cada uma das variáveis resposta (variáveis
espirométricas, de inflamação e clínicas). Na análise multivariável, para além do efeito
do poluente, incluíram-se a priori (independentemente do resultado obtido) as seguintes
variáveis: idade, sexo, escolaridade dos pais, existência de pais fumadores, existência de
sensibilização a aeroalergenos (atopia), número de ordem da Visita (se Visita, 1, 2, 3 ou
4), temperatura média e humidade média relativa no dia da Visita médica. Estas
variáveis foram incluídas dado a potencialidade de se tratar de variáveis de
confundimento, com comprovada associação com doença respiratória (127, 155).
Nesta análise multivariável, incluíram-se ainda outras variáveis independentes que, na
análise univariada, se associaram com a respectiva variável dependente (assumindo-se
somente para este efeito, um valor p < 0,15). As variáveis independentes seleccionadas,
recolhidas da literatura (155), foram: altura, peso, existência de irmãos mais velhos, de
bolor ou humidade em casa, de lareira e a presença de animais domésticos (cão ou
gato). Por coerência, todos os modelos de regressão foram ajustados para os mesmos
factores de confundimento. Esta decisão foi tomada dado a relação estreita entre as
diferentes variáveis resposta (63).
A idade, sexo e altura não foram contempladas na análise multivariável relativa às
variáveis resposta FEV1 e FEF25-75%, uma vez que a sua forma de cálculo já entra em
consideração com essas variáveis.
3.12.1.2. Modelos que incluem efeito do poluente, ajustado para o grau de
infestação de ácaros do pó (com três medidas repetidas)
Para a construção destes modelos foram considerados os dados provenientes das Visitas
1, 3 e 4, dado não se ter efectuado avaliação do grau de infestação de ácaros na Visita 2.
Por existir um menor número de observações que tornaria os modelos menos resistentes
à inclusão de um número elevado de variáveis independentes, optou-se por não se
incluir a priori nenhuma variável. Assim sendo, para além do efeito do poluente e do
índice de infestação dos ácaros do pó, foram incluídas no modelo multivariável somente
as variáveis independentes que, na análise univariada, se associaram com a respectiva
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
74 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
variável dependente (p < 0,15). As outras variáveis incluídas foram: 1) Modelo com
FEV1 como variável resposta: ajustado para a escolaridade dos pais, Visita, presença de
bolor ou humidade em casa; 2) Modelo com FEV1/FVC como variável resposta:
ajustado para a Visita, presença de bolor ou humidade em casa, humidade média
relativa no dia da Visita, presença de lareira em casa; 3) Modelo com FEF25-75% como
variável resposta: ajustado para a existência de irmãos mais velhos, presença de bolor
ou humidade em casa, presença de lareira em casa; 4) Modelo com ∆FEV1 como
variável resposta: ajustado para a idade, escolaridade dos pais, presença de bolor ou
humidade em casa, presença de lareira em casa; 5) Modelo com pH do EBC como
variável resposta: ajustado para a idade, Visita, atopia, humidade média no dia da
Visita, altura, peso, presença de animais domésticos em casa; 6) Modelo com FENO
como variável resposta: ajustado para o sexo, idade, visita, atopia, humidade média no
dia da Visita, altura, peso, presença de animais domésticos em casa e existência de
irmãos mais velhos.
À semelhança do modelo anterior, a idade, o sexo e a altura não foram contempladas na
análise multivariável relativa as variáveis resposta FEV1 e FEF25-75%, dado a sua forma
de cálculo já entrar em consideração com essas variáveis.
3.12.1.3. Modelo com variabilidade do PEF como variável resposta (com três
medidas repetidas).
Para a construção deste modelo foram considerados os dados provenientes das Visitas 2,
3 e 4, dado não se ter efectuado medição do PEF na Visita 1.
Da mesma forma que no modelo anterior, por existir um menor número de observações
que o tornaria menos resistente à inclusão de um número elevado de variáveis
independentes, optou-se por incluir no modelo multivariável, para além do efeito do
poluente, as outras variáveis independentes que, na análise univariada, se associaram
com a respectiva variável dependente (p < 0,15). Por este motivo, somente a
escolaridade dos pais foi seleccionada.
MATERIAL E MÉTODOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 75
3.12.2. Modelos de regressão com dois poluentes
Tendo como ponto de partida o modelo com dados provenientes das quatro Visitas (com
quatro medidas repetidas), foi ainda testado o efeito conjunto de dois poluentes,
tratando ambas as exposições como variáveis independentes.
À semelhança dos modelos com um poluente, os coeficientes de regressão brutos e
ajustados e os respectivos intervalos de confiança a 95%, foram calculados para um
aumento da exposição de 10 μg.m-3.semana de poluente.
3.12.3. Associações de poluentes com 8-isoprostanos e com TBARS
No estudo da associação de poluentes com 8-isoprostanos foi utilizada uma análise mais
simples recorrendo à correlação de Spearman, dado o número reduzido de casos e pelo
facto deste parâmetro ter sido doseado somente nas Visitas 1 e 2. Foram efectuadas
análises individualizadas para cada uma destas Visitas.
A correlação de Spearman foi utilizada para o estudo das associações entre 8-
isoprostanos e parâmetros espirométricos, FENO, pH do EBC e outras variáveis
contínuas. O teste não paramétrico de Mann-Whitney foi utilizado para a comparação
dos valores de 8-isoprostanos entre variáveis categóricas - sexo, existência de pais
fumadores, escolaridade dos pais, existência de sensibilização a aeroalergenos (atopia),
existência de irmãos mais velhos, de bolor ou humidade em casa, de lareira, presença de
animais domésticos, presença de sibilância, utilização de medicação de alívio e
deslocações ao serviço de urgência nos 6 meses anteriores e grau de infestação de
ácaros. Para estudar as diferenças dos valores de 8-isoprostanos entre os diferentes
graus de infestação de ácaros, foram criados dois grupos: infestação elevada (classe 3 do
teste de guanina) e infestação não elevada (que engloba as classes 0, 1 e 2 do teste de
guanina).
Para o estudo da associação entre TBARS - medidos somente na última Visita - e
poluentes, parâmetros espirométricos, FENO, pH do EBC e outras variáveis contínuas,
utilizou-se a correlação de Spearman. O teste não paramétrico de Mann-Whitney foi
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
76 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
utilizado para a comparação dos valores de TBARS, entre as variáveis categóricas
mencionadas para os 8-isoprostanos. Para estudar as diferenças de stress oxidativo entre
os vários graus de infestação de ácaros, foram utilizados os mesmos dois grupos
referidos: infestação elevada (classe 3 do teste de guanina) e infestação não elevada
(classes 0, 1 e 2 do teste de guanina).
Para o estudo dos TBARS, procedeu-se ainda a uma dicotomização de acordo com os
valores de exposição aos poluentes. Neste sentido, para cada poluente, formaram-se dois
grupos: crianças com valores de exposição ao poluente menor ou igual ao percentil 50
(≤ P50) e crianças com valores de exposição superiores ao percentil 50 (> P50). Para a
comparação entre estes grupos, foi utilizado o teste não paramétrico de Mann-Whitney.
As estimativas dos coeficientes de regressão serão indicadas ao longo dos resultados
através do símbolo β̂ . O nível de significância considerado foi de α = 0,05. No entanto,
valores de p superiores a 0,05 e inferiores a 0,10 foram reportados (325). Para o
tratamento dos dados utilizaram-se os programas Stata (StataCorp LP, Texas, EUA.) e
SPSS 15.0 (Statistical Package for the Social Sciences, Chicago, EUA.), para o
Windows. Para a construção dos gráficos, recorreu-se ao programa GraphPad Prisma
4.0 (GraphPad Sofware, Inc, La Jolla, EUA).
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 77
4. RESULTADOS
4.1. Descrição sumária da amostra
Dos 806 questionários do estudo ISAAC distribuídos aos alunos das escolas
participantes, foram devolvidos 645 (80%). Destes, 77 (11,7%) referiram queixas de
sibilância nos 12 meses anteriores à aplicação do questionário, uma frequência
semelhante à prevalência estimada de asma activa na população pediátrica portuguesa
(3). Após um primeiro contacto telefónico, 54 pais demonstraram interesse em que os
seus filhos participassem no estudo. As crianças cujos pais não aceitaram participar no
estudo, não diferiram significativamente em termos de idade (p = 0,298) e sexo (p =
0,868) comparativamente às crianças incluídas. Durante o período de estudo, ocorreram
três desistências, logo após a primeira Visita: duas por abandono e uma outra por
mudança de residência. Tratando-se de um trabalho com medidas repetidas, na análise
final só foram consideradas as 51 crianças que participaram em todas as Visitas. A
descrição da amostra no início do estudo é apresentada na Tabela 6. A maioria das
crianças era do sexo masculino (55%), com uma idade média de 7,3 ± 1,1 anos. Vinte e
sete (53%) eram atópicos. As sensibilizações mais comuns encontradas nos testes
cutâneos por picada foram para os ácaros do pó doméstico (21 crianças) e para o pólen
de gramíneas (18 crianças).
Quarenta e nove crianças completaram todas as quatro Visitas e duas crianças
completaram somente três, dado a dificuldade em obter colaboração nos exames
respiratórios. No total efectuaram-se 202 espirometrias, 202 avaliações do FENO e
foram recolhidas 204 amostras de condensado brônquico do ar exalado. Obtiveram-se
204 medições de pH no condensado brônquico, 54 doseamentos de 8-isoprostanos (27
na Visita 1 e outros 27 na Visita 2) e 51 doseamentos de TBARS urinários.
Relativamente às medições do PEF, obtiveram-se 125 registos semanais, na grande
maioria incompletos, o que dificultou a análise desta variável resposta. Para a análise
final foi considerado o ∆PEF referente ao dia da avaliação médica (∆PEF dia da Visita,
n = 106).
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
78 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
De acordo com os resultados do questionário ISAAC, 20% das crianças tinham pelo
menos um dos pais fumadores, 55% utilizavam a lareira para aquecimento, 40% tinham
animais domésticos, 57% irmãos mais velhos e 12% referiram ter existência de bolor ou
humidade em casa. De salientar ainda que 55% das crianças, tinha pelo menos um dos
pais com o ensino Complementar ou Universitário completo.
Tabela 6: Descrição da amostra Total Total 51 (100%) Sexo Masculino 28 (54,9%) Feminino 23 (45,1%) Idade em anos Total (média ± DP) 7,3 ± 1,1 Altura (em cm) Mediana [P25-P75] 127,0 [121,0-130,0] Peso (em Kg) Mediana [P25-P75] 27,5 [25,0-32,0] IMC Mediana [P25-P75] 17,3 [15,5-19,5] Escolaridade dos pais Primária ou Secundário 23 (45,1%) Complementar ou Universitário 28 (54,9%) Atopia Não 24 (47%) Sim 27 (53%) Tabagismo paterno Não 41 (80,4%) Sim 10 (19,6%) Irmãos mais velhos Não 22 (43%) Sim 29 (57%) Bolor ou humidade em casa Não 45 (88%) Sim 6 (12%) Animais em casa Não 31 (61%) Sim 20 (39%) Lareira em casa Não 23 (45%) Sim 28 (55%) DP: Desvio padrão; IMC: Índice de massa corporal; P25: percentil 25; P75: percentil 75 A idade, altura, peso e IMC correspondem ao início do estudo
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 79
Das 54 crianças avaliadas na Visita 1, os valores de cotinina urinária foram na quase
totalidade (em 50 crianças) sugestivos de exposição inexistente (inferior a 1 µg/L). Três
crianças apresentaram valores de cotinina urinária superiores a 2,4 µg/L e uma, um
valor entre 1 e 2,4µg/L. Destas, somente uma tinha pais fumadores.
4.2. Resultados das variáveis resposta: biomarcadores de exposição
Os resultados dos exames funcionais respiratórios, da medição de FENO e do pH no
condensado brônquico no ar exalado, ao longo das quatro Visitas, são apresentados na
Tabela 7. Estas variáveis encontram-se correctamente balanceadas, existindo somente
duas crianças com três medições (somente dois valores omissos).
BD: recurso a broncodilatador; SU: recurso ao serviço de urgência As variáveis resposta clínicas referem-se aos 6 meses anteriores
A maioria das crianças não apresentou alterações, mas em cada avaliação, cerca de 25%
apresentaram um ΔFEV1 superior a 12%. Observaram-se diferenças nas alterações dos
parâmetros espirométricos (FEV1: p = 0,010; FEV1/FVC: p = 0,092) entre as quatro
avaliações, mas as diferenças com maior significado estatístico foram encontradas para
os parâmetros de inflamação (p < 0,001). Este achado está de acordo com o conhecido
efeito da idade sobre o FENO, e inclusivamente sobre os valores teóricos das equações
Tabela 7: Análise descritiva das variáveis resposta - Parâmetros espirométricos, inflamatórios e clínicos. As Visitas 1 e 3 decorreram em Janeiro e as 2 e 4 em Junho. Os resultados são expressos como mediana [percentil 25 – percentil 75]
Visita 1
Visita 2
Visita 3
Visita 4
Valor p
Espirometria
FEV1% 102 [85,5-110] 99,5 [90,8-110] 95 [86-103] 96 [86,5-105] 0,010
FEV1/FVC 0,78 [0,73-0,84] 0,80 [0,75-0,85] 0,79[0,74-0,83] 0,80 [0,76-0,84] 0,092
FEF25-75% 79,5 [61-105] 83 [63-108] 76 [63-95] 77 [64-101] 0,191
∆FEV1 7 [3-14,5] 6 [3-13] 7,5 [5-13] 7 [3-11] 0,336
Inflamação
FENO ppb 12 [8-22,5] 18,5 [10-27,3] 20 [12-38,3] 16 [8-42] 0,001
pH EBC 8,41 [8,23-8,50] 8,06 [7,71-8,26] 7,76 [7,05-8,11] 8,07 [7,48-8,27] 0,001
Clínicos
Sibilância 46 (90%) 27 (53%) 22 (43,1%) 20 (39,2%) 0,001
BD 27 (53%) 19 (37,7%) 19 (37,7%) 18 (35,3%) 0,068
SU 16 (31,3%) 9 (17%) 6 (11,8%) 4 (7,8%) 0,006
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
80 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
de referência, que podem numa primeira análise sugerir uma tendência de deterioração
dos parâmetros avaliados, sem significado clínico.
As queixas de sibilância, necessidade de medicação broncodilatadora e de deslocação ao
Serviço de Urgência, nos 6 meses anteriores, diminuíram ao longo do estudo. No final,
menos da metade dos participantes mencionou queixas nos meses anteriores,
nomeadamente de sibilância, que foi o sintoma que motivou a inclusão no estudo.
As medições do PEF e dos 8-isoprostanos, foram variáveis resposta que apresentaram
um elevado número de dados omissos, tal como é visível na Tabela 8, onde se apresenta
o respectivo número de medições obtido, para cada visita (n). Nesta tabela é também
apresentada uma análise descritiva das medições do PEF, 8-isoprostanos e do
malonaldeído urinário (medido pela técnica de TBARS), que foi avaliado somente na
última Visita. Tal como mencionado na Secção “Material e Métodos - Análise
estatística”, estas variáveis de exposição foram avaliadas de uma forma diferente das
restantes variáveis resposta - espirométricas e de inflamação das vias aéreas (FENO e
pH no condensado brônquico). Os valores obtidos para os 8-isoprostanos (212, 262) não
serão valores elevados de acordo com a literatura disponível. Para os TBARS urinários,
as comparações são limitadas pelo facto dos estudos existentes terem utilizado técnicas
diferentes de doseamento. Contudo, os valores obtidos parecem ligeiramente superiores
aos reportados, designadamente em crianças com asma (316).
∆ PEF% médio: média dos valores de ∆ PEF % diário durante a semana do estudo ∆ PEF% dia da Visita: variabilidade diurna observada no dia da avaliação médica 1: (pg/mL); 2: Resultados correspondem a MDA μmol/mol de creatinina ; 3: Resultados calculados com MDA μmol/mol de creatinina, corrigidos para o IMC
Tabela 8: Análise descritiva das variáveis resposta com dados omissos. As Visitas 1 e 3 decorreram em Janeiro e as 2 e 4 em Junho. Os resultados são expressos como mediana [percentil 25 – percentil 75]
Visita 1
Visita 2 Visita 3 Visita 4
Valor p
PEF
∆ PEF% médio
n=0 -
n=43 9,4 [6,5-12,3]
n=41 7,7 [4,0-10,7]
n=41 3 [0,0-7,5]
0,010
n=0 n=36 n=33 n=37 ∆ PEF% dia da Visita - 4,0 [1,0-9,0] 6,0 [3,5-24,5] 6,3 [5,1-9,6] 0,092
Stress oxidativo 8-isoprostanos1
n=27 24 [22-27]
n=27 24 [23-29]
n=0 -
n=0 -
0,675
MDA/creatinina2
(MDA/creatinina)/IMC3
n=0 - -
n=0 - -
n=0 - -
n=51 497 [452 - 657] 28,7 [23,9 - 36,6]
- -
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 81
Os valores de PEF considerados, foram a média das variabilidades diárias ao longo dos
dias da semana de estudo (∆PEF% médio) e a variabilidade diária no dia da Visita
médica (∆ PEF% dia da Visita). Os valores da variabilidade diurna foram, de uma
forma geral, inferiores a 20%, com excepção da Visita 3.
4.3. Infestação de ácaros do pó
A análise descritiva do grau de infestação dos colchões das crianças, para cada Visita,
consta da Tabela 9. Estas medições foram efectuadas somente na Visitas 1, 3 e 4. Na
Visita 2 não foi efectuada por questões orçamentais. No total foram efectuadas 131
medições. De referir que um elevado número de colchões, em cada Visita, apresentou
um grau de infestação médio ou elevado. Tabela 9: Análise descritiva do número de colchões e do respectivo grau de infestação, para cada Visita.
Visita 1 Visita 2 Visita 3 Visita 4 Grau de infestação Não medido 9 51 5 8 Sem infestação 4 - 10 12 Infestação leve 13 - 10 11 Infestação média 9 - 13 9 Infestação elevada 16 - 13 11
4.4. Poluição do ar
Para cada Visita, as concentrações basais de poluentes, no interior das casas das
crianças e no interior e exterior das escolas, são apresentadas na Tabela 10. O CO e
SO2 não são apresentados, dado terem alcançado valores extremamente baixos, e não
terem sido considerados para o cálculo de exposição individual. Os níveis de NO2 e
ozono nos ambientes interiores foram muito baixos, pelo que as medições não puderam
ser tidas em consideração para o cálculo da exposição. As concentrações de PM10 não
foram medidas no interior das casas, tendo no entanto sido avaliadas no interior das
escolas, onde alcançaram valores elevados. Não se observaram dados omissos para
PM10, ozono, NO2 e COVs nas escolas. No interior das casas obtiveram-se somente 166
medições, na maioria dos casos porque alguns dos participantes não aceitarem receber o
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
82 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
equipamento. Tanto a casa como a escola da criança constituíram uma importante fonte
de COVs. As concentrações de COVs foram tendencialmente superiores nos ambientes
interiores (com excepção do benzeno) comparativamente ao exterior. As PM10 e NO2,
atingiram concentrações mais elevadas em Janeiro. Para o ozono, as concentrações
observadas em Junho foram superiores.
Tabela 10: Concentrações de poluentes do ar (μg.m3) para cada Visita, medidas nas casas (interior) e escolas (interior e exterior). As Visitas 1 e 3 decorreram em Janeiro e as 2 e 4 em Junho.
Visita 1 Visita 2 Visita 3 Visita 4 Casas - interior PM10 - - - - NO2 * * * * O3 * * * * Benzeno 3,3 [0,8-33,1] 1,1 [0,4 -5,0] 11,9 [1,2 -50,0] 1,8 [ 0,4-24,0] Tolueno 25,7 [2,0-113,7] 17,9 [3,1-127,6] 37,3 [7,0-161,0] 14,8 [2,1 -82,5] Xileno 13,3 [1,4-182,6] 7,9 [2,0 -37,3] 9,8 [1,1-271,0] 10,4 [1,1-113,0] Etilbenzeno 3,5 [0,4-55,0] 2,0 [0,7-7,3] 22,8 [5,2-83,0] 2,4 [0,6 -22,0] Formaldeido 11,2 [4,3-19,7] 19,6 [5,0-39,3] 14,4 [1,5-33,6] 13,2 [1,9 -39,4] Escolas Interior
PM10 124,3 [47,8-168,5] 65,5 [42,7-104,8] 105,9 [72,0 -160,7] 67,4 [29,2 -112,8] NO2 * * * * O3 * * * * Benzeno 1,4 [1,2-1,5] 0,5 [0,4-0,6] 5,0 [1,9 -7,8 ] 1,2 [ 1,0-1,4] Tolueno 38,0 [4,3-78,7] 10,7 [3,4 -27,6] 22,4 [ 12,0- 31,0] 11,6 [ 3,6- 26,0] Xileno 5,6 [2,8-7,0] 3,5 [1,8-5,6 ] 10,3 [1,1 -36,5] 23,8 [1,1 -58,0] Etilbenzeno 1,4 [0,7-2,1] 1,0 [0,6- 1,5] 10,3 [ 7,3- 16,0] 5,8 [1,0-14,0] Formaldeido 11,2 [4,3-19,7] 10,0 [5,4- 20,0] 7,5 [ 5,0-12,4] 2,2 [1,1-3,3] Exterior PM10 40,5 [17,4-92,7] 41,7 [26,8-53,0] 66,4 [ 32,3-133,9] 36,6 [30,9-41,8] NO2 21,0 [15,0-28,0] 12,0 [7,0 -18,0] 17,0 [6,0 -25,0] 12,0 [9,0 -16,0] O3 21,8 [18,8-25,6] 47,0 [37,0-57,0] 18,0 [9,0 -26,0] 77,0 [60,0 -95,0 ] Benzeno 1,3 [ 0,9-1,6] 0,7 [0,5-1,1] 3,5 [ 2,2-5,0] 1,2 [,9-1,4] Tolueno 2,3 [ 1,4-3,2] 2,9 [1,8-4,3] 6,0 [ 4,2-8,6] 2,4 [2,0-2,9] Xileno 2,1 [1,6 -2,5] 2,3 [1,1 -4,2] 1,9 [ 1,1-4,2] 1,2 [ 1,1-1,3] Etilbenzeno 0,4 [0,3 -0,6] 0,6 [0,3-1,1] 5,0 [ 1,0-8,8] 1,0[ 1,0-1,0] Formaldeido 2,3 [2,1 -2,8] 2,3 [1,7-2,6] 3,6 [ 3,0-4,3] 0,7 [0,2-1,4]
Os dados são apresentados como a média das concentrações entre as n escolas/casas (mínimo das concentrações das n escolas/casas - máximo das concentrações das n escolas/casas); *: medição indetectável; - : não medido
A quantificação da exposição individual para cada uma das visitas é apresentada na
Tabela 11. Este cálculo teve em conta um perfil actividade-tempo para cada criança. É
de realçar que as crianças participantes tiveram perfis similares de actividade diária,
com a maior parte do tempo de exposição despendido em ambientes interiores,
nomeadamente em suas casas (65%) e na respectiva escola (20%). Quanto à
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 83
variabilidade sazonal, o tempo passado dentro de casa em Janeiro foi ligeiramente
superior ao observado em Junho, sem alcançar no entanto significado estatístico (p =
0,283). De facto, as crianças passaram diariamente mais de 22 horas em ambientes
fechados, independentemente da época do ano. A única diferença observou-se em
Junho, altura em que as crianças passaram um pouco mais de tempo no recreio da escola
e no exterior das suas casas (cerca de 30 minutos, em média).
Tabela 11: Quantificação da exposição total das crianças, para os diversos poluentes do ar (μg.m-3. semana) e para as condições atmosféricas. Os resultados são expressos como média [mínimo - máximo] para cada Visita Visita 1 Visita 2 Visita 3 Visita 4 Valor p Exposição a: PM10 64,9 [23,8-67,8] 39,9 [38-41,8] 66,1 [61,5-70,3] 37,9 [37,1-48,1] p<0,001
O3 19,1 [11,5-25,1] 27,1 [24,9-35,1] 35,8 [35,5-36,0] 44,5 [44,2-44,9] p<0,001
NO2 8,4 [5,0-8,6] 6,5 [5,8-7,5] 18,4 [16,9-20,4] 15,5 [14,0-17,7] p<0.001
Benzeno 2,9 [1,2-25,7] 1,0 [0,5-3,5] 10,7 [3,6-39,2] 1,6 [0,7-13,9] p<0.001
Tolueno 28,3 [3,3-91,7] 16,2 [3,8-90,9] 32,8 [10,3-108,1] 13,4 [3,8-33,5] p<0,001
Xileno 10,8 [2,2-111,8] 6,7 [2,4-26,2] 10,1 [2,1-185,6] 12,9 [2,5-78,2] p<0,001
Etilbenzeno 2,8 [0,6-33,5] 1,7 [0,7-5,2] 19,8 [7,6-60,6] 3,2 [0,8-16,0] p<0.001
Formaldeido 12,2 [5,2-28,9] 15,4 [6,1-29,1] 13,5 [2,9-29,5] 10,0 [2,3-30,1] p<0,001
Condições
atmosféricas
Temperatura1 6,8 [6,0-8,0] 20,3 [17,0-24,0] 8,4 [7,0-11,0] 11,3 [11-14] p<0.001
Humidade2 80,3 [78,0-82,0] 68,0 [51,0-86,0] 75,3 [67,0-83,0] 66,0 [55,0-72,0] p<0,001
1: Temperatura média no dia da Visita em graus Celsius; 2: Humidade média relativa no dia da Visita em %
Relativamente à correlação entre poluentes, alcançaram-se correlações estatisticamente
significativas entre diversos poluentes, nomeadamente para os COVs. Observaram-se
correlações positivas entre tolueno-etilbenzeno, xileno-tolueno, xileno-etilbenzeno e
etilbenzeno-benzeno. O NO2 e o ozono também apresentaram uma tendência para
estarem positivamente correlacionados. PM10 - NO2, e PM10 – ozono, encontraram-se
negativamente correlacionados. As correlações entre poluentes, para cada Visita,
constam das Tabelas 12, 13, 14 e 15.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
84 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Tabela 12: Coeficientes de correlação de Spearman, entre os valores de exposição individual dos vários poluentes, para a Visita 1 PM10 O3 NO2 Benzeno Tolueno Xileno Etilbenzeno Formaldeido
PM10 -0,277(*) -0,642(**) 0,356(*) 0,082 0,020 0,046 -0,038 O3 0,822(**) -0,294(*) -0,164 0,013 -0,061 -0,511(**) NO2 -0,423(**) -0,151 0,003 -0,075 -0,357(*) Benzeno 0,190 0,394(*) 0,424(**) 0,284 Tolueno 0,576(**) 0,660(**) 0,071 Xileno 0,961(**) 0,050 Etilbenzeno 0,133 ** p < 0,01; * p < 0,05
Tabela 13: Coeficientes de correlação de Spearman, entre os valores de exposição individual dos vários poluentes, para a Visita 2 PM10 O3 NO2 Benzeno Tolueno Xileno Etilbenzeno Formaldeido
PM10 -0,251 -0,719(**) -0,065 -0,103 -0,115 -0,111 -0,035 O3 0,223 -0,069 0,502(**) 0,429(**) 0,406(*) -0,250 NO2 -0,038 -0,075 0,007 -0,020 0,025 Benzeno 0,319 0,345(*) 0,345(*) 0,416(**) Tolueno 0,652(**) 0,607(**) 0,123 Xileno 0,936(**) 0,419(**) Etilbenzeno 0,326(*) ** p < 0,01; * p < 0,05
Tabela 14: Coeficientes de correlação de Spearman, entre os valores de exposição individual dos vários poluentes, para a Visita 3 PM10 O3 NO2 Benzeno Tolueno Xileno Etilbenzeno Formaldeido
PM10 0,063 -0,547(**) -0,105 -0,194 -0,134 -0,147 -0,113 O3 -0,517(**) -0,043 0,502(**) 0,429(**) 0,406(*) -0,250 NO2 -0,102 -0,194 -0,100 -0,227 -0,261 Benzeno 0,527(**) 0,149 0,586(**) -0,028 Tolueno 0,451(**) 0,632(**) 0,214 Xileno 0,500(**) 0,250 Etilbenzeno 0,163 ** p < 0,01; * p < 0,05
Tabela 15: Coeficientes de correlação de Spearman, entre os valores de exposição individual dos vários poluentes, para a Visita 4 PM10 O3 NO2 Benzeno Tolueno Xileno Etilbenzeno Formaldeido
PM10 -0,528(**) -0,816(**) -0,003 0,131 0,262 0,253 0,033 O3 0,528(**) 0,019 -0,181 -0,297(*) -0,264 -0,235 NO2 0,138 -0,176 -0,221 -0,029 -0,226 Benzeno 0,326(*) 0,503(**) 0,448(**) -0,055 Tolueno 0,483(**) 0,462(**) 0,262 Xileno 0,977(**) 0,065 Etilbenzeno 0,045 ** p < 0,01; * p < 0,05
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 85
4.5. Associações entre exposição a poluentes e biomarcadores de exposição:
resultados de modelos com dados provenientes das quatro Visitas (com quatro
medidas repetidas)
Na análise univariada foram observadas associações entre os parâmetros funcionais
respiratórios e inflamatórios para a maioria dos poluentes (Tabelas 16A e 16B), com
excepção do xileno e do formaldeído. Algumas destas associações alcançaram um nível
de evidência estatístico muito significativo. Nas tabelas seguintes encontram-se
assinaladas a letra bold, as associações que se consideraram como apresentando
evidência estatística, incluindo-se também aquelas com um nível fraco de evidência de
associação (valor p entre 0,05 e 0,10) (325).
Tabela 16A: Análise univariada - Associação entre a exposição a poluentes e biomarcadores de exposição: espirometria. Modelo com dados provenientes das quatro Visitas, com quatro medidas repetidas.(Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) FEV1% FEV1/FVC FEF25-75% ∆FEV1%
PM10
-0,43 (-1,32 a 0,47), p=0,345
-0,62 (-1,07 a -0,17), p=0,008
-0,75 (-2,11 a 0,62), p=0,272
0,63 (0,03 a 1,23), p=0,039
O3 -1,68 (-2,95- a -0,44),
p=0,008 0,72 (0,07 a 1,38), p=0,031
-1,21(-3,16 a 0,69), p=0,292
-0,09 (-0,97 a 0,77), p=0,825
NO2 -4,36 (-6,70 a -2,01),
p<0,001 0,12 (-1,15 a 1,39), p=0,851
-4,66 (-8,34 a -0,98), p=0,013
1,05 (-0,61 a 2,72), p=0,214
Benzeno -4,78 (-7,18 a -2,37),
p<0,001 -1,72 (-3,12 a -0,32), p=0,016
-6,02 (-9,79 a -2,25), p=0,002
3,06 (1,42 a 4,70), p<0,001
Tolueno -0,83 (-1,63 a - 0,03),
p=0,041 -0,42 (-0,87 a 0,02), p=0,063
-0,99 (-2,23 a 0,25), p=0,109
0,96 (0,46 a 1,45), p<0,001
Xileno -0,26 (-1,07 a 053),
p=0,382 0,09 (-0,36 a 0,55), p=0,305
-0,21 (-1,45 a 1,03), p=0,710
-0,25 (-0,79 a 0,29), p=0,396
Etilbenzeno -1,98 (-3,29 a -0,67),
p=0,003-0,33 (-1,10 a 0,45), p=0,768
-2,41 (-4,47 a -0,35), p=0,022
1,23 (0,32 a 2,16), p=0,008
Formaldeído -0,22 (-3,61 a 3,18),
p=0,839 -0,33 (-2,08 a 1,41), p=0,620
-0,82 (-5,95 a 4,31), p=0,593
-0,02 (-1,96 a 1,92), p=0,719
IC 95%: intervalo de confiança a 95%; Os coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis espirométricas para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
86 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
.
A análise univariada relativa ao estudo das associações entre a exposição a poluentes e
as variáveis resposta clínicas, é apresentada na Tabela 17. As associações negativas
observadas reflectem a falta de associação entre as queixas dos doentes nos 6 meses
anteriores e a exposição a poluentes na semana do estudo. Poderá também ser
consequência de algumas atitudes protectoras das crianças com mais queixas,
originando que estas passem menos tempo ao ar livre e mais tempo em suas casas.
Tabela 16B: Análise univariada - Associação entre a exposição a poluentes e biomarcadores de exposição referentes à inflamação das vias aéreas. Modelo com dados provenientes das quatro Visitas, com quatro medidas repetidas. (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p). pH EBC FENO ppb
PM10
0,00 (-0,06 a 0,07), p=0,879
-0,99 (-2,14 a 0,15), p=0,089
O3 -0,22 (-0,29 a -0,13),
p<0,001 3,37 (1,80 a 4,93), p<0,001
NO2 -0,44 (-0,60 a -0,28),
p<0,001 5,11 (2,04 a 8,18), p=0,001
Benzeno -0,23 (-0,40 a 0,05),
p=0,011 3,10 (-3,93 a 6,60), p=0,082
Tolueno 0,01 (-0,04 a 0,07),
p=0,156 0,36 (-0,74 a 1,48), p=0,464
Xileno -0,00 (-0,06 a 0,05),
p=0,156 0,82 (-0,29 a 1,93), p=0,464
Etilbenzeno -0,16 (-0,25 a -0,06),
p=0,0012,55 (0,68 a 4,42), p=0,007
Formaldeído 0,02(-0,19 a 0,23),
p=0,836 0,23 (-4,02 a 4,49), p=0,937
IC 95%: intervalo de confiança a 95% Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis inflamatórias, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 87
Nas Tabelas 18A e 18B encontram-se os coeficientes de regressão referentes à análise
univariada, entre as variáveis independentes seleccionadas a priori e os resultados da
espirometria, FENO e pH do condensado brônquico. Para as restantes variáveis incluídas
no modelo de regressão, a análise univariada é apresentada nas Tabelas 19A e 19B.
Os resultados da análise univariada, relativos ao estudo da associação entre as diferentes
variáveis seleccionadas a priori e as variáveis resposta clínicas, constam da Tabela 20.
Os resultados da análise univariada para as outras variáveis independentes incluídas no
modelo de regressão constam na Tabela 21.
Tabela 17: Análise univariada - Associação entre a exposição aos poluentes e as variáveis resposta clínicas. Modelo com dados provenientes das quatro Visitas, com quatro medidas repetidas. (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) Sibilância Necessidade de BD Deslocações ao SU
PM10
0,07 (0,03 a 0,11), p=0,002
0,03 (-0,00 a 0,07), p=0,127
0,04 (-0,00 a 0,08), p=0,059
O3 -0,20 (-0,25 a -0,14),
p<0,001 -0,06 (-0,12 a 0,01), p=0,021
-0,10 (-0,15 a -0,44), p<0,001
NO2 -0,27 (-0,39 a -0,16),
p<0,001 -0,07 (-0,18 a 0,03), p=0,175
-0,13 (-0,24 a -0,03), p=0,012
Benzeno -0,03 (-0,08 a 0,02),
p=0,269 0.01 (-0,03 a 0,06), p=0,555
0,03 (-0,01 a 0,07), p=0,162
Tolueno 0,04 (0,00 a 0,07),
p=0,023 0.01 (-0,02 a 0,04), p=0,474
0,01 (-0,01 a 0,04), p=0,304
Xileno -0,04 (-0,12 a 0,05),
p=0,382 -0,00 (-0,08 a 0,07), p=0,921
0,00 (-0,067 a 0,08), p=0,866
Etilbenzeno -0,01 (0,05 a 0,03),
p=0,534 -0,00 (-0,04 a 0,02), p=0,589
0,02 (-0,01 a 0,05), p=0,240
Formaldeido 0,10 (0,01 a 0,18),
p=0,025 0.02 (-0,06 a 0,10), p=0,642
0,03 (-0,36 a 0,10), p=0,338
Variáveis clinicas reportam os 6 meses anteriores; IC 95%: intervalo de confiança a 95%; BD: broncodilatador; SU: serviço de urgência; Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis clínicas, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
88 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Tabela 18B: Análise univariada - Associação entre as variáveis independentes seleccionadas a priori e biomarcadores de exposição referentes à inflamação das vias aéreas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) pH EBC FENO ppb
Idade (anos)
-0,15 (-0,25 a -0,60), p=0,001
4,41 (2,37 a 6,45), p<0,001
Sexo Feminino
0,03 (-0,25 a 0,31), p=0,830
-7,34 (-15,14 a 0,47), p=0,065
Escolaridade dos pais Complementar / Universitário
-0,08 (-0,35 a 0,20), p=0,585
-0,03 (-8,09 a 8,02), p=0,994
Tabagismo paterno Sim
-0,11 (-0,46 a 0,23), p=0,585)
0,10 (-9,99 a 10,20), p=0,984
Atopia Sim
-0,24 (-0,51 a 0,02), p=0,073)
20,69 (15,10 a 26,28), p<0,001
Temperatura média Aumento de 1ºC
-0,00(-0,02 a 0,01), p=0,668
0,10 (-0,19 a 0,40), p=0,476
Humidade média % aumento
0,01 (-0,00 a 0,02), p=0,100
-0,21(-0,40 a -0,03), p=0,025
Visita -0,19 (-0,26 a -0,12), p<0,001
2,94 (1,60 a 4,27), p<0,001
IC 95%: intervalo de confiança a 95%; Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis inflamatórias, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
Tabela 18A: Análise univariada - Associação entre as variáveis independentes seleccionadas a priori e biomarcadores de exposição: espirometria (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) FEV1% FEV1/FVC FEF25-75% ∆FEV1%
Idade (anos)
-3,04 (-4,74 a -1,34), p<0,001
0,62 (-0,24 a 1,49), p=0,159
-2,36 (-5,00 a 0,29), p=0,081
-0,90 (-0,02 a 1,83), p=0,056
Sexo Feminino
-10,12 (-17,29 a -2,95), p=0,006
1,16 (-2,43 a 4,75), p=0,526
-5,39 (-17,95 a 7,15), p=0,399
1,63 (-1,25 a 4,50), p=0,269
Escolaridade dos pais Complementar / Universitário
5,87 (-1,65 a 13,39), p=0,127
1,85 (-1,72 a 5,41), p=0,311
10,19 (-2,12 a 22,50), p=0,102
-2,80 (-5,59 a - 0,00), p=0,050
Tabagismo paterno Sim
-3,90 (-13,49 a 5,68), p=0,425
-0,91 (-5,42 a 3,60), p=0,691
-6,41 (-22,15 a 9,32), p=0,424
0,72 (-2,90 a 4,34), p=0,697
Atopia Sim
-3,34 (-8,01 a 7,34), p=0,932
-1,18 (-4,76 a 2,40), p=0,518
-0,32(-12,92 a 12,27), p=0,960
0,81 (-2,80 a 3,70), p=0,583
Temperatura média Aumento de 1ºC
0,14 (-0,08 a 0,37), p=0,208
0,08(-0,03 a 0,20), p=0,161
0,21 (-0,13 a 0,56), p=0,224
-0,08 (-0,23 a 0,07), p= 0,297
Humidade média % aumento
-0,00 (-0,15 a 0,15), p=0,971
-0,06 (-0,14 a 0,01), p=0,117
-0,08 (-0,31a 0,15), p=0,504
0,04 (-0,06 a 0,14), p= 0,415
Visita -1,41 (-2,48 a -0,35), p=0,009
0,063 (0,07 a 1,19), p=0,029
-0,98 (-2,61 a 0,68), p=0,246
-0,12 (-0,86 a -0,62), p=0,746
IC 95%: intervalo de confiança a 95% Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis espirométricas, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 89
Tabela 19A: Análise univariada - Associação entre outras variáveis independentes e biomarcadores de exposição: espirometria (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) FEV1% FEV1/FVC FEF25-75% ∆FEV1%
Altura (1 cm de aumento)
-0,52 (-0,83 a -0,21), p=0,001
0,11 (-0,04 a 0,26), p=0,177
-0,40 (-0,88 a 0,09), p=0,108
0,01 (-0,14 a 0,17), p=0,872
Peso (1 Kg de aumento) Animais em casa Sim
-0,39 (-0,76 a -0,02), p=0,040 -1,94 (-9,62 a 5,73), p=0,620
-0,08 (-0,10 a 0,26), p=0,399 1.46 (-2,04 a 4,96), p=0,415
-0,22 (-0,80 a 0,36), p=0,447 3,18 (-9,22 a 15,59), p=0,615
0,04 (-0,14 a 0,22), p= 0,640 -1,31(-4,22 a 1,60), p=0,378
Irmãos mais velhos Sim
4,82 (-2,63 a 12,30), p=0,206
2,38 (-1,05 a 5,80), p=0,174
10,85 (-1,09 a 22,80), p=0,075
-1,04 (-3,92 a 1,84), p=0,481
Bolor ou humidade Sim
-14,20 (-25,20 a -3,21), p=0,011
-5,99 (-11,08 a -0,88), p=0,021
-24,93 (-42,55 a -7,31), p=0,006
8,16 (4,33 a 11,98), p<0,001
Lareira em casa Sim
2,66 (-4,97 a 10,08), p=0,506
2,95 (-0,429 a 6,33), p=0,087
11,21 (-0,66 a 23,08), p=0,064
-3,07 (-5,84 a -0,31), p=0,029
Infestação de ácaros (1 classe de aumento)
-1,29 (-2,28 a 0,69), p=0,202
-1,35 (-2,37 a -0,33), p=0,009
-2,14 (-4,98 a 0,70), p=0,023
1,19 (0,03 a 2,36), p=0,044
IC 95%: intervalo de confiança a 95% Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis espirométricas, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
Tabela 19B: Análise univariada - Associação entre outras variáveis independentes e biomarcadores de exposição referentes à inflamação das vias aéreas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) pH EBC FENO ppb
Altura (1 cm de aumento)
-0,02 (-0,04 a - 0,00), p= 0,010
0,74 (0,39 a 1,09), p<0,001
Peso (1 Kg de aumento)
-0,02(-0,04 a 0,00), p=0,048
0,76 (0,34 a 1,17), p<0,001
Animais em casa Sim
0,22 (-0,05 a 0,49), p=0,118
-7,27 (-15,06 a 0,52), p=0,067
Irmãos mais velhos Sim
-0,10 (-0,37 a 0,17), p=0,482
-7,33 (-15,03 a 0,36), p=0,062
Bolor ou humidade em casa Sim
-0,04 (-0,45 a 0,38), p=0,871
-2,60 (-14,79 a 9,58), p=0,675
Lareira em casa Sim
-0,13 (-0,40 a 0,14), p=0,338
-2,66 (-10,54 a 5,21), p=0,500
Infestação de ácaros (1 classe de aumento)
-0,02 (-0,15 a 0,10), p=0,722
-2,27 (-4,92 a 0,39), p=0,095
IC 95%: intervalo de confiança a 95% Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis inflamatórias, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
90 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Table 20: Análise univariada - Associação entre variáveis independentes seleccionadas a priori e variáveis resposta clínicas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) Sibilância Necessidade de BD Deslocações ao SU
Idade (anos)
-0,07 (-0,13 a -0,00), p=0,043
0.03 (-0,06 a 0,07), p=0,943
0,02 (-0,02 a 0,07), p=0,293
Sexo Feminino
0,06 (-0,12 a 0,24), p=0,525
0,02 (-0,18 a 0,22), p=0,836
-0,06 (-0,16 a 0,05), p=0,305
Escolaridade dos pais Complementar / Universitário
-0,09 (-0,26- a 0,09), p=0,345
-0,06 (-0,26 a 0,15), p=0,573
-0,06 (-0,17 a 0,04), p=0,251
Tabagismo paterno Sim
-0,06 (-0,29 a 0,16), p=0,572
-0,05 (-0,03- a 0,20), p=0,692
0,04 (-0,09 a 0,17), p=0,583
Atopia Sim
0,28 (0,12 a 0,44), p=0,001
0,36 (0,18 a 0,53), p<0,001
0,09 (-0,02 a 0,19), p=0,096
Temperatura média Aumento de 1ºC
0,04 (-1,37 a 0,23), p=0,636
0,02 (0,00 a 0,03), p=0,015
0,00 (-0,00 a 0,02), p=0,661
Humidade média % aumento
0,01 (-0,00 a 0,13), p=0,086
0,01 (-0,01 a 0,23), p=0,812
0,00 (-0,00 a 0,01), p=0,108
Visita -1,17 (-1,60 a -0,75),
p=0<0,001 -0,38 (-0,70 a -0,05), p=0,025
-0,60 (-0,97 a -0,23), p=0,001
Variáveis clinicas reportam os 6 meses anteriores; IC 95%: intervalo de confiança a 95%; BD: broncodilatador; SU: serviço de urgência Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis clínicas, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
Tabela 21: Análise univariada - Associação entre outras variáveis independentes e variáveis resposta clínicas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) Sibilância Necessidade de BD Deslocações ao SU
Altura (1 cm aumento)
-0,01 (-0,02 a 0,003), p=0,011
-0,00 (-0,01 a 0,00), p=0,756
0,00 (-0,00 a 0,00), p=0,354
Peso (1 Kg aumento)
0,00 (-0,01 a 0,02), p=0,661
0,00 (-0,00 a 0,02), p=0,335
0,05(-0,01 a 0,01), p=0,075
Animais em casa Sim
-0,34 (-0,03 a 0,05), p=0,681
-0,39 (-1,69 a 0,90), p=0,549
0,45 (-0,28 a 1,18), p=0,229
Irmãos mais velhos Sim
-0,60 (-1,51 a 0,30), p=0,191
-1,06 (-2,32 a 0,21), p=0,103
-0,08 (-0,82t o 0,65), p=0,722
Bolor ou humidade em casa Sim
0,77 (-0,67 a 2,23), p=0,294
1,38 (-0,53 a 3,29), p=0,156
0,59 (-0,42 a 1,60), p=0,255
Lareira em casa Sim
-0,02 (-0,93 a 0,89), p=0,965
0,19 (-1,06 a 1,46), p=0,761
0,08 (-0,66 a 0,82), p=0,830
Infestação de ácaros (1 classe de aumento)
0,10 (-0,23 a 0,45), p=0,534
0,02 (-0,46 a 0,51), p=0,183
0,40 (-0,04 a 0,84), p=0,076
Variáveis clinicas reportam os 6 meses anteriores IC 95%: intervalo de confiança a 95%; BD: broncodilatador; SU: serviço de urgência Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis clínicas, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 91
Na análise multivariável - Tabelas 22A e 22B, Figuras 10, 11, 12, 13, 14, 15, após o
ajustamento para as variáveis independentes referidas na Secção “Material e Métodos,
Análise estatística”, relativas ao modelo com dados provenientes das quatro Visitas
(com quatro medidas repetidas), o aumento de exposição a PM10 nas semanas
estudadas, associou-se com uma tendência de deterioração das vias respiratórias,
designadamente com uma diminuição do FEV1 ( β̂ = -1,64; IC 95%: -3,20 a -0,10), pH
no EBC ( β̂ = -0,21; IC: -0,30 a -0,12) e um aumento de ΔFEV1 ( β̂ = 1,19; IC 95%:
0,12 a 2,26). Foram também encontradas associações entre um aumento da exposição ao
NO2 e uma redução do FEV1 ( β̂ = -6,31; IC 95%: -11,87 a -0,76), FEV1/FVC
( β̂ = -2,79; IC 95%: -5,71 a 0,14), FEF25-75% ( β̂ = -10,20; IC 95%: -18,80 a -1,59), pH
na EBC ( β̂ = -0,69; IC 95%: -1,04 a -0,35) e um aumento de ΔFEV1 ( β̂ = 4,72; IC
95%: 0,91-8,53). Após o ajustamento, não foi alcançada nenhuma associação com o
ozono.
Tabela 22A: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes e biomarcadores de exposição: espirometria. Modelo com dados provenientes das quatro Visitas, com quatro medidas repetidas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) FEV1% FEV1/FVC FEF25-75% ∆FEV1%
PM10
-1,64 (-3,20 a - 0,10), p=0,037
-0,56 (-1,37 a 0,26), p=0,179
-1,55 (-3,97 a 0,96), p=0,208
1.19 (0,12 a 2,26), p=0,030
O3 -3,83 (-13,16 a 5,49),
p=0,420 -0,03 (-4,89 a 4,84), p=0,991
-5,45 (-19,95 a 9,04), p=0,461
2,19 (-3,81 a 8,19), p=0,475
NO2 -6,31 (-11,87 a -0,76),
p=0,026 -2,79 (-5,71 a 0,14), p=0,062
-10,20 (-18,80 a -1,59), p=0,020
4,72 (0,91 a 8,53), p=0,015
Benzeno -4,33 (-7,13 a -1,53),
p=0,002-1,71 (-3,24 a -0,18), p=0,028
-5,89 (-10,16 a -1,62), p=0,007
2,79 (0,92 a 4,65), p=0,003
Tolueno -1,10 (-1,97 a - 0,23),
p=0,013-0,23 (-0,70 a 0,25), p=0,351
-1,14 (-2,49 a 0,21), p=0,098
0,97 (0,44 a 1,50), p<0,001
Xileno -0,25 (-1,07 a 0,56),
p=0,544 0,09 (-0,35 a 0,54), p=0,684
-0,22 (-1,47 a 1,02), p=0,728
-0,29 (-0,83 a 0,25), p=0,295
Etilbenzeno -1,79 (-3,32 a -0,25),
p=0,023-0,46 (-1,30 a 0,37), p=0,279
-2,48 (-4,81 a -0,16), p=0,036
1,30 (0,27 a 2,35), p=0,013
Formaldeído -2,99 (-6,58 a 0,59),
p=0,102 -0,71 (-2,58 a 1,17), p=0,461
-3,93 (-9,40 a 1,53), p=0,158
1,20 (-0,88 a 3,28), p=0,259
IC 95%: intervalo de confiança a 95% Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis espirométricas, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
92 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Na análise multivariável, o benzeno, tolueno e etilbenzeno foram os COV's para os
quais se encontraram associações entre um aumento da exposição e alterações das vias
aéreas (Tabelas 22A e 22B, e Figuras 10 a 15), estando os três relacionados com a
deterioração da função pulmonar. O benzeno associou-se com uma diminuição do FEV1
( β̂ = -4,33; IC 95%: -7,13 a -1,53), FEV1/FVC ( β̂ = -1,71; IC 95%: -3,24 a -0,18),
FEF25-75% ( β̂ = -5,89; IC 95%: -10,16 a -1,62) e com um aumento do ΔFEV1 ( β̂ = 2,79;
IC 95%: 0,92 a 4,65). O tolueno associou-se com uma diminuição do FEV1 ( β̂ = -1,10;
IC 95%: -1,97 a -0,23) e com um aumento de ΔFEV1 ( β̂ = 0,97; IC 95%: 0,44 a 1,50).
O etilbenzeno associou-se negativamente com o FEV1 ( β̂ = -1,79; IC 95%: -3,32 a -
0,25), FEF25-75% ( β̂ = -2,48 IC 95%: -4,81 a -0,16) e positivamente com um aumento de
ΔFEV1 ( β̂ = 1,30; IC 95%: 0,27 a 2,35).
Ainda para os COVs, na análise multivariável, o pH do EBC apresentou uma tendência
consistente de associações negativas (Tabela 22B e Figura 14), nomeadamente com o
Tabela 22B: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes e biomarcadores de exposição referentes à inflamação das vias aéreas. Modelo com dados provenientes das quatro Visitas, com quatro medidas repetidas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) pH EBC FENO ppb
PM10
-0,21 (-0,30 a -0,12), p<0,001
1,02 (-0,93 a 2,97), p=0,307
O3 0,17 (-0,40 a 0,74),
p=0,566 -5,06 (-16,24 a 6,12), p=0,375
NO2 -0,69(-1,04 a -0,35),
p<0,001 3,72 (-3,26 a 10,71), p=0,296
Benzeno -0,24 (-0,42 a -0,06),
p=0,010 2,24 (-1,43 a 5,93), p=0,231
Tolueno -0,03 (-0,08 a 0,03),
p=0,320 0.94 (-0,15 a 2,03), p=0,090
Xileno -0,00 (-0,05 a 0,06),
p=0,904 0,61 (-0,45 a 1,67), p=0,257
Etilbenzeno -0,14 (-0,23 a -0,04),
p=0,0071,98 (-0,01 a 3,96), p=0,051
Formaldeído -0,03 (-0,22 a 0,23),
p=0,973 2,31 (-1,87 a 6,50), p=0,279
IC 95%: intervalo de confiança a 95%; Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis inflamatórias, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 93
benzeno ( β̂ = -0,24; IC95%: -0,42 a -0,06) e etilbenzeno ( β̂ = -0,14; IC95%: -0,23 a -
0,04). Os COVs apresentaram também uma tendência de associação positiva com o
FENO (Tabela 22B e Figura 15), salientando-se o etilbenzeno ( β̂ = 1,99; IC 95%: -0,00
a 3,99).
Na análise multivariável, as variáveis de resposta clínicas (Tabela 23) associaram-se
positivamente com o tolueno. Assim, um aumento da exposição ao tolueno associou-se
com a utilização de medicação broncodilatadora e com o número de deslocações ao
Serviço de Urgência: β̂ = 0,21 (IC 95%: 0,01 a 0,42) e β̂ = 0,26 (IC 95%: 0,06 a 0,46),
respectivamente. Foram também encontradas associações positivas entre a necessidade
de brondilatador nos 6 meses anteriores e exposição ao benzeno ( β̂ = 0,76; IC 95%: -
0,11 a 1,62) e etilbenzeno ( β̂ = 0,45; IC 95%: 0,02 a 0,87). As associações negativas
entre o aumento da exposição a PM10 ( β̂ = -0,70; IC 95%: -1,14 a -0,25) e NO2 ( β̂ = -
2,08; IC 95%: -3,59 a -0,58) e a diminuição de sibilância foram inesperadas.
Tabela 23: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes e variáveis resposta clínicas. Modelo com dados provenientes das quatro Visitas, com quatro medidas repetidas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p)
Sibilância Necessidade de BD
Deslocações ao SU
PM10
-0,70 (-1,14 a -0,25), p=0,002
-0,04 (-0,45 a 0,38), p=0,856
0,10 (-0,49 a 0,70), p=0,733
O3 -0,44 (-2,76 a 1,89),
p=0,714 -0,75 (-2,96 a 1,46), p=0,505
-1,88 (-4,45 a 0,69), p=0,151
NO2 -2,08 (-3,59 a -0,58),
p=0,007 -0,01 (-1,44 a 1,46), p=0,989
-0,02 (-2,10 a 2,05), p=0,985
Benzeno -0,23 (-1,07 a 0,61),
p=0,595 0.76 (-0,11 a 1,62), p=0,088
0,47 (-0,41 a 1,35), p=0,293
Tolueno 0,12 (-0,11 a 0,35),
p=0,326 0,21 (0,01 a 0,42), p=0,041
0.26 (0,06 a 0,46), p=0,010
Xileno 0,01 (-0,19 a 0,20),
p=0,265 0,17 (-0,04 a 0,38), p=0,116
0.12 (-0,09 a 0,33), p=0,267
Etilbenzeno -0,35 (-0,80 a 0,10),
p=0,129 0,45 (0,02 a 0,87), p=0,039
0.19 (-0,38 a 0,78), p=0,505
Formaldeido -0,21 (-1,08 a 0,66),
p=0,630 -0,08 (-0,86 a 0,70), p=0,834
0,60 (-0,17 a 1,37), p=0,124
Variáveis clinicas reportam os 6 meses anteriores; IC 95%: intervalo de confiança a 95%; BD: Broncodilatador; SU: serviço de urgência; Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis clínicas, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
94 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Nas Figuras 10 a 25, encontram-se representados os coeficientes de regressão e
respectivos intervalos de confiança, alcançados na análise multivariável. Nestes
gráficos, a linha tracejada representa a ausência de associação (o “zero”). Um resultado
é significativo, se o coeficiente de regressão e o respectivo intervalo de confiança, não
incluírem o “zero”. Um resultado situado à esquerda da linha tracejada, significa que o
aumento de exposição ao poluente se associa com uma diminuição da variável resposta.
Se o resultado se situa à direita da linha tracejada, significará que o aumento de
exposição ao poluente se associa com um aumento da variável resposta. Os resultados
interpretam-se como diminuições em termos de unidade da variável resposta
(percentagem para as espirométricas e ppb para o FENO).
-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6
10PM
3O
2NO
Benzeno
Tolueno
Xilenos
Etilbenzeno
Formaldeido
Figura 10: FEV1
Figura 10: Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de confiança a 95% para o
FEV1, relativos a aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente (análise multivariável).
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 95
-4 -2 0 2 4
10PM
3O
2NO
Benzeno
Tolueno
Xileno
Etilbenzeno
Formaldeido
Figura 11: FEV1/FVC
Figura 11: Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de confiança a 95% para o
FEV1/FVC, relativos a aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente (análise multivariável).
-20 -15 -10 -5 0 5 10
10PM
3O
2NO
Benzeno
Tolueno
Xileno
Etilbenzeno
Formaldeido
Figura 12: FEF25-75%
Figura 12: Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de confiança a 95% para o
FEF25-75%, relativos a aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente (análise multivariável).
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
96 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
-4 -2 0 2 4 6 8
10PM
3O
2NO
Benzene
Tolueno
Xileno
Etilbenzeno
Formaldeido
Figura 13: ΔFEV1
Figura 13: Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de confiança a 95% para o
∆FEV1, relativos a aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente (análise multivariável).
-1.0 -0.5 0.0 0.5
10PM
3O
2NO
Benzeno
Tolueno
Xileno
Etilbenzeno
Formaldeido
Figura 14: pH do EBC
Figura 14: Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de confiança para o valor de
pH do condensado brônquico, relativos a aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente (análise
multivariável).
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 97
-15 -10 -5 0 5 10
10PM
3O
2NO
Benzeno
Tolueno
Xileno
Etilbenzeno
Formaldeido
Figura 15: FENO (ppb)
Figura 15: Modelo com um poluente - coeficientes de regressão e intervalos de confiança a 95% para o
FENO (ppb), relativo a aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente (análise multivariável).
4.6. Resultados de modelos que incluem o efeito do poluente, ajustado para o grau
de infestação de ácaros do pó (com três medidas repetidas)
Na análise univariada, apresentada nas Tabelas 19A e 19B, verificou-se que o grau de
infestação de ácaros do pó modifica os parâmetros espirométricos, e inflamatórios,
nomeadamente o FEV1/FVC, FEF25-75% e ∆FEV1. No entanto esta variável não foi
incluída na análise multivariável apresentada no ponto 4.5, por apresentar 73 dados
omissos.
Tendo em conta que a concentração de ácaros poderá ser um importante factor
explicativo das alterações espirométricas, foram construídos modelos específicos para
cada variável resposta. A forma de selecção destas variáveis e a sua justificação,
encontram-se na secção “Material e Métodos, Análise estatística”.
Os resultados destes modelos de regressão são apresentados nas Tabela 24A e 24B.
Comparativamente aos resultados dos modelos apresentados anteriormente, nas Tabelas
22A e 22B, os coeficientes de regressão alcançados são de valor aproximado. Excepção
para as associações observadas entre FENO, tolueno e etilbenzeno, que apesar de
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
98 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
manterem coeficientes de regressão positivos, perderam significado estatístico quando
foi incluído o efeito dos ácaros do pó no modelo.
De referir que o efeito dos ácaros sobre a relação FEV1/FVC, permaneceu significativo
em todos os modelos construídos. Na Figura 16, encontra-se representado graficamente
o efeito do grau de infestação dos ácaros do pó sobre a relação FEV1/FVC, obtido na
análise univariada - “Ácaros (isolado)”, referente à Tabela 19A. Nesta Figura
encontram-se ainda representados os coeficientes de regressão obtidos na análise
multivariável referente às variáveis espiroméricas, que considerou o efeito conjunto dos
ácaros do pó com cada um dos poluentes (Tabela 24A).
Tabela 24A: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes, ajustado para o grau de infestação de ácaros do pó, e biomarcadores de exposição: espirometria. Modelo com três medidas repetidas. (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) FEV1% FEV1/FVC FEF25-75% ∆FEV1%
PM10
-1,83 (-3,38 a - 0,28), p=0,021
-0,83 (-1,72 a 0,06), p=0,066*
-0,94 (-2,53 a 0,66), p=0,236*
1.07 (0,20 a 1,94), p=0,016
O3 -5,81 (-12,95a 8,52),
p=0,320 -1,64 (-8,83 a 5,56), p=0,873*
-0,92 (-3,00 a 1,18), p=0,235*
-0,23 (-1,51 a 1,03), 0,475
NO2 -7,39 (-12,96 a -1,82),
p=0,009 -3,64 (-6,82 a -0,46), p=0,025*
-6,01 (-10,94 a -1,09), p=0,017*
2,44 (-0,39 a 5,28), p=0,092
Benzeno -5,23 (-8,01 a -2,45),
p<0,001 -2,04 (-3,62 a -0,47), p=0,011*
-7,15 (-11,20 a -3,09), p=0,001*
3,19 (1,25 a 5,13), p=0,001
Tolueno -0,90 (-1,87 a 0,07),
p=0,068-0,24 (-0,74 a 0,25), p=0,357*
-0,79 (-2,15 a 0,66), p=0,157*
0,74 (0,16 a 1,32), p=0,012
Xileno -0,16 (-1,09 a 0,78),
p=0,500 0,09 (-0,47 a 0,49), p=0,644*
-0,22 (-1,57 a 1,14), p=0,725
-0,36 (-0,98 a 0,27), p=0,295
Etilbenzeno -1,90 (-3,43 a -0,38),
p=0,014-0,58 (-1,43 a 0,27), p=0,277*
-2,69 (-4,86 a -0,52), p=0,015*
1,31 (0,21 a 2,42), p=0,020
Formaldeído -3,37 (-7,78 a 1,04),
p=0,175 -0,02 (-2,12 a 2,08), p=0,467*
-1,64 (-7,80 a 4,51), p=0,297*
1,50 (-0,76 a 3,77), p=0,198
IC 95%: intervalo de confiança a 95% *: variável de ácaros do pó com significado estatístico, quando incluída no modelo Coeficientes de regressão representam a alteração media das variáveis espirométricas, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 99
Figura 16: Coeficientes de regressão e intervalos de confiança a 95%, relativos ao efeito do grau de
infestação de ácaros do pó, sobre a relação FEV1/FVC, após ajustamento para os diferentes poluentes.
Tabela 24B: Análise multivariável - Associação entre a exposição a poluentes, ajustado para o grau de infestação de ácaros do pó, e biomarcadores de exposição referentes à inflamação das vias aéreas. Modelo com três medidas repetidas. (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) pH EBC FENO ppb
PM10
-0,14 (-0,25 a -0,03), p=0,012
0,85 (-1,50 a 3,22), p=0,297
O3 0,15 (-0,76 a 1,06),
p=0,675 -9,98 (-28,22 a 8,27), p=0,987
NO2 -0,42 (-0,82 a -0,02),
p=0,043 3,56 (-4,78 a 11,91), p=0,255
Benzeno -0,21 (-0,41 a -0,02),
p=0,031 1,36 (-2,82 a 5,55), p=0,231
Tolueno -0,02 (-0,08 a 0,04),
p=0,320 0,72 (-0,51 a 1,96), p=0,125
Xileno -0,02 (-0,08 a 0,04),
p=0,904 0,79 (-0,44 a 2,04), p=0,345
Etilbenzeno -0,11 (-0,22 a -0,01),
p=0,039 1,74 (-0,55 a 4,03), p=0,155
Formaldeído 0,02 (-0,24 a 0,27),
p=0,875 2,53 (-2,19 a 7,25), p=0,335
IC 95%: intervalo de confiança a 95%; Coeficientes de regressão representam a alteração média das variáveis inflamatórias, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente; O efeito dos ácaros do pó não alcançou significado estatístico em nenhum dos modelos.
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
Ácaros (+Formaldeído)
Ácaros (+Etilbenzeno)
Ácaros (+Xileno)
Ácaros (+Tolueno)
Ácaros (+Benzeno)
)2Ácaros (+NO
)3Ácaros (+O
)10Ácaros (+PM
Ácaros (isolado)
Figura 16: FEV1/FVC
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
100 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
4.7. Modelo com variabilidade do PEF como variável resposta (com três medidas
repetidas) - Associações entre exposição a poluentes e variação do PEF
Dado a existência de um elevado número de valores omissos e tendo em consideração
que na primeira Visita não se efectuaram medições de PEF, optou-se por analisar esta
variável, através da criação de um modelo específico, tal como referido na secção
“Material e métodos, Análise estatística”.
A variável resposta do PEF considerada no modelo foi o valor de variabilidade diurna
obtido pela criança no dia da Visita médica (∆PEF dia da Visita). Os resultados da
análise univariada, que avaliam a associação entre poluentes e ∆PEF do dia da Visita,
são apresentados na Tabela 25.
Como explicado na análise estatística, decidiu-se incluir na análise multivariável, para
além do poluente, outras variáveis que se associassem com a variável resposta, e que
apresentassem um valor p < 0,15 na análise univariada (Tabelas 26 e 27). Neste sentido
o modelo foi ajustado somente para a escolaridade dos pais.
Tabela 25: Análise univariada - Associação entre a exposição a poluentes e ∆PEF do dia da Visita. Modelo com três medidas repetidas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p)
∆PEF dia da Visita
PM10
1,24 (0,08 a 2,41), p=0,036 O3 -0,77 (-2,88 a 1,35), p=0,478 NO2 1,23 (-1,77 a 4,25), p=0,420 Benzeno 3,71 (0,56 a 6,86), p=0,021 Tolueno 0,07 (0,01 a 1,97), p=0,048 Xileno 0,00 (-0,77 a 0,78), p=0,986 Etilbenzeno 0,41 (-1,02 a 1,85), p=0,955 Formaldeido 2,04 (-0,56 a 4,66), p=0,124
IC 95%: intervalo de confiança a 95%; Coeficientes de regressão representam a alteração média do ∆PEF do dia da Visita, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 101
Tabela 26: Análise univariada - Associação entre as varáveis independentes seleccionadas a priori e ∆PEF do dia da Visita. Modelo com três medidas repetidas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p)
∆PEF dia da Visita
Idade (anos)
-0,24 (-1,57 a 1,10), p=0,731 Sexo Feminino
-1,10 (-4,19 a 1,99), p=0,487
Escolaridade dos pais Complementar/Universitário
2,37 (-0,68 a 5,43), p=0,128
Tabagismo paterno Sim
-0,92 (-4,93 a 3,08), p=0,651
Atopia Sim
0,54 (-2,55 a 3,63), p=0,733
Temperatura média Aumento de 1ºC
-0,15 (-0,44 a 0,14), p=0,316
Humidade média 0,09 (-0,07 a 0,25), p=0,279 Visita -0,53 (-2,38 a 1,32), p=0,574
IC 95%: intervalo de confiança a 95% ; Coeficientes de regressão representam a alteração média do ∆PEF do dia da Visita para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente Tabela 27: Análise univariada - Associação entre outras variáveis independentes e ∆PEF do dia da Visita. Modelo com três medidas repetidas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p)
∆PEF dia da Visita
Altura (1 cm aumento)
-0,02 (-0,20 a 0,17), p=0,860
Peso (1 Kg aumento)
0,04 (-0,16 a 0,24), p=0,687
Animais domésticos Sim
-0,59 (-3,74 a 2,57), p=0,717
Irmãos mais velhos Sim
1,63 (-1,43 a 4,68), p=0,205
Bolor ou humidade em casa Sim
1,08 (-3,60 a 5,77), p=0,651
Lareira Sim
-0,75 (-3,86 a 2,36), p=0,637
Infestação de ácaros* (1 classe de aumento)
-0,64 (-2,53 a 1,26), p=0,508
IC 95%: intervalo de confiança a 95%; Coeficientes de regressão representam a alteração média do ∆PEF do dia da Visita, para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente *: número de observações = 63
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
102 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Após ajustamento (Tabela 28), um aumento de exposição a PM10, associou-se com um
aumento do ∆PEF ( β̂ = 1,14; IC 95%: -0,02 a 2,31). O aumento de exposição ao
benzeno e tolueno também se associou com um aumento do ∆PEF: β̂ = 3,66 (IC 95%:
0,56 a 6,76) e β̂ = 0,96 (IC 95%: -0,01 a 1,93), respectivamente.
4.8. Modelos de exposição a dois poluentes
Foram testados os efeitos combinados dos poluentes que apresentaram associações nos
modelos de regressão com um poluente, anteriormente referidos. Neste sentido, foi
avaliado o efeito conjunto de dois poluentes sobre o FEV1, pH do EBC e sibilância nos
6 meses anteriores. Os poluentes estudados foram as PM10, NO2, benzeno e etilbenzeno.
De referir que estes modelos incluíram as mesmas covariáveis utilizadas no modelo com
dados provenientes das quatro Visitas (com quatro medidas repetidas), referidas na
secção “Material e Métodos, Análise estatística”.
Tabela 28: Análise multivariável* - Associação entre a exposição a poluentes e ∆PEF do dia da Visita. Modelo com três medidas repetidas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p)
∆PEF dia da Visita
PM10
1,14 (-0,02 a 2,31), p=0,055
O3 -0,86 (-2,96 a 1,23),
p=0,421 NO2 0,87 (-2,15 a 3,90),
p=0,570 Benzeno 3,66 (0,56 a 6,76),
p=0,021 Tolueno 0,96 (-0,01 a 1,93),
p=0,052 Xileno 0,10 (-0,67 a 0,87),
p=0,789 Etilbenzeno 0,32 (-1,10 a 1,74),
p=0,661 Formaldeido 1,54 (-1,19 a 4,27),
p=0,267
IC 95%: intervalo de confiança a 95% Coeficientes de regressão representam a alteração média do ∆PEF do dia da Visita , para aumentos de 10 μg.m-3.semana de poluente; *Ajustamento para escolaridade dos pais
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 103
Os resultados dos modelos de exposição a dois poluentes, considerando o FEV1 como
variável resposta, são apresentados graficamente nas Figuras 17, 18, 19 e 20, para PM10,
NO2, benzeno e etilbenzeno, respectivamente. Para o modelo de regressão, com o FEV1
como variável resposta, o efeito conjunto de PM10 e NO2 não foi conclusivo, devido a
problemas de sobreajustamento. No modelo de dois poluentes, incluindo benzeno e
etilbenzeno somente persistiu o benzeno com significado estatístico. No modelo criado
com NO2 - benzeno, PM10 - benzeno, somente persistiu o benzeno com significado
estatístico. Os coeficientes de correlação com significado estatístico são apresentados na
Tabela 29
-10 -5 0 5 10
(+Etilbenzeno)10 PM
(+Benzeno)10 PM
)2(+NO10 PM
(monopoluente)10 PM
Figura 17: FEV1 - PM 10 :
Figura 17: Modelo com dois poluentes - FEV1 e PM10 - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança a 95% para o FEV1, relativo a aumentos de 10 µg.m-3.semana de poluente.
Tabela 29: Modelo com dois poluentes -Associações estatisticamente significativas entre FEV1 e poluentes - (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p)
FEV1
Benzeno (como monopoluente)
-4,33 (-7,13 a -1,53), p=0,002
Benzeno (ajustado para PM10)
-3,76 (-7,38 a -0,15), p=0,041
Benzeno (ajustado para NO2)
-3,97 (-7,72 a -0,24), p=0,037
Benzeno (ajustado para etilbenzeno) -4,22 (-7,83 a -0,61), p=0,022
Coeficientes de regressão (IC95%) representam a alteração média de FEV1 para aumentos de 10 μg.m-3. semana de poluente IC 95%: intervalo de confiança a 95%
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
104 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10
(+Etilbenzeno)2NO
(+Benzeno)2NO
)10 (+PM2NO
(monopoluente)2NO
Figura 18: FEV1 - NO2
Figura 18: Modelo com dois poluentes - FEV1 e NO2 - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança a 95% para o FEV1, relativo a aumentos de 10 µg.m-3.semana de poluente.
.
-10 -5 0 5 10
Benzeno (+Etilbenzeno)
)2Benzeno (+NO
)10Benzeno (+PM
Benzeno (monopoluente)
Figura 19: FEV1 - Benzeno
Figura 19: Modelo com dois poluentes - FEV1 e benzeno - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança a 95% para o FEV1, relativo a aumentos de 10 µg.m-3.semana de poluente.
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 105
-10 -5 0 5 10
Etilbenzeno (+Benzeno)
)2Etilbenzeno (+NO
)10Etilbenzeno (+PM
Etillbenzeno (monopoluente)
Figura 20: FEV1 - Etilbe nze no
Figura 20: Modelo com dois poluentes - FEV1 e etilbenzeno - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança a 95% para o FEV1, relativo a aumentos de 10 µg.m-3.semana de poluente.
Nos modelos de dois poluentes com o pH no condensado brônquico como variável
resposta (biomarcador de exposição), criados entre PM10-NO2, PM10-benzeno e PM10-
etilbenzeno, somente as PM10 se mantiveram com significado estatístico. Os
coeficientes de regressão que sugeriram a existência de alguma associação, são
apresentados na Tabela 30. Os resultados dos modelos de exposição a dois poluentes,
considerando o pH como variável resposta, são apresentados graficamente nas Figuras
21, 22, 23 e 24, para PM10, NO2, benzeno e etilbenzeno, respectivamente.
Tabela 30: Modelo com dois poluentes – Associações estatisticamente significativas, entre pH no EBC e poluentes - (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p)
pH
PM10
-0,21 (-0,30 a -0,12), p<0,001 (como monopoluente)
PM10 -0,23 (-0,48 a 0,01), p=0,063 (ajustado para NO2)
PM10 -0,14 (-0,28 a -0,01), p=0,038 (ajustado para benzeno)
PM10 -0,14 (-0,28 a 0,03), p=0,056 (ajustado para etlbenzeno)
Coeficientes de regressão (IC95%) representam a alteração média de pH para aumentos de 10 μg.m-3. semana de poluente EBC: condensado brônquico no ar exalado
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
106 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
(+Etilbenzeno)10 PM
(+Benzeno)10 PM
)2(+NO10 PM
(monopoluente)10 PM
Figura 21: pH do EBC - PM10
Figura 21: Modelo com dois poluentes - pH do EBC e PM10 - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança para o pH do EBC, relativos a aumentos de 10 µg.m-3.semana de poluente.
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
(+Etilbenzeno)2NO
(+Benzeno)2NO
)10 (+PM2NO
(monopoluente)2NO
Figura 22: pH do EBC - NO2
Figura 22: Modelo com dois poluentes - pH do EBC e NO2 - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança para o pH do EBC, relativos a aumentos de 10 µg.m-3.semana de poluente.
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 107
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
Benzeno (+Etilbenzeno)
)2Benzeno (+NO
)10Benzeno (+PM
Benzeno (monopoluente)
Figura 23: pH do EBC - Benzeno
Figura 23: Modelo com dois poluentes - pH do EBC e benzeno - coeficientes de regressão e intervalos de
confiança para o pH do EBC, relativos a aumentos de 10 µg.m-3.semana de poluente.
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
Etilbenzeno (+Benzeno)
)2Etilbenzeno (+NO
)10Etilbenzeno (+PM
Etilbenzeno (monopoluente)
Figura 24: pH do EBC - Etilbenzeno
Figura 24: Modelo com dois poluentes - pH do EBC e etilbenzeno - coeficientes de regressão e intervalos
de confiança para o pH do EBC, relativos a aumentos de 10 µg.m-3.semana de poluente.
Dado ter existido uma associação negativa inesperada entre PM10, NO2 e sibilância,
foram também testados modelos com dois poluentes, tendo como variável resposta a
existência de sibilância nos 6 meses anteriores. Nos modelos com dois poluentes (PM10-
NO2), para sibilância nos 6 meses anteriores como variável resposta, nenhum dos
poluentes se manteve com significado estatístico (Figura 25).
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
108 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
-6 -4 -2 0 2 4 6
)10(+PM2 NO
(monopoluente)2 NO
)2(+NO10 PM
(monopoluente)10 PM
Figura 25: Sibilância nos 6 meses anteriores - PM10 e NO2
Figura 25: Modelo com dois poluentes - sibilância nos 6 meses anteriores, PM10 e NO2 - coeficientes de
regressão e intervalos de confiança para sibilância, relativos a aumentos de 10 µg.m-3.semana de poluente.
Resultados interpretam-se como alterações percentuais de frequência de sibilância.
4.9. Avaliação de stress oxidativo: 8-isoprostanos
Os 8–isoprostanos foram avaliados somente nas Visitas 1 e 2. Efectuaram-se 54
doseamentos, 27 na Visita 1 e outros 27 na Visita 2, sendo que somente em 17 casos
corresponderam às mesmas crianças.
Na Visita 1, o valor da mediana de 8-isoprostanos foi de 24 pg/mL (Tabela 8).
Observou-se que os valores de 8-isoprostanos apresentaram uma correlação, ainda que
fraca, com a exposição ao benzeno (rho = 0,394, p = 0,084) (Tabela 31).
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 109
Apesar de na Visita 1 não se ter alcançado nenhuma correlação com as variáveis
espirométricas com significado estatistico, salienta-se a correlação negativa alcançada
entre 8-isoprostanos e o pH do EBC (rho = -0,568, p = 0,004). A idade e o IMC não se
correlacionaram com os 8-isoprostanos.
Ainda na Visita 1, a atopia, a presença de animais em casa, a presença de bolor ou
humidade em casa, a existência de lareira, a existência de irmãos mais velhos, a
escolaridade dos pais e o tabagismo paterno não se associaram com valores superiores
de 8-isoprostanos (Tabela 32). De salientar que as crianças que recorreram mais ao
broncodilatador nos 6 meses anteriores à recolha do EBC, apresentaram valores
superiores de 8-isoprostanos (p=0,058). A infestação elevada de ácaros associou-se,
(embora com fraca evidência) com valores inferiores de 8-isoprostanos (p=0,085). O
sexo feminino apresentou uma tendência (embora igualmente com fraca evidência) para
obter valores superiores de 8-isoprostanos (p=0,082).
Tabela 31: Coeficientes de correlação de Spearman entre 8-isoprostanos e poluentes, variáveis espirométricas, inflamatórias e outras variáveis contínuas (Visita 1) n=24 rho
Valor p
Poluentes PM10 -0,089 0,679 O3 -0,003 0,988 NO2 0,146 0,495 Benzeno 0,394 0,085 Tolueno 0,280 0,233 Xileno 0,312 0,181 Etilbenzeno 0,221 0,350 Formaldeido -0,011 0,963 Variáveis espirométricas FEV1 0,062 0,779 FEV1/FVC 0,257 0,237 FEF 25-75% 0,132 0,540 ∆FEV1% -0,205 0,348 Variáveis inflamatórias FENO 0,023 0,915 pH no EBC -0,568 0,004 Outras variáveis Temperatura média -0,024 0,910 Humidade média 0,106 0,623 Idade 0,077 0,721 IMC 0,131 0,541 IMC: Índice de massa corporal
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
110 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
SU: Serviço de urgência
Na Visita 2, o valor da mediana de 8-isoprostanos foi também de 24 pg/mL. Observou-
se que os valores de 8-isoprostanos se correlacionaram com o benzeno (rho = 0,425, p =
0,078), tolueno (rho = 0,604, p = 0,008), xileno (rho = 0,685, p = 0,002) e etilbenzeno
(rho = 0,788, p<0,001) (Tabela 33).
Tabela 32: Comparação de valores de 8-isoprostanos, para variáveis categóricas (Visita 1)
Mediana (P25 - P75) – pg/mL
Valor p
Sexo Masculino 23,5 (21 - 25) 0,082 Feminino 27 (24 - 27) Tabagismo paterno
Não 23,5 (19,5 - 27) 0,251 Sim 27 (24 - 28,3) Atopia
Não 24 (20,5 - 27) 0,887 Sim 25 (21,5 - 28,5) Bolor ou humidade em casa
Não 24 (22 - 27) 0,167 Sim 24 (23 - 27) Escolaridade dos pais
Primário ou Secundário 26,5 (19,5 - 28,5) 0,671 Complementar ou Universitário 24 (22,5 - 26,3) Animais domésticos
Não 25 (22,5 - 31,8) 0,691 Sim 24 (19,5 - 27) Lareira em casa
Não 24 (21 - 30) 0,787 Sim 24 (21 - 27) Irmãos mais velhos
Não 26 (21 - 29) 0,640 Sim 24 (21 - 27) Sibilância nos 6 meses anteriores
Não 22,5 (21 - 24) 0,443 Sim 25 (22 - 27) Broncodilatador nos 6 meses anteriores
Não 21 (19 - 26) 0,058 Sim 27 (24 - 27) Deslocações ao SU nos 6 meses anteriores
Não 26 (21 - 29) 0,237 Sim 24 (19 - 26) Ácaros
Infestação elevada 23 (19 - 27) 0,085 Infestação não elevada 26 (23 - 30)
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 111
Na Figura 26 é apresentado o diagrama de dispersão entre as varáveis etilbenzeno e 8-
isoprostanos, relativo à Visita 2. Neste gráfico, é visível a associação entre o aumento
de exposição e a existência de maior concentração de 8-isoprostanos no EBC.
Figura 26: Gráfico de dispersão entre as variáveis etilbenzeno e 8-isoprostanos (Visita 2)
Tabela 33: Coeficientes de correlação de Spearman entre 8-isoprostanos e poluentes, variáveis espirométricas, inflamatórias e outras variáveis contínuas (Visita 2)
n=24 rho
Valor p
Poluentes PM10 -0,188 0,369 O3 0,146 0,485 NO2 0,226 0,276 Benzeno 0,425 0,078 Tolueno 0,604 0,008 Xileno 0,685 0,002 Etilbenzeno 0,788 <0,001 Formaldeido 0,153 0,545
Variáveis espirométricas FEV1 -0,183 0,380 FEV1/FVC -0,071 0,735 FEF25-75% -0,035 0,868 ∆FEV1% 0,033 0,874
Variáveis inflamatórias FENO 0,086 0,684 ph no EBC 0,238 0,252 Outras variáveis Temperatura média 0,469 0,018 Humidade média -0,492 0,012 Idade -0,282 0,172 IMC -0,195 0,350
20 30 400
1
2
3
4
8-isoprostanos (pg/mL)
Etilb
enze
no (µ
g.m
-3.s
eman
a)
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
112 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Nesta Visita não se observaram correlações com parâmetros espirométricos, FENO e
pH no condensado brônquico. De salientar que a humidade e a temperatura média se
correlacionaram com os 8-isoprostanos. Na Visita 2 a atopia, a presença de bolor ou
humidade em casa, a existência de lareira, a escolaridade dos pais e o tabagismo paterno
não se se associaram com valores superiores de 8-isoprostanos (Tabela 34). A existência
de animais domésticos associou-se com valores inferiores de 8-isoprostanos (p = 0,022).
O grau de infestação de ácaros não foi avaliado nesta Visita.
Tabela 34: Comparação de valores de 8-isoprostanos, para variáveis categóricas (Visita 2)
Mediana (P25-P75) – pg/mL)
Valor p
Sexo
Masculino 23,5 (19,5 - 26) 0,129 Feminino 26 (23 – 29,3)
Tabagismo paterno Não 26 (22 – 29,5) 0,588 Sim 24 (23 - 26)
Atopia Não 24 (23 - 30) 0,892 Sim 24 (22 - 29)
Bolor ou humidade em casa Não 25 (23 - 29) 0,311 Sim 21 (19 - 23)
Escolaridade dos pais Primário ou Secundário 24 (22 - 29,5) 0,687 Complementar ou Universitário 26 (23 - 29)
Animais domésticos Não 26 (24 - 32) 0,022 Sim 23 (20 - 26,5)
Lareira em casa Não 26 (23 - 30) 0,205 Sim 24 (21,5 - 28)
Irmãos mais velhos Não 24 (19,5 - 26) 0,098 Sim 26,5 (23 – 31,5)
Sibilância nos 6 meses anteriores Não 24 (23 - 28,5) 0,733 Sim 24 (21 - 29)
Broncodilatador nos 6 meses anteriores Não 26 (23 - 30) 0,119 Sim 23 (20,3 - 25,3)
Deslocações ao SU nos 6 meses anteriores Não 24 (23 - 29) 0,620 Sim 24 (21 – 26,5)
Ácaros Infestação elevada (não avaliado) Infestação não elevada
SU: Serviço de urgência
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 113
4.10. Avaliação de stress oxidativo: TBARS (malonaldeído urinário)
O malonaldeído urinário, doseado através da técnica de TBARS, foi avaliado somente
na última Visita. As correlações entre TBARS (µmol/mol de creatinina), poluentes e
outras variáveis contínuas, são apresentadas na Tabela 35. Efectuaram-se doseamentos
em todas as crianças (n=51).
Tabela 35: Coeficientes de correlação de Spearman entre TBARS (µmol/mol de creatinina) e poluentes, variáveis espirométricas, inflamatórias e outras variáveis contínuas (Visita 4)
n=51
rho Valor p
Poluentes PM10 0,172 0,227 O3 0,117 0,413 NO2 -0,067 0,641 Benzeno 0,221 0,144 Tolueno 0,015 0,921 Xileno 0,196 0,197 Etilbenzeno 0,149 0,329 Formaldeido -0,129 0,405 Variáveis espirométricas FEV1 -0,054 0,707 FEV1/FVC 0,013 0,931 FEF25-75% 0,047 0,742 ∆FEV1% 0,118 0,410 Variáveis inflamatórias FENO -0,094 0,513 pH no EBC 0,029 0,838 Outras variáveis Temperatura média -0,039 0,783 Humidade média -0,042 0,768 Idade -0,170 0,233 IMC -0,208 0,142
Como se pode verificar, os valores de TBARS (µmol/mol de creatinina) não se
correlacionaram com os dos poluentes, nem com nenhuma das outras variáveis.
Na literatura, tanto a obesidade (326, 327) como o baixo peso (328), surgem associados
com o stress oxidativo. Nas crianças avaliadas no presente trabalho, não existiram
situações de peso excessivo. Na Visita 4 o IMC mediano foi de 17,7 (mínimo de 14,9 e
máximo de 24,8), sendo que 25% das crianças apresentaram um peso compreendido
entre 20 e 25. Tal explicação poderá explicar a ausência de associação com o IMC.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
114 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Como referido na secção “Material e Métodos”, foi efectuada uma correcção do valor
de TBARS (µmol/mol de creatinina) de acordo com o IMC (TBARS/IMC). Os
coeficientes de correlação entre TBARS corrigido para o IMC, poluentes e outras
variáveis contínuas, são apresentados na Tabela 36. Os coeficientes de correlação
alcançados, apesar de superiores, foram no entanto ainda reduzidos. Tabela 36: Coeficientes de correlação de Spearman entre TBARS (mµmol/mol de creatinina) / IMC e poluentes (Visita 4)
rho
Valor p
Poluentes PM10 0,065 0,651 O3 0,238 0,093 NO2 0,056 0,696 Benzeno 0,380 0,010 Tolueno 0,042 0,786 Xileno 0,385 0,009 Ethilbenzeno 0,363 0,014 Formaldeido -0,101 0,513
Foi efectuado ainda uma outra análise, para a qual foram criados grupos de exposição
aos poluentes, com base no percentil 50. Formaram-se assim, para cada poluente, dois
grupos: um grupo referente às crianças com uma exposição ao poluente igual ou inferior
ao percentil 50 (≤ P50) e um outro grupo referente às crianças que apresentaram uma
exposição ao poluente superior ao percentil 50 (> P50). Os valores de TBARS
(µmol/mol de creatinina) não corrigidos para o IMC, foram comparados entre estes
grupos. Os resultados da análise são apresentados na Tabela 37.
Desta análise observou-se que o grupo de crianças mais expostas (exposição superior ao
P50) ao xileno e etilbenzeno apresentaram valores superiores de MDA (p = 0,088 e p =
0,077, respectivamente).
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 115
Tal como se pode verificar nas Figuras 27 e 28, as crianças mais expostas a poluentes (>
P50), apresentaram uma tendência para apresentar valores ligeiramente superiores de
TBARS urinários, comparativamente às menos expostas (≤ P50).
Figura 27: Comparação dos valores de TBARS, entre grupos de exposição a poluentes:
exposição ≤ P50 versus exposição > P50
Tabela 37: Comparação de valores de TBARS (µmol/mol creatinina), entre grupos de exposição a poluentes: exposição ≤ P50 versus exposição > P50 (Visita 4) Mediana (P25-P75)
Valor p
PM10 ≤P50 491 (433 - 679) 0,685 >P50 499 (469 - 615)
O3 ≤P50 489 (448 - 531) 0,224 >P50 547 (454 - 675)
NO2 ≤P50 491 (441 - 581) 0,299 >P50 499 (461 - 683)
Benzeno
≤P50 485 (453 - 535) 0,308 >P50 515 (443 - 682)
Tolueno ≤P50 499 (430 - 662) 0,873 >P50 493 (460 - 610)
Xileno ≤P50 472 (426 - 562) 0,077 >P50 521 (469 - 665)
Etilbenzeno ≤P50 478 (428 - 547) 0,088 >P50 528 (468 - 668)
Formaldeido ≤P50 470 (450 - 660) 0,833 >P50
500 (470 - 650)
PM10 NO2 O30
100
200
300
400
500
600
700≤ P50> P50
TBAR
S ( μ
mol
/mol
cre
atin
ina)
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
116 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Figura 28: Comparação dos valores de TBARS, entre grupos de exposição a poluentes:
exposição ≤ P50 versus exposição > P50; ≠ : p = 0,077; *: p = 0,088
Não se observaram diferenças entre grupos em termos das diferentes variáveis
categóricas (Tabela 38), já referidas também para o estudo dos 8-isoprostanos.
Benzeno Tolueno Xileno Etilbenzeno Formaldeido0
100
200
300
400
500
600
700
≤ P50> P50
≠ *TB
ARS
( μm
ol/m
ol) c
reat
inin
a
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 117
SU: Serviço de urgência
Tabela 38: Comparação de valores de TBARS (µmol/mol de creatinina), para variáveis categóricas (Visita 4)
Mediana (P25-P75) – µmol/mol de creatinina
Valor p
Sexo Masculino 495 (438 - 667) 0,497 Feminino 515 (463 - 610)
Tabagismo Não 497 (450 - 636) 0,740 Sim 507 (452 - 724)
Atopia Não 499 (460 - 682) 0,173 Sim 494 (424 - 602)
Fungos ou humidade em casa Não 495 (450 - 605) 0,119 Sim 630 (507 - 682)
Escolaridade dos pais Primário ou Secundário 521 (466 - 667) 0,648 Complementar ou Universitário 495 (441 - 636)
Animais domésticos em casa Não 499 (458 - 667) 0,452 Sim 493 (441 - 578)
Lareira em casa Não 497 (458 - 656) 0,484 Sim 499 (467 - 649)
Irmãos mais velhos Não 473 (448 - 660) 0,382 Sim 500 (470 - 650)
Dispneia nos 6 meses anteriores Não 498 (456 - 686) 0,339 Sim 497 (441 - 579)
Broncodilatador nos 6 meses anteriores Não 496 (453 - 679) 0,520 Sim 499 (443 - 561)
Deslocações ao SU nos 6 meses anteriores Não 497 (458 - 657) 0,554 Sim 472 (407 - 619)
Ácaros Infestação elevada 438 (406 - 492) 0,554 Infestação não elevada 458 (433 - 515)
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
118 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
4.11. Associação entre variáveis inflamatórias e variáveis espirométricas
Dado a existência de poucos trabalhos que tenham estudado a associação entre
parâmetros espirométricos, FENO e pH no condensado brônquico, foi efectuada uma
análise de regressão através da aplicação de GEE (Tabela 39). Na análise univariada, a
única associação alcançada foi entre o ∆FEV1 e FENO.
4.12. Associação entre exposição a poluentes e restantes variáveis independentes
estudadas
De acordo com o apresentado nas tabelas 40A e 41A, a idade associou-se positivamente
com a exposição ao benzeno e negativamente com a exposição ao formaldeido. A
escolaridade dos pais associou-se também com a exposição ao formaldeído, mas
positivamente. Como esperado, o tabagismo paterno associou-se com uma exposição
aumentada ao benzeno, à semelhança da atopia. A temperatura média, humidade média
e o número da Visita (que traduz o efeito temporal), influenciaram os diversos
poluentes.
Tabela 39: Análise univariada - Associação entre variáveis inflamatórias e variáveis espirométricas (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p)
pH EBC
FENO ppb
FEV1
0,00 (-0,01 a 0,01), p=0,552
-0,10 (-0,27 a 0,07), p=0,240
FEV1/FVC -0,01 (-0,02 a 0,00),
p=0,292 -0,13(-0,47 a 0,21), p=0,442
FEF 25-75% 0,00 (-0,00 a 0,00),
p=0,771 -0,08 (-0,19 a 0,02), 0,122
∆FEV1% -0,00 (-0,01 a 0,01),
p=0,716 0,33 (0,05 a 0,61), p=0,022
FENO -0,00 (-0,01 a 0,00),
p=0,202 -
IC 95%: intervalo de confiança a 95%
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 119
Tal como se constata da análise da Tabela 41B, a altura associou-se negativamente com
a exposição ao formaldeido, à semelhança da presença de animais domésticos. Esta
última variável, apresentou igualmente uma associação negativa com o etilbenzeno. A
existência de irmãos mais velhos por sua vez relacionou-se com um aumento da
exposição ao benzeno (Tabela 40B). A existência de bolor ou humidade em casa
associou-se positivamente com o benzeno e negativamente com o formaldeido e xileno.
O grau de infestação de ácaros do pó associou-se com um aumento da exposição a PM10
(Tabela 40B) e negativamente com a exposição ao etilbenzeno (Tabela 41B).
Tabela 40A: Análise univariada: Associação entre exposição a poluentes (PM10, ozono, NO2 e benzeno) e variáveis independentes seleccionadas a priori incluídas no modelo de regressão (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) PM10 Ozono NO2 Benzeno
Idade (anos)
-0,021 (-0,06 a 0,02), p=0,347
0,01 (-0,011 a 0,04), p=0,308
0,00 (-0,01 a 0,02), p=0,503
0,05 (-0,00 a 0,11), p=0,066
Sexo Feminino
0,02 (-0,07 a 0,12), p=0,628
-0,02 (-0,07 a 0,03), p=0,431
-0,01 (-0,05 a 0,03), p=0,522
0,02 (-0,12 a 0,16), p=0,782
Escolaridade dos pais Complementar / Universitário
-0,06 (-0,16 a 0,03), p=0,188
0,00 (-0,05 a 0,05), p=0,866
0,02 (-0,01 a 0,06), p=0,190
-0,10 (-0,23 a 0,04), p=0,152
Tabagismo paterno Sim
0,02 (-0,09 a 0,15), p=0,708
0,00 (-0,47 a 0,06), p=0,866
0,00 (-0,05 a 0,05), p=0,967
0,18 (0,02 a 0,08), p=0,026
Atopia Sim
0,04 (-0,06 a 0,14), p=0,443
0,04 (-0,01 a 0,09), p=0,124
0,01 (-0,03 a 0,05), p=0,544
0,13 (-0,00 a 0,26), p=0,056
Temperatura média Aumento de 1ºC
0,14 (-0,08 a 0,37), p=0,208
0,00 (-0,01 a 0,02), p=0,875
-0,03 (-0,05 a -0,02), p<0,001
-0,04 (-0,05 a -0,03), p< 0,001
Humidade média % aumento
-0,00 (-0,15 a 0,15), p=0,971
-0,00 (-0,01 a -0,00), p=0,110
-0,00 (-0,01 a 0,00), p=0,203
0,01 (0,00 a 0,02), p= 0,040
Visita -1,41 (-2,48 a -0,35),
p=0,009 0,085 (0,83 a 0,87), p<0,001
0,33 (0,28 a 0,37), p<0,001
0,06 (-0,02 a 0,13), p=0,153
IC 95%: intervalo de confiança a 95% Coeficientes de regressão (IC95%) representam a alteração média de exposição a poluentes, para aumentos de 10 μg.m-3.semana
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
120 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Tabela 40B: Análise univariada: Associação entre exposição a poluentes (PM10, ozono, NO2 e benzeno) e outras variáveis independentes incluídas no modelo de regressão (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) PM10 Ozono NO2 Benzeno
Altura (1 cm de aumento)
-0,00 (-0,00 a 0,00), p=0,942
0,00 (-0,00 a 0,00), p=0,369
-0,00 (-0,00 a 0,00), p=0,581
0,00 (-0,00 a 0,01), p=0,645
Peso (1 Kg de aumento)
-0,00(-0,00 a 0,01), p=0,602
0,00 (-0,00 a 0,00), p=0,605
-0,00 (-0,00 a 0,00), p=0,339
0,00 (-0,00 a 0,01), p=0,553
Animais em casa 0,02 (-0,81a 0,12),
p=0,717 -0,02 (-0,07 a 0,04), p=0,495
-0,03 (-0,06 a 0,01), p=0,184
-0,04 (-0,17 a 0,10), p=0,620
Irmãos mais velhos -0,04 (-0,13a 0,07),
p=0,471 -0,02 (-0,07 a 0,03), p=0,479
0,01 (-0,03 a 0,05), p=0,583
0,12 (-0,01 a 0,26), p=0,065
Fungos / humidade 0,03 (-0,12 a 0,18),
p=0,666 -0,05 (-0,12 a 0,03), p=0,254
-0,03(-0,07 a 0,03), p=0,334
0,20 (0,00 a 0,40), p=0,047
Lareira em casa 0,05 (-0,05 a 0,15),
p=0,293 0,01 (-0,04 a 0,06), p=0,594
-0,01 (-0,05 a 0,02), p=0,503
-0,04 (-0,18 a 0,10), p= 0,555
Infestação de ácaros (1 classe de aumento)
0,10 (0,02 a 0,18), p=0,014
0,00 (-0,06 a 0,06), p=0,932
-0,00 (-0,04 a 0,04), p=0,954
0,02 (-0,06 a 0,11), p= 0,600
IC 95%: intervalo de confiança a 95% Coeficientes de regressão (IC95%) representam a alteração média de exposição a poluentes, para aumentos de 10 μg.m-3.semana
Tabela 41A: Análise univariada: Associação entre exposição a poluentes (tolueno, xileno, etilbenzeno e formaldeido) e variáveis independentes seleccionadas a priori incluídas no modelo de regressão (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) Tolueno Xileno Etilbenzeno Formaldeido
Idade (anos)
-0,15 (-0,42 a 0,13), p=0,293
-0,07 (-0,29 a 0,13), p=0,472
-0,02 (-0,10 a 0,07), p=0,708
-0,09 (-0,17 a -0,01), p=0,022
Sexo Feminino
-0,00 (-0,76 a 0,76), p=1,000
-0,36 (-0,88 a 0,16), p=0,178
-0,14 (-0,34 a 0,05), p=0,139
-0,04 (-0,32 a -0,24), p=0,786
Escolaridade dos pais Complementar / Universitário
-0,00 (-0,76 a 0,76), p=1,000
-0,17 (-0,70 a 0,36), p=0,543
0,08 (-0,12 a 0,28), p=0,456
0,37 (0,10 a 0,62), p=0,006
Tabagismo paterno Sim
0,09 (-0,84 a 1,01), p=0,854
-0,23 (-0,87 a 0,41), p=0,483
-0,04 (-0,28 a 0,20), p=0,735
0,20 (-0,12 a 0,53), p=0,225
Atopia Sim
0,22 (-0,53 a 0,98), p=0,558
0,24 (-0,28 a 0,77), p=0,367
0,11 (-0,09 a 0,30), p=0,269
0,08 (-0,19 a 0,35), p=0,567
Temperatura média Aumento de 1ºC
-0,10 (-0,15 a -0,05), p<0,001
0,03 (-0,08 a 0,02), p=0,234
-0,06 (-0,09 a -0,03), p<0,001
0,02 (0,01 a 0,03), p=0,001
Humidade média % aumento
0,04 (0,00 a 0,07), p=0,014
-0,00 (-0,03 a 0,03), p=0,937
0,01 (-0,00 a 0,02), p=0,228
0,00 (-0,01 a 0,02), p= 0,553
Visita -0,27 (-0,50 a -0,04),
p=0,022 0,10 (-0,13 a 0,34), p=0,382
0,19 (0,05 a 0,33), p=0,007
-0,09 (-0,14 a - 0,03), p=0,003
IC 95%: intervalo de confiança a 95% Coeficientes de regressão (IC95%) representam a alteração média de exposição a poluentes, para aumentos de 10 μg.m-3.semana
RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 121
Tabela 41B: Análise univariada: Associação entre exposição a poluentes (tolueno, xileno, etilbenzeno e formaldeido ) e outras variáveis independentes incluídas no modelo de regressão (Coeficientes de regressão, IC 95%, valor p) Tolueno Xileno Etilbenzeno Formaldeido
Altura (1 cm de aumento)
-0,05 (-0,09 a -0,01), p=0,018
-0,00 (-0,04 a 0,03), p=0,874
-0,00 (-0,02 a 0,01), p=0,580
-0,02 (-0,03 a 0,00), p=0,007
Peso (1 Kg de aumento)
-0,03(-0,08 a 0,02), p=0,200
-0,00 (-0,04 a 0,03), p=0,879
-0,00 (-0,02 a 0,01), p=0,590
-0,02 (-0,03 a 0,00), p=0,066
Animais em casa -0,02 (-0,79 a 0,75),
p=0,952 -0,18 (-0,71 a 0,35), p=0,504
-0,20 (-0,39 a -0,02), p=0,034
-0,25 (-0,52 a 0,01), p=0,064
Irmãos mais velhos 0,10 (-0,67 a 0,87),
p=0,797 0,43 (-0,09 a 0,94), p=0,106
0,14 (-0,06 a 0,33), p=0,174
-0,02 (-0,30 a 0,25), p=0,862
Fungos / Humidade 0,34 (-0,78 a 1,45),
p=0,555 -0,39 (-1,16 a 0,38), p=0,320
-0,24 (-0,52 a 0,04), p=0,096
-0,44 (-0,83 a -0,05), p=0,026
Lareira em casa -0,59 (-1,33 a 0,15),
p=0,128 -0,20 (-0,73 a 0,32), p=0,448
-0,14 (-0,33 a 0,06), p=0,167
0,11 (-0,16 a ,38), p= 0,424
Infestação de ácaros 0,11 (-0,22 a 0,44),
p=0,526 -0,17 (-0,47 a 0,13), p=0,271
-0,15 (-0,27 a -0,02), p=0,022
0,07 (-0,02 a ,15), p= 0,130
IC 95%: intervalo de confiança a 95% Coeficientes de regressão (IC95%) representam a alteração média de exposição a poluentes, para aumentos de 10 μg.m-3.semana
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 123
5. SÍNTESE DE RESULTADOS
Dos questionários do estudo ISAAC entregues inicialmente, foram devolvidos 80%,
identificando-se 77 crianças com sibilância nos 12 meses anteriores, o que corresponde
a uma frequência de 11,7%. Destas crianças, 54 aceitaram participar inicialmente no
estudo e 51 concluíram as quatro Visitas, através da resposta ao questionário
padronizado, da execução de espirometria, da medição do FENO e da recolha de
condensado brônquico. Somente foi efectuada medição ambulatória do PEF em três
Visitas, sendo os registos em muitos dos casos incompletos.
De uma forma geral, os resultados obtidos nos exames respiratórios - parâmetros
espirométricos, FENO, pH e 8-isoprostanos no EBC - encontraram-se dentro dos valores
da normalidade. Relativamente aos valores de TBARS, comparativamente a valores
publicados com outras metodologias de doseamento em crianças, os valores obtidos
serão ligeiramente superiores. As queixas de sibilância foram decrescendo ao longo das
Visitas. Os valores de cotinina urinária foram baixos, com excepção de quatro crianças,
em que somente uma tinha um pai fumador.
Relativamente ao grau de infestação de ácaros do pó, um elevado número de colchões
apresentou um grau de infestação moderado ou forte. Quanto aos resultados referentes
às medições da poluição do ar e aos do cálculo da exposição a poluentes, verificou-se
que com excepção da matéria particulada, os valores alcançados não foram elevados.
Relativamente ao estudo das associações entre a exposição aos poluentes e os
biomarcadores de exposição (variáveis resposta), com dados provenientes das quatro
Visitas, verificou-se na análise multivariável a existência de associação entre
agravamento dos parâmetros espirométricos e exposição aumentada a PM10, NO2,
benzeno, tolueno e etilbenzeno. Na análise multivariável foram também encontradas
associações entre a diminuição do pH do EBC e exposição crescente a PM10, NO2,
benzeno e etilbenzeno e associações positivas entre o FENO e exposição a etilbenzeno e
tolueno. O benzeno, o tolueno e o etilbenzeno foram associados com maior recurso a
broncodilatador nos 6 meses anteriores à Visita e o tolueno com deslocações ao serviço
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
124 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
de urgência. Foram encontradas associações negativas inesperadas entre sibilância nos 6
meses anteriores e exposição a PM10 e NO2.
Os resultados dos modelos que incluíram o efeito do poluente ajustado para o grau de
infestação de ácaros do pó foram de uma forma geral, idênticos ao do modelo anterior.
Excepção para as associações entre FENO, tolueno e etilbenzeno, que perderam
significado estatístico com a inclusão do efeito dos ácaros. O grau de infestação de
ácaros do pó persistiu com significado estatístico, na análise multivariável relativa à
relação FEV1/ FVC.
No modelo de regressão que estudou a variabilidade do PEF, foram encontradas
associações positivas com a exposição a PM10, benzeno e tolueno.
Nos modelos de exposição com dois poluentes, com o FEV1 como variável resposta,
somente o benzeno persistiu com significado estatístico. No modelo com dois poluentes
com o pH do EBC como variável resposta, somente persistiram as PM10.
A avaliação de 8-isoprostanos (medidos no EBC) na Visita 1, correlacionou-se
tenuemente com a exposição ao benzeno. Na Visita 2, foram encontradas correlações
entre 8-isoprostanos e alguns COVs, designadamente etilbenzeno, xileno, tolueno e
benzeno.
Os valores de TBARS urinários (μmol/mol de creatinina) não se correlacionaram com
os valores de poluentes, apesar da melhoria ligeira dos resultados quando se efectuou
uma correcção para o IMC. Verificou-se no entanto que de uma forma geral, e em
particular mais uma vez para os COVs, as crianças mais expostas a poluentes (com
exposição > P50), apresentaram valores superiores de TBARS urinários.
No estudo das associações entre as variáveis inflamatórias e as variáveis espirométricas
somente se encontrou uma associação, e que foi entre o FENO e o ∆FEV1. O pH do
EBC não se associou nem com o FENO nem com as variáveis espirométricas.
No estudo da associação entre a exposição a poluentes e as diversas variáveis
independentes utilizadas nos modelo de regressão, encontraram-se associações na
SINTESE DOS RESULTADOS
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 125
análise univariada com a idade (positiva com benzeno e negativa com formadeído),
escolaridade dos pais (positiva com formaldeido), tabagismo (positiva com o benzeno),
irmãos mais velhos (positiva com benzeno), bolor ou humidade em casa (positiva com o
benzeno e negativas com etilbenzeno e formaldeído) e presença de animais domésticos
(negativa com etilbenzeno e formaldeido).
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 127
6. DISCUSSÃO
No presente trabalho procurou-se avaliar os efeitos da poluição do ar sobre as vias
aéreas de crianças com sibilância. Para tal, seleccionou-se uma população pediátrica
com história anterior de sibilância através do questionário do estudo ISAAC, assumindo
que este grupo seria particularmente sensível aos efeitos dos poluentes.
As particularidades deste estudo consistiram na utilização de uma medida de exposição
individual para um número alargado de poluentes, de forma a estabelecer associações
com os parâmetros médicos. Por outro lado, procurou-se avaliar o resultado desta
exposição sobre as vias aéreas, através de uma diversidade de marcadores que incluíram
espirometria, FENO, estudo do condensado brônquico e doseamento de malonaldeido
urinário. A metodologia foi enquadrada num estudo com medidas repetidas em que o
espaço de tempo entre as diferentes observações para cada participante foi idêntico, e
em que todos os participantes foram observados no mesmo momento. Os estudos com
medidas repetidas, permitem ter em conta as variações inter e intra-indivíduo ao longo
do tempo (324).
A maioria dos estudos existentes, centram-se num número reduzido de poluentes,
habitualmente medidos no ar exterior. Partem de alguns pressupostos que não serão os
ideais, assumindo por um lado que a concentração de um poluente em um determinado
local corresponderá ao valor de exposição desse mesmo poluente. Por outro lado,
assumem que todos os indivíduos que residem num local próximo do ponto de medição,
tenham idênticos níveis de exposição. Sabendo que a grande maioria do nosso tempo é
passado em ambientes interiores, as concentrações de poluentes medidas no ar exterior
não reflectirão a verdadeira exposição aos poluentes. Por este motivo, é desejável uma
metodologia mais específica e que reflicta a verdadeira exposição, de forma a avaliar os
efeitos dos poluentes de um modo mais fidedigno. Os estudos que entram em
consideração com informações provenientes de medições nos diferentes ambientes
frequentados pelo indivíduo, nomeadamente interiores, associados à elaboração de um
perfil actividade tempo, constituirão uma boa alternativa.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
128 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
No estudo “Saud’AR: A saúde e o ar que respiramos” recorreu-se a uma metodologia
para calcular a exposição total de cada criança para diferentes poluentes, que implicou
determinar as concentrações de poluentes nos diferentes ambientes interiores e
exteriores que as crianças frequentavam. Cada um destes locais, contribuiu para o valor
individual de exposição da criança, de acordo com o tempo passado nesse mesmo
ambiente. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram que se consideramos
somente os níveis de poluentes de um desses ambientes, incorremos no risco de
subestimar ou sobrestimar a exposição real da criança. Existiram diferenças muito
nítidas entre a qualidade do ar interior e exterior, e entre as escolas e as habitações das
crianças.
De uma forma geral, os estudos que se debruçaram sobre a relação poluição-vias aéreas
foram efectuados em cidades industriais, onde a poluição atmosférica constitui um
problema. Para a grande maioria dos poluentes do ar exterior, existem limites máximos
estabelecidos por legislação. Contudo, não é ainda totalmente claro se concentrações
inferiores a estes limites não serão prejudiciais para a saúde.
Um dos motivos, que levou à selecção da cidade de Viseu para o presente estudo, foi
exactamente o de se tratar de um município não industrial, onde a qualidade do ar não
apresentaria à partida situações preocupantes do ponto de vista ambiental. As medições
dos poluentes atmosféricos apontaram exactamente neste sentido, onde para além da
matéria particulada, que alcança valores elevados no ar exterior de acordo com o
Decreto-Lei nº 102/2010, de 23 de Setembro - que estipula um valor médio máximo de
50 μg.m-3 em 24 horas ou um valor médio máximo de 40 μg.m-3 por ano - não existirão
outros poluentes com níveis preocupantes.
Alguns estudos têm demonstrado que em Portugal os níveis de PM10 são grandemente
influenciados pelas fontes naturais - aerossol marinho, poeiras minerais - (19) estando
as fontes antropogénicas associadas essencialmente com a fracção ultra-fina. Num
estudo realizado na cidade de Lisboa, no ano de 2001 (19), foi demonstrado que a
emissão de poluentes por veículos contribui somente em 13% para o valor da massa de
PM10 e que a associação de veículos e indústria contribui para 22% do total de matéria
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 129
particulada. Partindo deste trabalho, é admissível que em Viseu estes valores sejam
ainda mais baixos.
Durante muito anos foi dada especial atenção à qualidade do ar exterior, tendo sido
criada legislação para regulamentar os limites máximos de concentração de poluentes
clássicos, como a matéria particulada, ozono, NO2, SO2 e CO. Esta legislação é fruto
dum compromisso entre a evidência existente de que determinada concentração de
poluente é prejudicial para a saúde e a capacidade real de concretização do limiar
imposto. Já para o ar interior a legislação existente é mais recente e estipula valores
máximos superiores aos estabelecidos para o ar exterior. O direccionar da atenção para a
qualidade do ar interior, é fruto da constatação de que uma elevada percentagem do
nosso tempo é passado no interior dos edifícios. Esta foi a realidade no presente
trabalho em que verificámos que a generalidade das crianças permanecia muito pouco
tempo em ambientes exteriores.
Os compostos orgânicos voláteis são dos poluentes do ar interior mais característicos,
tal como nos podemos aperceber da análise da Tabela 10. De facto é no interior das
casas e das escolas que encontramos as maiores concentrações de benzeno, tolueno,
xileno, etilbenzeno e formaldeído. São somente cinco dos muitos COVs passíveis de se
analisar, mas que sugerem que devam ser de facto a principal fonte de preocupação do
ar interior em termos de poluentes do ar.
Tendo em conta o limiar máximo para COVs totais, de 600 μg.m-3, estipulado pelo
Decreto-Lei nº 79/2006, os valores alcançados não serão elevados. No entanto, ressalva-
se que no interior das casas das crianças, foram encontrados valores de COVs acima do
esperado nomeadamente para o tolueno, à semelhança do observado por outros autores
(10). A exposição a níveis elevados de tolueno está associada com asma ocupacional (9,
329).
De acordo com as matrizes de correlação de poluentes, e ao contrário do que é reportado
na maioria dos estudos que têm como ponto de partida concentrações de poluentes
derivadas de medições no ar exterior, encontrámos uma correlação negativa entre PM10
e NO2. Esta correlação negativa é consequência do perfil actividade-tempo, já que a
exposição ao NO2 resulta essencialmente do tempo passado no exterior, enquanto que, a
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
130 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
exposição das PM10 é grandemente influenciada pelo tempo dispendido nos ambientes
interiores, onde as PM10 atingem valores elevados.
Síntese
Ao contrário da maioria dos trabalhos, este estudo foi efectuado numa cidade não
industrial. Utilizou-se uma metodologia de cálculo de exposição para um grupo
alargado de poluentes, que entrou em consideração com medições provenientes de
diversos ambientes interiores e exteriores. Recorreu-se ainda à elaboração de um perfil
actividade-tempo para cada criança. As maiores concentrações de COVs foram
observadas nos ambientes interiores, onde alcançaram níveis considerados baixos, de
acordo com a legislação em vigor. Nos ambientes interiores foram medidas
concentrações elevadas de PM10. Os ambientes exteriores foram os mais relevantes para
o valor de exposição de NO2.
6.1. Exposição à poluição do ar e alterações funcionais das vias aéreas
Muitos dos trabalhos publicados sobre o impacto da poluição do ar nas vias aéreas,
efectuaram uma avaliação da componente respiratória através da monitorização de
sintomas, via aplicação de um questionário. Um número significativo de estudos procurou
também uma avaliação mais objectiva da função respiratória através do estudo dos
débitos das vias aéreas, designadamente através da medição do FEV1 ou do PEF.
Neste estudo, a exposição individual crescente a PM10, NO2, benzeno, tolueno e
etilbenzeno, associou-se com uma diminuição do FEV1 e com um aumento do ∆FEV1.
A exposição aumentada a NO2 e ao benzeno, associou-se também com uma diminuição
do FEV1/FVC do FEF25-75%. O etilbenzeno associou-se ainda com uma diminuição do
FEF25-75%.
Sendo o FEV1 e a relação FEV1/FVC, parâmetros indicadores de obstrução brônquica,
as associações encontradas apontam no sentido de que uma exposição crescente a
poluentes determine uma diminuição do calibre das vias aéreas. A diminuição do calibre
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 131
das vias aéreas num doente asmático pode resultar de diversos factores, designadamente
da inflamação brônquica (2). Um aumento da resposta ao broncodilatador (∆FEV1) é
uma característica da asma (2), que traduz uma maior broncomotricidade, e que estará
associado com um agravamento da inflamação das vias aéreas (330).
De salientar que estas associações foram encontradas numa cidade não-industrial, onde
a qualidade do ar exterior não parece constituir um problema significativo,
comparativamente com grandes cidades. As associações com os COVs foram
observadas para concentrações não elevadas.
A exposição a matéria particulada está associada com o declínio do FEV1 em diversos
trabalhos (141, 146, 157, 331-333). Esta constatação tem sido contrariada pelas
autoridades reguladoras, através da diminuição progressiva dos limites máximos de
concentração no ar exterior. Relativamente ao NO2, poluente clássico, também
considerado nefasto, os nossos resultados encontram-se igualmente de acordo com a
literatura (117, 161, 162, 334, 335).
No caso do presente estudo, relativamente ao ozono, apesar de na análise univariada se
associar negativamente com as alterações espirométricas, na análise multivariável não
foi encontrada qualquer associação, apesar dos coeficientes de regressão se manterem
com tendência negativa. Tal poderá dever-se ao facto dos valores de exposição
individual serem baixos, resultado das concentrações reduzidas medidas no ar exterior e
do facto da maior parte do tempo das crianças ser passado em ambientes interiores,
onde o ozono atingiu valores extremamente baixos, não detectáveis pelo equipamento
utilizado.
O ozono é um poluente para o qual existem estudos de coorte (164) que demonstraram
a existência de associação entre exposição e asma. Tem também uma relação
estabelecida entre exposição e deterioração das vias aéreas, tal como evidenciado pelo
estudo SAPALDIA (157). Contudo esta associação com o ozono nem sempre foi
observada. Delfino et al (141), num estudo efectuado na cidade do México em 19
crianças asmáticas, que envolveu monitorização de exposição individual de PM2.5 nas
casas dos participantes, encontrou uma associação negativa entre o FEV1 e PM2.5, FEV1
e NO2, mas não entre FEV1 e ozono. Lagorio et al (336) num estudo que envolveu 29
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
132 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
adultos com asma e DPOC, não encontrou nenhuma associação entre declínio da função
respiratória e ozono. Foram no entanto observadas associações entre FEV1 e matéria
particulada e entre FEV1 e NO2; Exposições laboratoriais ao ozono (337), em doentes
com asma controlada, associaram-se com uma diminuição do FEV1. Lefohn et al sugere
(337) que possa existir uma relação não linear entre FEV1 e concentrações de ozono,
com um efeito mais marcado nas concentrações superiores.
No conjunto, o presente trabalho e outros já citados sugerem que PM10 e NO2 sejam
poluentes que se associem com o declínio da função respiratória. Quanto ao ozono, as
associações reportadas na literatura sugerem que se trate de um poluente preocupante
para os doentes com patologia respiratória, quando são atingidas concentrações
elevadas.
Os efeitos dos poluentes sobre os débitos das vias aéreas apontam para que estes
possam contribuir de forma isolada, ou em conjunto, para a obstrução brônquica. Foi
com este sentido que se procurou avaliar os efeitos combinados de poluentes, através da
aplicação de modelos de dois poluentes, em que para o caso do FEV1, prevaleceu o
benzeno. Contudo, esta abordagem foi limitada pela existência de problemas de
sobreajustamento, designadamente para a análise de PM10 e NO2. Não foi assim
possível determinar com total certeza os efeitos de cada poluente, podendo os resultados
alcançados ser consequência de uma mistura de efeitos dos vários poluentes.
Os COVs podem, pelo seu odor, induzir incómodo para o indivíduo, originando queixas,
sem qualquer repercussão em termos inflamatórios ou funcional respiratório (338). No
entanto, a exposição a compostos orgânicos voláteis como o benzeno e tolueno encontra-
se associada a uma diminuição do FEV1 (329), em termos ocupacionais. Valores elevados
de COVs poderão aumentar o risco de asma brônquica (48). Associações entre COVs e
alterações funcionais respiratórias têm sido mais difíceis de encontrar (48),
inclusivamente em estudos de provocação, como o de Pappas et al (339).
Tem sido aceite que níveis de COVs da ordem de 25 μg.m-3 não se associarão a nenhum
efeito adverso em doentes asmáticos e que valores de 250 μg.m-3 serão capazes de
provocar alterações funcionais respiratórias (56, 340). Mais recentemente, surgiu
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 133
evidência de que os COVs têm impacto nas vias aéreas, mesmo em baixas
concentrações (166).
De uma forma geral, o benzeno e o tolueno, os COVs melhor estudados, encontram-se
mais elevados nos ambientes interiores (56). Ao nível do ar interior, o tabagismo é uma
fonte importante de benzeno, e os solventes ou análogos estão associados a
concentrações elevadas de tolueno (56, 340). No ar exterior, o benzeno e o tolueno têm
como principais fontes o tráfego automóvel (56). De referir que a exposição ao benzeno
pode constituir um marcador indirecto da exposição ao tráfego automóvel (155).
Relativamente ao estudo do PEF, obtiveram-se associações entre a variabilidade do PEF
e PM10, benzeno e tolueno. As associações observadas encontram-se de uma forma
geral em concordância com as encontradas para os parâmetros espirométricos. Estes
resultados foram alcançados, apesar do elevado número de dados omissos de medições
de PEF.
Uma metanálise recente (341) encontrou uma associação fraca entre concentração
aumentada de PM10 e redução dos valores de PEF, não se tendo alcançado evidência
estatisticamente significativa para o NO2. Ainda no âmbito desta metanálise, que
englobou 36 estudos, dos quais 14 no âmbito do estudo PEACE, foi evidenciada uma
associação mais significativa para com as PM10 durante o Verão e nas localidades com
concentrações mais elevadas de NO2. No projecto Saud’AR foram efectuadas medições
do PEF em três visitas, duas numa época correspondente ao final da Primavera.
Relativamente a associações entre exposição a COVs e PEF, em crianças asmáticas, os
resultados na literatura são escassos. Num estudo efectuado em 22 crianças por Delfino
et al (139), foram encontradas associações somente entre sintomas respiratórios e
exposição a PM10 e COVs. De acordo com o autor, a ausência de associações com o
PEF foi justificada pelo número reduzido de participantes. Ainda Delfino et al (138)
num outro trabalho, que englobou 26 crianças asmáticas, acompanhou-as através de
medições de PEF, avaliações de COVs no condensado brônquico do ar exalado e
também no ar ambiente. Neste trabalho, a diminuição do PEF foi associada a níveis
elevados de benzeno, tricloroetileno e SO2 no ar ambiente. As concentrações de tolueno,
xileno e benzeno medidos no ar ambiente, foram inferiores às encontradas no trabalho
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
134 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
desenvolvido na presente tese.
Num estudo sueco (342) que envolveu 47 adultos asmáticos e 41 não asmáticos,
verificou-se que os doentes asmáticos estavam significativamente mais expostos a
COVs. Neste trabalho o PEF e o FEV1 não se correlacionaram com as medições de
COVs.
No âmbito do estudo Saud’AR não foi incluído um grupo de controlo dado tal acarretar
um custo financeiro demasiado elevado. Optou-se por fazer um estudo prospectivo, com
medidas repetidas que englobou uma análise detalhada de cada criança.
Síntese
A maioria dos trabalhos publicados tem-se debruçado sobre os efeitos da matéria
particulada, NO2 e ozono. As associações alcançadas entre poluentes (PM10, NO2,
benzeno, tolueno e etilbenzeno), parâmetros espirométricos e PEF, estão de acordo com
resultados da literatura que sugerem uma relação causa-efeito entre a poluição do ar e a
obstrução brônquica. Estes efeitos poderão ocorrer em conjunto ou de forma isolada.
De salientar contudo, que as associações existentes na literatura entre COVs e variáveis
espirométricas, referem-se essencialmente a exposições ocupacionais. Associações entre
exposição não elevada a COVs e alterações funcionais respiratórias têm sido difíceis de
alcançar.
A ausência de associação com o ozono, poderá dever-se ao facto de no presente estudo
não se terem obtido concentrações elevadas.
6.2. Exposição a poluentes e variáveis clínicas
As variáveis resposta clínica ou marcadores clínicos de exposição - queixas de
sibilância, necessidade de broncodilatador ou deslocações ao serviço de urgência, nos 6
meses anteriores - associaram-se positivamente com os COVs, nomeadamente com o
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 135
aumento de exposição ao tolueno, etilbenzeno e benzeno. Os COVs são poluentes
característicos do ar interior, onde as crianças passam mais de 80% do seu tempo.
No entanto, foram encontradas associações negativas não expectáveis entre as variáveis
de resposta clínicas e os valores de exposição de PM10 e NO2. Estes resultados, que não
vão ao encontro das associações observadas com as variáveis espirométricas, poderão
ser motivados pelo facto de as variáveis clínicas não reflectirem duma forma tão exacta
o estado da criança na semana do estudo, comparativamente às medições do FEV1. Por
outro lado, será um efeito resultante do perfil actividade-tempo, que traduzirá
eventualmente alguns comportamentos protectores instituídos em termos de exposição,
nas crianças que tenham tido mais queixas nos meses anteriores à visita. Poderá também
sugerir a existência de perfis de actividade-tempo específicos. O modelo de dois
poluentes instituído, para avaliar o efeito combinado da exposição a PM10 e NO2 sobre
as queixas de sibilância, não permitiu clarificar o efeito conjunto destes poluentes,
devido a problemas de sobreajustamento.
Síntese
As associações entre poluentes e variáveis clínicas traduzem o efeito da aplicação de
perfis actividade-tempo. A exposição aos COVs associou-se com recurso ao
broncodilatador e deslocações ao serviço de urgência, nos seis meses anteriores.
As variáveis de resposta clínica, referente aos 6 meses anteriores à Visita, não
reflectirão os efeitos de exposição a poluentes na semana considerada para o cálculo de
exposição. Tal poderá ter contribuído para alguns achados inesperados.
6.3. Contribuição da exposição aos ácaros do pó
Também é nos ambientes interiores que encontramos as maiores concentrações de
ácaros do pó, os principais alergenos respiratórios (343). De facto, os ácaros do pó
doméstico, nomeadamente o Dermatophagoides Pteronyssinus, Dermatophagoides
Farinae e Lepidogliphus destructor são apontados como capazes de desencadear
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
136 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
queixas de asma, nos doente alérgicos (319, 344, 345). Valores de 10 µg de Der p 1 por
grama de pó, que correspondem à classe 3 do teste da guanina utilizado no presente
trabalho para avaliar o grau de infestação de ácaros (321, 346), corresponderão a uma
concentração de alergeno indutora de queixas.
Verificou-se que um elevado número de colchões apresentava um grau de infestação
moderado ou forte, em cada uma das visitas. De salientar ainda, que a exposição aos
ácaros do pó se associou positivamente com a exposição a PM10, apesar de não se ter
monitorizado este poluente no interior das habitações.
Constatou-se neste estudo que a exposição crescente aos ácaros do pó, tal como seria
esperado (319), se associou com uma diminuição dos débitos pulmonares, nomeadamente
da relação FEV1/FVC e do FEF25-75%, e com um aumento da resposta ao broncodilatador
(∆FEV1). Esta associação reforça a importância dos ácaros do pó no agravamento da
obstrução brônquica e o seu papel na broncomotricidade das vias aéreas. Reforça também
a necessidade de entrar em linha de conta com o grau de infestação de ácaros, em estudos
ambientais.
Não se colocou no entanto em evidência qualquer associação entre o grau de infestação de
ácaros e as variáveis de inflamação das vias aéreas. Tal poderá ser consequência da
existência de um elevado número de dados omissos. Pode também ser resultante do facto
da medicação utilizada para a rinite alérgica - corticóides nasais - não ter sido
interrompida. Apesar de não ser unânime, os poucos trabalhos publicados sobre este tema
(347, 348) sugerem que utilização de corticóides nasais pode influenciar os valores de
FENO.
De salientar que tanto a exposição a poluentes como a exposição aos ácaros do pó,
persistiram significativas na análise multivariável, sugerindo que se tratam de duas
exposições importantes para a criança com história de sibilância. A avaliação combinada
dos efeitos dos poluentes do ar e de alergenos apesar de conhecida, foi tida em
consideração em poucos trabalhos (344, 349, 350). Nielsen et al (48), num trabalho de
revisão, concluiu que o potencial efeito adjuvante da exposição química e não química
(alergenos por exemplo) do ar interior, terá pouco suporte científico.
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 137
Síntese
Sendo os ácaros do pó um factor ambiental importante, para a exacerbação da doença
respiratória, será importante entrar em consideração com esta variável quando avaliamos
a importância dos poluentes atmosféricos. O facto de nem todos os participantes terem
aceite que fossem efectuadas avaliações nas suas casas, originou um elevado número de
dados omissos. Tal poderá ter contribuído para algumas conclusões menos precisas,
comparativamente a outras variáveis de exposição.
6.4. Exposição a poluentes do ar e inflamação das vias aéreas: FENO
A inflamação das vias aéreas é uma característica da asma (2). A medição do FENO
constitui uma técnica simples, não invasiva, que tem sido utilizada para avaliar a
inflamação das vias aéreas (351). Existem evidências de que o FENO se correlaciona
com a inflamação eosinofílica em asmáticos (351), especialmente em atópicos (199).
Valores superiores de FENO são encontrados em asmáticos não controlados,
comparativamente aos controlados (351). Por estes motivos, tem sido incluído em
estudos epidemiológicos que procuram avaliar o impacto da poluição do ar sobre o
estado inflamatório das vias aéreas em crianças asmáticas (167).
Diversos estudos abordaram os efeitos da poluição, incluindo o FENO nas suas
avaliações, como biomarcador de inflamação eosinofílica. Podemos encontrar alguns
trabalhos que alcançaram associações entre FENO e aumento de poluição no ar
ambiente. Num estudo datado de 1999 (352), onde se avaliaram 24 indivíduos, foi
sugerida uma associação positiva entre o FENO e um aumento de exposição matinal a
concentrações elevadas no ar exterior de NO. Este trabalho, para além da pequena
amostra, não teve em consideração os factores de confundimento do FENO, hoje
conhecidos (nomeadamente sexo, idade e altura).
Num estudo com 68 crianças (353) foi igualmente encontrada uma associação positiva
entre FENO e concentrações elevadas de poluentes atmosféricos. Neste trabalho, que
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
138 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
também não teve em conta factores de confundimento do FENO, não foi alcançado
qualquer associação entre poluentes atmosféricas e parâmetros funcionais respiratórios.
Steerenberg et al (191), num estudo efectuado em cerca de 120 crianças acompanhadas
durante uma época polínica, encontrou associações entre FENO e concentrações médias
de poluentes no ar exterior, significativas nos sensibilizados a pólenes e nos
monosensibilizados a ácaros. De referir que neste trabalho o FENO foi medido por
metodologia offline e que se observou uma correlação entre os poluentes e contagens
polínicas, que poderá ter contribuído para a associação encontrada.
Jansen et al (142), num estudo efectuado em idosos (7 doentes com asma e 9 doentes
com DPOC), em que avaliou a exposição pessoal e as concentrações no ar exterior e no
ar interior das casas dos participantes, encontrou uma associação entre exposição a
matéria particulada e FENO medido offline, somente nos doentes asmáticos. De referir
que não foi observada qualquer associação entre poluição e alterações funcionais
respiratórias e que não foi feito nenhum ajustamento do FENO para o sexo.
Koenig et al (128), num estudo efectuado em 19 crianças asmáticas, em Seattle,
encontrou uma associação positiva entre FENO medido offline e um aumento de
exposição a PM2.5 (medições no ar exterior e ar interior das residências). No entanto,
mais uma vez neste estudo, não foi tida em consideração o efeito do sexo, idade e altura
sobre o FENO.
Delfino et al (137), num trabalho publicado em 2006, estudou 45 crianças asmáticas da
Califórnia, que transportaram monitores de PM2.5 e NO2 em mochilas, durante o período
do dia. Neste trabalho foi igualmente encontrada uma associação positiva entre FENO e
exposição crescente aos poluentes referidos. De salientar no entanto, que mais uma vez
não foram incluídas quaisquer variáveis de confundimento do FENO no modelo final,
fazendo o autor somente referência ao facto do sexo não estar associado a este
biomarcador inflamatório.
No conjunto, os trabalhos acima citados, despertam a atenção pela sua relação entre
poluição e FENO, um biomarcador atractivo que poderá indiciar um mecanismo
explicativo dos efeitos poluentes. Esta muito plausível associação, deve ser no entanto
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 139
observada tendo em consideração o não ajustamento do FENO para variáveis de
confundimento, por parte dos autores dos estudos. Por outro lado, em alguns destes
estudos os valores dos poluentes utilizados foram essencialmente provenientes de
concentrações medidas no ar exterior.
No presente trabalho, na análise univariada, foram encontradas associações positivas
entre FENO e ozono, NO2, benzeno e etilbenzeno. Para as PM10 a associação foi
negativa. Ainda na análise univariada, a idade, o sexo a altura, o peso e a atopia,
associaram-se positivamente com o FENO, tal como descrito na literatura. Por este
motivo, entendeu-se necessário proceder ao ajustamento dos efeitos dos poluentes para
estas covariáveis. Na análise multivariada, é patente a tendência para existirem
coeficientes de regressão positivos, com excepção do ozono.
O ozono (160, 302, 354), também tem sido associado com inflamação eosinofílica,
podendo estar associado ao recrutamento e activação de eosinófilos (354). Contudo,
apesar do ozono se encontrar associado epidemiologicamente com asma e
experimentalmente com inflamação das vias aéreas, existem diversos trabalhos
publicados que não conseguiram estabelecer associação entre níveis elevados de ozono
e FENO. Olin et al (355), num estudo de provocação, expôs um grupo de 11 indivíduos
saudáveis não fumadores, a uma concentração elevada de ozono. Não foi observado
qualquer aumento do FENO neste trabalho.
Nightingale et al (356), num outro estudo de exposição controlada com ozono, que
envolveu um grupo 10 indivíduos saudáveis e um outro de 10 asmáticos, observou uma
diminuição do FEV1 e um aumento de neutrófilos na expectoração induzida, às 6 e 24
horas após o termo da exposição. Não observou nenhuma alteração do FENO
relativamente à avaliação basal.
Newsen et al (357), expôs igualmente 9 indivíduos, todos asmáticos, a uma
concentração de ozono desencadeante de queixas, durante duas horas, associada a
exercício físico intermitente. Verificou que 6 horas após a exposição ocorreu uma
diminuição do FEV1 e um aumento de neutrófilos na expectoração induzida e que após
24 horas houve um aumento de proteína eosinofílica catiónica e mieloperoxidase,
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
140 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
sugerindo existência também de inflamação eosinofílica. Não se observou no entanto
qualquer aumento de FENO.
O papel dos eosinófilos no mecanismo de agressão dos poluentes sobre as vias aéreas
permanece complexo. Sabe-se que o ozono pode estar associado ao recrutamento e
activação de eosinófilos (354) e contribuir para a hiperreactividade brônquica. A
proteína básica principal dos eosinófilos (MBP) é um antagonista endógeno do receptor
inibitório M2 muscarínico (354). O bloqueio destes receptores parece ser um dos
mecanismos pelo qual o ozono induz broncoconstrição.
Os efeitos da matéria particulada sobre a mucosa respiratória também têm sido
estudados. Diversos trabalhos têm sugerido um efeito adjuvante da matéria particulada
sobre os alergenos (358, 359), facto que é suportado pelos resultados de estudos
animais, como o de Li et al (360), que encontrou em análises morfométricas da mucosa
nasal, um aumento acentuado do número de eosinófilos após a instilação de ovalbumina
e particulas ultrafinas. Neste trabalho, o número de eosinófilos na mucosa foi muito
superior ao encontrado no grupo de murinos submetido a instilação de solução salina ou
ovalbumina na forma isolada. Por outro lado, ainda neste trabalho, as partículas
ultrafinas não exerceram nenhum efeito pró-inflamatório, quando administradas
isoladamente.
Relativamente aos compostos orgânicos voláteis, estão associados a sintomas de asma
na criança (10) e no adulto (361), mesmo em baixas concentrações. No entanto,
associações com parâmetros inflamatórios (362) ou funcionais respiratórios (138), têm
sido mais difíceis de estabelecer.
No presente trabalho, com excepção do ozono, todos os poluentes apresentarem uma
associação tendencialmente positiva com o FENO. O etilbenzeno e o tolueno foram no
entanto os únicos poluentes que apresentaram evidência de associação, na análise
multivariável. Esta tendência poderá sugerir uma relação entre exposição aos COVs e
inflamação eosinofílica.
Sendo os COVs poluentes característicos do ambiente interior e estando a exposição dos
ácaros do pó associada com inflamação eosinofílica, tornava-se importante perceber
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 141
qual o efeito dos COVs ajustados para este alergeno. Após ajustamento para o grau de
infestação de ácaros, o nível de evidência de associação decresceu. Poderá levantar-se a
questão se este decréscimo foi ou não consequência do elevado número de casos
omissos observado para a variável de infestação de ácaros do pó.
Síntese
Um cada vez maior número de estudos tem incluído medições do FENO nas suas
avaliações, no sentido de determinarem os efeitos da poluição sobre a inflamação das
vias aéreas. Os resultados destes trabalhos têm sugerido a existência de uma relação
causa-efeito, entre exposição aumentada e valores superiores de FENO. De referir que
muitos dos trabalhos utilizaram metodologias de medição offline e que não entraram em
consideração com diversos factores que se sabe hoje estarem associados com o FENO.
Por outro lado, nestes trabalhos foram observadas associações essencialmente com a
matéria particulada e com o NO2.
Relativamente a associações entre o FENO e o ozono, na generalidade dos estudos, são
inexistentes. Esta ausência de associação, contrasta com os resultados de diversos
estudos epidemiológicos onde a exposição ao ozono se associou com doença
respiratória. Contrasta também com os resultados de estudos animais onde se
estabeleceram associações entre exposição ao ozono e inflamação eosinofílica.
No presente estudo os COVs foram os únicos poluentes que se associaram com o FENO,
podendo tal ser resultado de um aumento da inflamação eosinofílica. Os poluentes e os
alergenos poderão ter um efeito sinérgico, contudo o ajustamento efectuado para os
ácaros do pó não contribuiu para o esclarecimento desta possibilidade.
6.5. Exposição a poluentes do ar e inflamação das vias aéreas: pH do EBC
Para o pH no condensado brônquico do ar exalado encontraram-se associações com os
poluentes com um nível de evidência muito superior ao observado para o FENO. Estas
foram obtidas para PM10, NO2, benzeno e etilbenzeno. Para a grande maioria dos
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
142 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
poluentes - excepção mais uma vez para o ozono - os coeficientes de regressão
apresentaram uma tendência de associação negativa, sugerindo que o aumento de
exposição a poluentes provoque um agravamento da acidez das vias aéreas.
Sabe-se que exposições a fontes inaladas de ácido, como as provenientes da inalação de
nevoeiros ácidos com HSO3- na sua composição, associam-se com exacerbação da asma
(363).
Os mecanismos de regulação do pH das vias aéreas não estão ainda convenientemente
esclarecidos. Um valor baixo de pH das vias aéreas tem sido associado com diminuição
da actividade ciliar (364), broncoconstrição (365) e tosse (366).
A diminuição do pH poderá resultar de um mecanismo de secreção de bases ou de
ácidos (220). Na sequência de uma agressão celular, a activação da NADPH oxidase -
enzima característica dos macrófagos e neutrófilos - desempenhará também a nível
epitelial um importante efeito na acidificação (367, 368). Esta enzima produz iões H+,
que são posteriormente transferidos para o exterior da célula. A matéria particulada está
associada à activação da NADPH oxidase em estudos animais (369).
A inflamação das vias aéreas encontrada no doente asmático poderá potenciar os
mecanismos de acidificação das vias aéreas, através da activação de uma bomba de
protões do epitélio respiratório (220). Esta bomba será mediada por histamina ou por
ATP (220). A libertação de histamina poderá ocorrer aquando do contacto com o
alergeno. Existirão ainda outros mecanismos, que incluirão uma bomba de H+- K+-
ATPase e uma H+-ATPase vacuolar (v-ATPase) (367). Esta última é uma bomba de H+
dependente de ATP, responsável pela acidificação do meio intracelular, e
adicionalmente pelo meio extracelular.
Na Figura 29 são apresentados os mecanismos de excreção de hidrogeniões, a nível
celular.
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 143
Figura 29: Transportadores principais de
hidrogeniões, do epitélio respiratório. Encontram-
se identificados 3 transportadores apicais: (1)
canais H+, (2) v-ATPase e (3) H+- K+ ATPase.
Existe ainda um outro transportador Na+ - H+ (4),
de localização basolateral. A acção da NADPH
oxidase origina a produção de H+ (5), que é depois
transportado para o exterior da célula. O H+ pode
também ser gerado pela actividade da anidrase
carbónica (não representado). Adaptado de: Fischer
H, Widdicombe J. Mechanisms of Acid and Base
Secretion by the Airway Epithelium. J Membr Biol
2006; 211(3): 139 –150.
O valor do pH no condensado brônquico (216), será resultado da contribuição de todas
as valências básicas e ácidas provenientes não só das vias aéreas inferiores, mas também
da orofaringe. Alguns estudos têm sugerido que a contaminação pela saliva e amónia
oral (209, 222), não contribuirão significativamente para o valor de pH final,
nomeadamente se a colheita de EBC for precedida da lavagem da orofaringe. Esta ideia
não é no entanto consensual (370). O pH também não parece ser afectado pelo volume
da amostra (209) ou pelo factor de diluição (209).
Neste trabalho procedeu-se à recolha do condensado brônquico através de um
dispositivo adequado (209) e após as crianças lavarem a orofaringe com água.
Efectuámos também medições de pH após extracção de CO2 de acordo com as
recomendações (209).
Poucos estudos avaliaram os efeitos da poluição sobre o pH no condensado brônquico
do ar exalado. Um dos trabalhos mais interessantes foi publicado no New England
Journal of Medicine em 2007, por McCreanor et al (51). Neste estudo, que procurou
avaliar os efeitos da poluição num grupo de 60 asmáticos, os participantes caminharam
alternadamente durante 2 horas, no Hyde Park e no centro de Londres. Constatou-se que
a exposição crescente a PM2.5 e a NO2 se associou, entre outros parâmetros, com uma
diminuição do pH no condensado brônquico. Neste trabalho a exposição a poluentes
associou-se predominantemente com inflamação neutrofílica, não se tendo encontrado
nenhum tipo de resposta eosinofílica.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
144 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Epton et al (143) na Nova Zelândia, efectuou avaliações num grupo de 93 adolescentes
(26 asmáticos), não encontrando qualquer associação entre pH e poluentes atmosféricos.
De referir que neste trabalho, o pH foi medido logo após a colheita do condensado
brônquico (sem extracção de CO2), que as associações foram avaliadas somente através
da correlação de Spearman e que a poluição foi estudada tendo em conta concentrações
do ar exterior. Num estudo publicado em 2008 (144), efectuado em 16 jovens atletas
corredores, e que envolveu medidas repetidas ao longo de duas semanas, não foi
encontrada nenhuma associação entre pH no condensado brônquico e poluição
atmosférica (PM10 e ozono). O pH foi medido após extracção de CO2 com árgon e a
recolha foi efectuada através de um dispositivo RTube, à semelhança do trabalho da
presente dissertação. O estudo deste autor utilizou na sua avaliação modelos lineares
mistos generalizados em que o pH foi ajustado, para a idade, sexo, etnia, altura e índice
de massa corporal.
O pH do condensado brônquico, no presente trabalho, encontrou-se associado com
vários poluentes. Alguns autores como Wolkoff et al (50), propuseram que os produtos
de reacções químicas entre COVs e outros poluentes possam produzir substâncias com
efeitos tão ou mais adversos para a saúde que a exposição directa aos COVs. Por este
motivo, foram explorados os efeitos de modelos de dois poluentes. Verificou-se nestes
modelos que as PM10 se sobrepuseram aos outros poluentes, mantendo sempre uma
associação significativa com uma diminuição do pH no condensado brônquico.
A matéria particulada está fortemente associada com inflamação neutrofílica (279),
pensando-se que a composição em metais como zinco, cobre e ferro, possa estar na sua
origem. Os metais de transição serão ainda responsáveis por um aumento do stress
oxidativo (245). As partículas ultrafinas encontram-se também associadas com
inflamação eosinofílica (360).
As associações encontradas entre poluentes e acidificação do pH das vias aéreas no
presente trabalho, que persistem na análise multivariável, levam a crer que os poluentes
contribuirão para a acidificação das vias aéreas. Esta acidificação poderá ser resultado
de um ou mais mecanismos, apresentados na Figura 30.
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 145
Figura 30: Possível sequência de eventos associados à acidificação do condensado brônquico do ar exalado, após uma agressão celular por poluentes do ar. A activação da NADPH oxidase origina a formação de H+, NADP e electrões livres. O H+ é transferido para o exterior da célula através de canais H+ ou H+-K+-ATPase. Os electrões irão em conjunto com o O2 formar O2
-. O O2- irá provocar stress
oxidativo, que por sua vez será responsável pela activação do factor Nf-κB e AP-1. A inflamação resultante, irá activar um dos transportadores de H+ (v-ATPase); Os poluentes poderão ainda originar stress oxidativo de uma forma mais directa, dado tratarem-se de oxidantes exógenos, contribuindo também para a acidificação (não representado).
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
146 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Síntese
Na análise multivariável que procurou estudar os efeitos dos poluentes sobre a acidez
das vias aéreas, e que considerou as diversas variáveis independentes que se admitiram
como passíveis de influenciar o pH, obtiveram-se coeficientes de regressão altamente
significativos, sugerindo uma forte relação. As PM10 poderão ter um efeito dominante
sobre o pH do EBC. Esta acidificação dependerá de diversos mecanismos ainda não
convenientemente esclarecidos, mas que envolverão a activação da NADPH oxidase e
diversas vias de libertação de H+ para o exterior da célula.
6.6. Associações entre variáveis inflamatórias e variáveis espirométricas
Não foram encontradas associações entre pH do EBC, variáveis funcionais respiratórias
e FENO. Na literatura, as correlações descritas entre pH e alterações funcionais
respiratórias são geralmente fracas, destacando-se a de Brunneti et al (224), que
descreveu uma correlação entre pH e FEV1 de 0,39.
No presente trabalho somente se observou uma associação entre FENO e ∆FEV1, não se
tendo encontrado nenhuma associação entre o pH e parâmetros espirométricos. Rosias
et al (210) descreveu uma correlação de -0,59 entre FENO e FEV1.
De referir que no presente trabalho a idade, a altura, o peso e a atopia se associaram
com o pH do EBC. O estudo destas associações, expectáveis face ao que conhecemos de
outros parâmetros inflamatórios como o FENO, é pouco abordado na literatura (227,
371, 372).
Síntese
Observou-se uma associação entre FENO e ∆FEV1. Os valores de pH não se associaram
com nenhuma das outras variáveis resposta, mas demonstrou-se a existência de
associações com varíáveis antropométricas e com a atopia.
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 147
6.7. Exposição a poluentes e stress oxidativo: 8-isoprostanos no EBC
Kostikas et al (174) concluiu que em doentes com DPOC, os valores de pH no
condensado brônquico se correlacionam significativamente com a presença de
neutrófilos na expectoração induzida e com marcadores de stress oxidativo no
condensado brônquico (H2O2). Ainda segundo este autor (174), em asmáticos, o pH do
condensado brônquico associa-se com a presença de eosinófilos e também com o stress
oxidativo (H2O2 e 8-isoprostanos).
A existência de uma correlação entre pH e 8-isoprostanos, medidos no condensado
brônquico do ar exalado, não é consensual. Encontram-se descritas na literatura,
associações fortes (373) e ausência de qualquer correlação (374). Segundo Do et al
(374), a ausência de correlação poderá resultar do facto do pH do condensado brônquico
reflectir uma exposição crónica, enquanto que marcadores de stress oxidativo, como os
8-isoprostanos, traduzem uma exposição aguda (375).
O stress oxidativo é uma característica da inflamação das vias aéreas associada à asma,
em que participam diversas células: eosinófilos, neutrófilos, macrófagos e também
células epiteliais. A classe de F2-isoprostanos é considerada como estando entre os
melhores biomarcadores de stress oxidativo e peroxidação lipidica, dado serem
quimicamente estáveis, serem compostos específicos da peroxidação lipidica, e
encontrarem-se presentes em todos os tecidos e fluidos biológicos (376, 377). Os 8-
isoprostanos, pertencentes à classe dos F2-isoprostanos, têm sido apontados como tendo
a capacidade de contrair o músculo liso in vitro (377), não sendo no entanto claro se
esta constatação terá importância fisiopatológica.
Existem várias metodologias disponíveis para avaliar os níveis de 8-isoprostanos, como
espectrometria de massa, cromatografia liquida de alta eficiência (HPLC), métodos
imunoenzimáticos (ELISA - enzyme lynked immunosorbent assay) e radioimunoensaios
(RIA). No presente trabalho utilizou-se o método RIA, desenvolvido pelo Departamento
de Farmacologia da Faculdade de Medicina da Universidade Católica do Sagrado
Coração, em Roma. Trata-se de uma metodologia que apresentará uma maior
sensibilidade (126, 261) na determinação de 8-isoprostanos no condensado brônquico,
onde o factor de diluição é extremo comparativamente a outros fluidos.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
148 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Por limitações de volume de condensado, foi dada preferência à medição do pH. Como
consequência só nos foi possível medir os 8-isoprostanos em cerca de 50% das amostras
de condensado brônquico das Visitas 1 e 2. Esta limitação poderá ter contribuído para a
ausência de correlações entre 8-isoprostanos, parâmetros espirométricos e FENO.
É interessante verificar, que no presente trabalho, foi encontrada uma correlação
negativa entre o valor do pH no condensado brônquico e o de 8 isoprostanos (r = -0,568,
p = 0,004), mas somente na primeira Visita. A falta de associação entre o pH e 8-
isoprostanos na Visita 2 poderá dever-se à existência de diferentes mecanismos
subjacentes à acidificação do pH e à presença de 8-isoprostanos no condensado
brônquico, que incluirão diferentes efeitos dose resposta ou factores sazonais não tidos
em consideração.
De uma forma geral os valores de 8-isoprostanos encontrados são valores medianos
(212, 261, 262, 265, 300, 375, 376, 378-384).
Na primeira Visita, os 8-isoprostanos associaram-se somente com o benzeno (rho =
0,394). Na segunda Visita, alcançou-se um maior número de correlações significativas
entre poluentes e 8-isoprostanos, nomeadamente para benzeno (rho = 0,425), tolueno
(rho = 0,604), xileno (rho = 0,685) e etilbenzeno (rho = 0,788). Na segunda Visita, a
presença de animais em casa, associou-se com valores inferiores de 8-isoprostanos,
podendo sugerir uma menor exposição a agentes indutores de stress oxidativo, por
existência de diferentes hábitos. Esta ideia é suportada pelos resultados do estudo das
associações entre poluentes e restantes variáveis independentes, e que é apresentada na
Tabela 41B, onde se verifica uma associação negativa entre existência de animais
domésticos e exposição a COVs. Os motivos poderão dever-se ao facto da presença de
animais poder implicar menos tempo passado no interior das habitações, ou com uma
melhor ventilação destes espaços.
Salienta-se ainda que os valores de 8-isoprostanos foram ligeiramente superiores no
sexo feminino, nomeadamente na Visita 1. Esta associação, ainda que tenha um fraco
nível de evidência, poderá estar associada com uma maior exposição a variáveis
indutoras de stress oxidativo. No entanto nenhum dos sexos se associou a uma maior
exposição a poluentes. Da mesma forma, a constatação da existência de valores
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 149
superiores de 8-isoprostanos nas crianças menos expostas aos ácaros foi inesperada e
pode sugerir existência de medidas de controlo ambiental nas crianças com maior stress
oxidativo.
Na literatura são raros os trabalhos que estudaram a associação entre poluição do ar e
stress oxidativo, medido através do doseamento de 8-isoprostanos no EBC (126, 300).
Da mesma forma, são raros os trabalhos que avaliaram associações entre poluentes e 8-
isoprostanos, doseados na urina (385, 386). A associação entre 8-isoprostanos e COVs
não se encontra convenientemente estudada em humanos (386). No entanto, estudos
animais têm sugerido que COVs como o tolueno, aumentem o stress oxidativo (387).
Síntese
As correlações significativas alcançadas entre 8-isoprostanos e COVs, que se encontram
de acordo com os resultados obtidos para as variáveis relacionadas com os parâmetros
funcionais respiratórios e inflamatórios, sugerem que estes poluentes exercem um efeito
de stress oxidativo ao nível das vias aéreas. A associação entre exposição a COVs e 8-
isoprostanos no EBC é original.
6.8. Exposição a poluentes e stress oxidativo: malonaldeído urinário
No presente trabalho procurou-se avaliar também a relação entre exposição a poluentes
e biomarcadores de stress oxidativo avaliados num fluido biológico, distal ao aparelho
respiratório, de forma a determinar se o impacto da exposição a poluentes se associava
com expressão sistémica da peroxidação lipidica. Neste sentido, escolheu-se a urina
como fluido a estudar, dado a sua colheita ser um procedimento não invasivo.
O marcador seleccionado foi o malonaldeído (MDA) urinário. Para o seu doseamento
utilizou-se uma técnica sensível, e que consistiu na quantificação de produtos reactivos
com o ácido tiobarbitúrico (TBARS). É uma técnica útil para rastreio de stress
oxidativo, mas não para avaliação fina do mesmo (258). Tem a vantagem de ser simples
e pouco dispendiosa.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
150 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Esta técnica apresenta no entanto algumas limitações, relacionadas com a presença de
produtos com absorvância semelhante, não derivados do MDA, pelo que o valor
resultante corresponde não ao “MDA-TBA”, mas a “outros produtos-TBA”. Por este
motivo a reacção é designada de TBARS. A utilização de controlos laboratoriais em
todas as séries e a construção de uma curva de calibração segundo o mesmo método,
evitam que este aspecto interfira nos resultados.
Relativamente à variabilidade intra-individual, há a referir a existência de um ritmo
circadiano que determina que a excreção de TBARS seja maior durante a tarde e a noite
(258). Uma dieta rica em ácidos gordos polinsaturados (388) e o tabagismo (313),
associam-se a um aumento do MDA sérico e urinário.
No nosso trabalho, a colheita de urina foi efectuada durante o período normal da Visita
médica, o que na maioria dos casos correspondeu ao período da manhã. As crianças não
tinham praticado qualquer actividade física e assumimos que sendo todas da mesma
faixa etária e região, teriam um tipo de dieta idêntico. Não foi observada qualquer
associação com o tabagismo paterno.
Existem estudos que demonstram que a quantificação de TBARS na urina permite
discriminar níveis de stress oxidativo em diferentes patologias, incluindo a DPOC
(314). Poucos trabalhos efectuaram doseamentos de TBARS urinários em crianças
asmáticas. Na literatura publicada (315, 316), embora não comparável por terem sido
utilizadas diferentes técnicas de doseamento, os valores de MDA obtidos foram
geralmente inferiores.
Apesar dos poluentes não se correlacionarem com o valor de TBARS (µmol/mol de
creatinina), esta correlação melhorou quando foi efectuada uma correcção para o índice
de massa corporal. Por outro lado, observou-se que as crianças mais expostas ao
etilbenzeno e ao xileno, apresentaram uma tendência para terem valores de TBARS
(µmol/mol de creatinina) superiores (p = 0,088 e p = 0,077, respectivamente). São dois
dos poluentes que apresentam as correlações mais elevadas para com os 8-isoprostanos,
o que reforça um eventual papel dos COV no stress oxidativo, não só ao nível do
aparelho respiratório mas também a nível sistémico.
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 151
Não foram encontradas associações entre os valores de TBARS e parâmetros
espirométrico, FENO, pH no condensado ou queixas nos seis meses anteriores à Visita,
o que poderá resultar do facto da maioria dos doentes na data da avaliação ter a doença
respiratória controlada.
A exposição aos COVs encontra-se associada com um aumento do MDA, em estudos
que avaliaram populações de risco, como pintores (389) e trabalhadores da indústria
petrolífera (390). Estudos in vitro sugerem que o tolueno e o xileno se associem com
uma diminuição da viabilidade das células tubulares renais e promovam uma maior
libertação de MDA por parte destas sendo o tolueno o melhor estudado (391). Nestes
trabalhos tem-se verificado que os efeitos dos poluentes têm expressão em órgãos ou
sistemas, distais ao sistema que constitui a porta de entrada do poluente.
Liu et al (126), avaliou a presença de TBARS no condensado brônquico, tendo
encontrado uma associação positiva entre TBARS e um aumento de exposição a PM2.5,
NO2 e SO2.
Na Figura 31, é apresentado um mapa conceptual, dos mecanismos de agressão a
poluentes.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
152 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
Figu
ra 3
1: M
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eptu
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Mec
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Origina
form
ação
de
+ ROS
Activação
de:
1) Can
al H
+ 2) H
+ ‐ K
+ ATP
ase
3) v‐ATP
ase
DISCUSSÃO
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 153
Síntese
Apesar das limitações da técnica utilizada, verificou-se no presente trabalho que as
crianças mais expostas ao etilbenzeno e xileno apresentaram valores superiores de
MDA urinário. Este resultado sugere a existência de um eventual efeito sistémico do
stress oxidativo induzido pelos COVs. Os resultados encontram-se em concordância
com os obtidos para os 8-isoprostanos e com os obtidos para as restantes variáveis
resposta utilizadas no estudo.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 155
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste trabalho pretendeu-se estudar o efeito da exposição individual a diversos
poluentes sobre as vias aéreas, em termos funcionais respiratórios, inflamatórios e de
stress oxidativo. O intuito foi clarificar os mecanismos de inflamação brônquica
resultantes da exposição a factores ambientais. A grande maioria dos estudos publicados
até à data, e para os COVs, pode-se mesmo afirmar que a totalidade dos estudos,
abordaram a exposição à poluição do ar de uma forma sectorizada em ar interior ou ar
exterior. Esta é de facto uma das mais valias do presente estudo, dado que as
associações alcançados são fruto duma estratégia complexa de cálculo de exposição.
Esta estratégia envolveu medições das concentrações de poluentes nos ambientes
interiores mais importantes frequentados pela criança, medições das concentrações no ar
exterior e técnicas de modelação da qualidade do ar.
Para se alcançarem os objectivos, optou-se por um estudo prospectivo, com medidas
repetidas, com avaliações médicas padronizadas e avaliações de exposição a diferentes
poluentes. A utilização de diferentes variáveis resposta, permitiu verificar que a
exposição aos poluentes atmosféricos tem um efeito importante não só ao nível da
alteração dos débitos aéreos mas também da inflamação das vias respiratórias. Este
efeito foi notório em diversos dos poluentes estudados, mas destaca-se pelo seu carácter
original o efeito dos COVs. De referir que o efeito prevaleceu quando se considerou o
grau de infestação dos ácaros do pó, apontando para que, para além dos alergenos, se
deva entrar em consideração com o potencial efeito da poluição do ar interior na
abordagem de crianças com história de sibilância. Com excepção do fumo do tabaco, a
poluição do ar interior não é abordada de forma sistemática. Relativamente à exposição
tabágica, é de referir que os valores de cotinina urinária não foram úteis para
discriminar crianças com pais fumadores ou sem pais fumadores.
Este trabalho vem assim reforçar o interesse dos poluentes do ar, nomeadamente os
associados a ambientes interiores, frequentemente esquecidos e subvalorizados, e que
poderão ser explicativos do agravamento da doença respiratória. De acordo com os
resultados, os efeitos podem surgir mesmo com a exposição a baixas concentrações.
Esta consideração é importante, porque as crianças encontram-se frequentemente
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
156 Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins
expostas a COVs em diversas actividades escolares ou até mesmo nas suas casas, ao
manipular colas, tintas, plasticina ou vernizes.
Subjacente às alterações funcionais e inflamatórias poderá estar um aumento do stress
oxidativo induzido pela poluição do ar, sendo que neste caso são os COVs que mais
uma vez se destacam perante os outros poluentes. O maior tempo passado dentro de
ambientes interiores, associado a uma maior exposição a poluentes, induzirá um
aumento do stress oxidativo, que por sua vez será responsável por um aumento da
inflamação brônquica e alterações funcionais das vias aéreas. Trata-se de uma hipótese
sugerida pelos resultados do presente trabalho e por outros estudos publicados, que para
ser confirmada de uma forma mais sólida teria necessitado da avaliação de 8-
isoprostanos de malonaldeido urinário, de um modo balanceado, abrangendo todas as
crianças, em todas Visitas.
De referir que o presente trabalho apresenta algumas limitações. Uma delas, relaciona-
se com o facto de termos considerado somente quatro semanas da vida da criança, o que
compromete o estudo de uma relação causa-efeito. Por outro lado, o perfil actividade-
tempo utilizado no cálculo da exposição, não considerou os fins de semana, podendo ter
influenciado negativamente a exposição total relativa a alguns poluentes do ar interior.
Acresce ainda que os efeitos de cada poluente não puderam ser claramente
identificados, apesar dos resultados observados sugerirem um efeito de mistura de
poluentes. Não considerámos também os níveis polínicos, dado não existirem
contadores de pólenes na cidade de estudo, pelo que esta poderia ter sido mais uma
variável a ter em consideração. O facto de se ter estudado somente uma população
susceptível (crianças sibilantes) e a não inclusão de um grupo de controlo, é um outro
aspecto que limita o estudo de causalidade.
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
Pedro Miguel Carvalho Diogo Carreiro Martins 157
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191
ANEXOS
193
ANEXO 1
Aprovação da Comissão de Ética
Anexo 1‐ Aprovação da Comissão de Ética
195
197
ANEXO 2
Questionário de estudo ISAAC
Anexo 2 – Questionário de estudo ISAAC
199
Módulo 1.1: Características demográficas Neste questionário “o seu filho” refere-se à criança que levou o questionário da escola para casa. Por favor, responda às perguntas assinalando a opção correcta ou escrevendo nos espaços destinados para o efeito. 1. O seu filho é rapaz ou rapariga? Rapaz
Rapariga
2. Qual é a data de nascimento do seu filho? -----/----/----- Dia/Mês/Ano
3. O seu filho nasceu em Portugal? Sim Não
Se a resposta for não, em que país nasceu?
4. Em que ano nasceu a mãe da criança?
5. Nasceu em Portugal?
Sim Não
Se a resposta for não, em que país nasceu?
6. Em que ano nasceu o pai da criança?
7. Nasceu em Portugal?
Sim Não
Se a resposta for não, em que país nasceu?
8. Durante quantos anos é que os pais da criança frequentaram a escola ou tiveram formação profissional? Mãe Pai Escola básica anos anos Liceu/Universidade anos anos 9. Quem respondeu a este questionário? Pai
Mãe Outra pessoa
10. Em que data respondeu ao questionário? -----/----/----- Dia/Mês/Ano
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
200
Módulo 1.2: Questionário sobre pieira 1. Alguma vez o seu filho teve pieira no peito? Sim
Não
SE A RESPOSTA FOR NEGATIVA, PASSE PARA A PERGUNTA 6. 2. O seu filho teve pieira nos últimos 12 meses? Sim
Não
SE A RESPOSTA FOR NEGATIVA, PASSE PARA A PERGUNTA 6. 3. Quantas crises de pieira teve o seu filho nos
últimos 12 meses? Nenhuma 1 a 3 4 a 12 Mais de 12
4. Nos últimos 12 meses, em média, com que
frequência é que o sono do seu filho foi perturbado pela pieira?
Nunca Menos de uma vez por semana Uma ou mais noites por semana
5. Nos últimos 12 meses, a respiração com pieira foi
de tal forma grave que o seu filho tinha de parar para respirar entre cada palavra?
Sim Não
6. O seu filho já alguma vez teve asma? Sim
Não 7. Nos últimos 12 meses, alguma vez o seu filho
ficou com pieira durante ou após o exercício físico?
Sim Não
8. Nos últimos 12 meses, o seu filho teve tosse seca à
noite (sem ser a tosse associada a uma constipação ou a uma infecção respiratória)?
Sim Não
Anexo 2 – Questionário de estudo ISAAC
201
Módulo 1.3: Questionário sobre a rinite As perguntas são todas acerca de problemas que ocorrem quando o seu filho NÃO está constipado nem com gripe. 1. Alguma vez o seu filho teve ataques de espirros,
ou o nariz entupido ou a pingar NÃO estando constipado ou com gripe?
Sim Não
SE A RESPOSTA FOR NEGATIVA, PASSE PARA A PERGUNTA 6.
2. Nos últimos 12 meses, o seu filho teve ataques de
espirros, ou o nariz entupido ou a pingar NÃO estando constipado ou com gripe?
Sim Não
SE A RESPOSTA FOR NEGATIVA, PASSE PARA A PERGUNTA 6.
3. Nos últimos 12 meses, esses problemas foram
acompanhados por comichão nos olhos ou lacrimejar?
Sim Não
4. Em que mês, nos últimos 12 meses, é que esse problema ocorreu?
(Assinale a opção correcta)
Janeiro Fevereiro Março Abril
Maio Junho Julho Agosto
Setembro Outubro Novembro Dezembro
5. Nos últimos 12 meses, de que modo é que esses problemas interferiram com as actividades
diárias do seu filho?
Nada Pouco Moderadamente Muito
6. O seu filho alguma vez teve febre dos fenos? Sim
Não
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
202
Módulo 1.4: Questionário sobre o eczema 1. Já alguma vez o seu filho teve problemas de irritação
cutânea com comichão que aparecia e desaparecia, durante pelo menos seis meses?
Sim Não
SE A RESPOSTA FOR NEGATIVA, PASSE PARA A PERGUNTA 7.
2. O seu filho teve essa irritação cutânea com comichão nos
últimos 12 meses? Sim Não
SE A RESPOSTA FOR NEGATIVA, PASSE PARA A PERGUNTA 7.
3. Alguma vez essa irritação cutânea com comichão afectou
alguma das seguintes zonas: Sim Não
a dobra do braço, a parte de trás dos joelhos, a parte da frente dos tornozelos, por baixo das nádegas, à volta do pescoço, das orelhas ou dos olhos?
4. Em que idade é que essa irritação cutânea com
comichão apareceu pela primeira vez? Antes dos 2 anos Entre os 2-4 anos Com anos 5 ou mais
5. Houve alguma altura em que a irritação cutânea
desaparecesse completamente durante os últimos 12 meses?
Sim Não
6. Nos últimos 12 meses, com que frequência, em média, é que essa irritação cutânea com
comichão impediu a criança de dormir?
Nunca durante os últimos 12 meses Menos de uma noite por semana Uma ou mais noites por semana
7. O seu filho já teve eczema alguma vez? Sim
Não
Anexo 2 – Questionário de estudo ISAAC
203
Tosse e expectoração 1. Nos últimos 12 meses, alguma vez lhe pareceu que o seu
filho tivesse o peito tapado ou tivesse expectoração (muco) estando constipado?
Sim Não
2. Nos últimos 12 meses, alguma vez lhe pareceu que o seu
filho tivesse o peito congestionado ou tivesse expectoração (muco) não estando constipado?
Sim Não
SE A RESPOSTA A ESTAS DUAS PERGUNTAS FOR NEGATIVA, PASSE PARA AS PERGUNTAS 3 E 4.
3. Nos últimos 12 meses, alguma vez lhe pareceu que o seu
filho tivesse o peito congestionado ou tivesse expectoração (muco) na maioria dos dias (4 ou mais dias por semana) durante pelo menos 3 meses do ano?
Sim Não
SE A RESPOSTA FOR NEGATIVA, NÃO RESPONDA À PERGUNTA 4.
4. Há quantos anos é que isso aconteceu? Anos
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
204
Respiração com pieira e falta de ar 1. Nos últimos 12 meses, alguma vez o seu filho ficou com
pieira ao fazer ou depois de fazer exercício físico? Sim Não
2. Nos últimos 12 meses, alguma vez o seu filho ficou com
pieira sem ter feito exercício físico recentemente? Sim Não
3. Nos últimos 12 meses, alguma vez o seu filho ficou com
pieira durante uma constipação ou gripe? Sim Não
4. Nos últimos 12 meses, alguma vez o seu filho ficou com
pieira sem estar constipado ou sem ter gripe? Sim Não
5. Já alguma vez na vida o seu filho acordou com falta de ar? Sim
Não 6. Já alguma vez na vida o seu filho acordou com aperto no
peito? Sim Não
7. Nos últimos 12 meses, o que é que fez agravar a pieira?
(Assinale todas as respostas aplicáveis)
ClimaPólen
EmoçõesFumos
PóAnimais de estimação
Roupa de lãConstipações ou gripe
Fumo de cigarroAlimentos ou bebidas
Sabonetes, sprays ou detergentesOutras coisas (escreva-as em baixo)
Anexo 2 – Questionário de estudo ISAAC
205
Módulo 2.2: Tratamento da asma 1. Nos últimos 12 meses, administrou ao seu filho
comprimidos, inaladores ou qualquer outra medicação para a pieira ou para a asma?
Sim Não
SE A RESPOSTA A ESTA PERGUNTA FOR POSITIVA, INDIQUE QUE MEDICAÇÃO(ÕES):
Medicinas “ocidentais” Com que frequência? (assinale uma ou as duas respostas)
Quando tem pieira/regularmente
“regularmente” significa todos os dias durante pelo menos dois meses do ano
Quando tem pieira/regularmente
Quando tem pieira/regularmente
Quando tem pieira/regularmente
Medicinas “alternativas” Quando tem pieira/regularmente
Quando tem pieira/regularmente
2. Nos últimos 12 meses, administrou ao seu filho
comprimidos, inaladores ou qualquer outra medicação para a pieira ou para a asma, antes, durante ou depois do exercício físico?
Sim Não
SE A RESPOSTA A ESTA PERGUNTA FOR POSITIVA, INDIQUE QUE MEDICAÇÃO(ÕES):
Medicinas “ocidentais”
Medicinas “alternativas”
3. Tem algum plano de tratamento escrito que costume
seguir quando o seu filho tem asma? Sim
Não
4. Tem um debitómetro de ponta em casa? Sim Não
Mecanismos de Inflamação Brônquica resultantes da exposição a Factores Ambientais
206
5. Nos últimos 12 meses, quantas vezes levou o seu filho a um dos seguintes serviços de
saúde por causa da pieira ou da asma? a) Por causa de um episódio de pieira? Nenhuma 1-3 4-12 Mais de 12
Profissional (de cuidados) de saúde Enfermeiro Médico Urgências hospitalares
b) Para um “check-up” regular da asma? Nenhuma 1-3 4-12 Mais de 12
Profissional (de cuidados) de saúde Enfermeiro Médico de família Especialista Urgências hospitalares
6. Nos últimos 12 meses, quantas vezes é que
o seu filho ficou internado no hospital por causa da pieira ou da asma?
Nenhuma 1 2 Mais de 2
7. Nos últimos 12 meses, levou o seu filho a algum especialista das seguintes áreas, por causa
da pieira ou da asma?
Acupunctura Sim Não Quiroprática Sim Não Homeopatia Sim Não Fisioterapia Sim Não Psiquiatria ou psicologia Sim Não Assistência social Sim Não Outras (especifique) Sim Não
8. O seu filho alguma vez levou uma
injecção para prevenir ou tratar a asma? Sim
Não
9. Nos últimos 12 meses, quantos dias (ou
partes de dia) é que o seu filho faltou à escola por causa da pieira ou da asma?
Nenhuma 1 a 5 6 a 10 Mais de 10
Anexo 2 – Questionário de estudo ISAAC
207
Módulo 2.3: Tratamento da rinite 10. Nos últimos 12 meses, administrou ao seu filho
medicamentos, comprimidos, inaladores ou qualquer outra medicação para a febre dos fenos ou problemas nasais?
Sim Não
SE A RESPOSTA A ESTA PERGUNTA FOR POSITIVA, INDIQUE QUE MEDICAÇÃO(ÕES):
Medicinas “ocidentais” Com que frequência? (assinale uma ou as duas respostas)
Em caso de irritação/regularmente
“regularmente” significa todos os dias durante pelo menos dois meses do ano
Em caso de irritação/regularmente
Em caso de irritação/regularmente
11. Nos últimos 12 meses, quantas vezes levou o seu filho a um
profissional de saúde por causa da febre dos fenos ou de problemas nasais?
Nenhuma 1-3 4-12 Mais de 12
Farmacêutico Profissional (de cuidados) de saúde Enfermeiro Médico de família Especialista Urgências hospitalares
12. Nos últimos 12 meses, o seu filho levou alguma
injecção anti-alérgica para prevenir ou tratar a febre dos fenos ou problemas nasais?
Sim Não
13. Nos últimos 12 meses, levou o seu filho a um
quiroprata, acupunctor, homeopata ou a qualquer outro profissional de medicinas alternativas por causa da febre dos fenos ou de problemas nasais?
Sim Não
14. Nos últimos 12 meses, quantos dias (ou partes de
dia) é que o seu filho faltou à escola por causa da febre dos fenos ou de problemas nasais?
Nenhum 1 a 5 6 a 10 Mais de 10
Mecanismos de Inflamação Brônquica resultantes da exposição a Factores Ambientais
208
Módulo 2.4: Tratamento do eczema 1. Nos últimos 12 meses, administrou ao seu filho remédios,
pomadas, cremes, comprimidos, ou qualquer outra medicação para a irritação cutânea com comichão ou para o eczema?
Sim Não
SE A RESPOSTA A ESTA PERGUNTA FOR POSITIVA, INDIQUE QUE MEDICAÇÃO(ÕES):
Medicinas “ocidentais”, pomadas ou cremes
Com que frequência? (assinale uma ou as duas respostas)
Quando tem comichão/regularmente
“regularmente” significa todos os dias durante pelo menos dois meses do ano
Quando tem comichão/regularmente
Quando tem comichão/regularmente
Quando tem comichão /regularmente
Medicinas “alternativas” Quando tem comichão/regularmente
Quando tem comichão/regularmente
Quando tem comichão/regularmente
2. Nos últimos 12 meses, quantas vezes levou o seu filho a um
profissional de saúde por causa de irritação cutânea com comichão ou de eczema?
Nenhuma 1-3 4-12 Mais de 12 Farmacêutico Profissional (de cuidados) de saúde Enfermeiro Médico de família Especialista Urgências hospitalares Outras (por favor especifique)
3. Nos últimos 12 meses, o seu filho deu entrada no hospital
por causa de irritação cutânea com comichão ou de eczema?
Sim Não
4. Nos últimos 12 meses, quantos dias (ou
partes de dia) é que o seu filho faltou à escola por causa de irritação cutânea com comichão ou de eczema?
Nenhuma 1 a 5 6 a 10 Mais de 10
Anexo 2 – Questionário de estudo ISAAC
209
Módulo 2.5: Questionário sobre factores de risco
Primeiros dias 1. Quanto pesava o seu filho quando nasceu?
Menos de 1500 g 1500 a 1999 g 2000 a 2499 g 2500 a 3499 g Mais de 3500 g Não sei
2. O seu filho nasceu dentro do período de três semanas antes ou depois da data prevista?
Sim Não, mais de 3 semanas antes Não, mais de 3 semanas depois Não sei
3. O seu filho tem algum irmão gémeo?
Sim Não
4. O seu filho foi amamentado?
Sim Não
Se a resposta for sim, durante quanto tempo?
Menos de seis meses 6-12 meses Mais de um ano
Se a resposta for sim, durante quanto tempo foi
amamentado sem adicionar outros alimentos ou sumos à alimentação?
Menos de dois meses 2-4 meses 5-6 meses Mais de seis meses
5. O seu filho tem irmãos ou irmãs mais velhos?
Não Sim
Se a resposta for sim, quantos irmãos mais velhos?
quantas irmãs mais velhas?
Mecanismos de Inflamação Brônquica resultantes da exposição a Factores Ambientais
210
6. O seu filho tem irmãos ou irmãs mais novos?
Não Sim
Se a resposta for sim, quantos irmãos mais novos?
quantas irmãs mais novas? 7. O seu filho esteve numa ama ou numa creche?
Não Sim
Se a resposta for sim, a partir de que idade?
meses
8. O seu filho frequentou algum um infantário?
Não Sim
Se a resposta for sim, a partir de que idade?
anos
Doenças e imunizações 9. A mãe da criança teve alguma das seguintes doenças?
(assinale todas as respostas aplicáveis) Asma Febre dos fenos Eczema
10. O pai da criança teve alguma das seguintes doenças?
(assinale todas as respostas aplicáveis) Asma Febre dos fenos Eczema
11. O seu filho já foi vacinado contra algumas das seguintes doenças?
(assinale todas as respostas aplicáveis) Tosse convulsa (coqueluche) (sozinha ou em combinação com difteria e tétano)
Sim Não
Se a resposta for sim, com que idade? ⎯⎯ ⎯
anos anos anos
Sarampo (sozinho ou em combinação com papeira e rubéola)
Sim Não
Se a resposta for sim, com que idade? ⎯⎯ ⎯
anos anos anos
Tuberculose/BCG Sim Não
Se a resposta for sim, com que idade? ⎯⎯ ⎯
anos anos anos
Anexo 2 – Questionário de estudo ISAAC
211
12. O seu filho já teve alguma das seguintes doenças?
(assinale todas as respostas aplicáveis) Sarampo Sim
Não
Se a resposta for sim, com que idade? ⎯ anos
Tosse convulsa
Sim Não
Se a resposta for sim, com que idade? ⎯
anos
Tuberculose Sim
Não
Se a resposta for sim, com que idade? ⎯ anos
Lombrigas
Sim Não
Se a resposta for sim, com que idade? ⎯
anos
Mecanismos de Inflamação Brônquica resultantes da exposição a Factores Ambientais
212
A sua casa 13. O seu filho partilha o quarto com mais alguém (adultos ou crianças)? Actualmente Durante o primeiro ano
de vida da criança Sim Não 14. Quais destes animais tem ou teve dentro de casa em contacto com a criança? Actualmente Durante o primeiro ano
de vida da criança Cão Gato Outro animais com pêlo Pássaros Outros 15. O seu filho tem ou teve algum contacto, pelo menos uma vez por semana, com algum dos
seguintes animais fora de casa? Actualmente Durante o primeiro ano
de vida da criança Cão Gato Animais de quinta Outros animais 16. A mãe da criança fuma ou fumou? Actualmente Durante o primeiro ano de
vida da criança Durante a gravidez
Sim Não 17. Presentemente, alguém fuma dentro da sua casa?
Sim Não
Se a resposta for sim, quantos cigarros são fumados no
total, por dia, em sua casa? (por ex., a mãe fuma 4 + o pai fuma 5 + outras pessoas fumam 3 = 12 cigarros)
Menos de 10 cigarros
10-20 cigarros Mais de 20 cigarros
Anexo 2 – Questionário de estudo ISAAC
213
18. Que combustível usa ou usou em sua casa para cozinhar?
(assinale todas as respostas aplicáveis)
Actualmente Durante o primeiro ano de vida
da criança Electricidade Gás Carvão ou madeira Outros 19. Como é que aquece a sua casa?
Actualmente Durante o primeiro ano de vida
da criança Uma lareira, um fogão ou uma caldeira dentro de casa
Mais do que uma lareira, um fogão ou uma caldeira dentro de casa
Lareira, fogão ou caldeira fora de casa
Não tinha aquecimento
20. Que combustível usou ou usa para aquecer a sua casa?
(assinale todas as respostas aplicáveis)
Actualmente Durante o primeiro ano de vida da criança
Gás Óleo Electricidade Carvão ou carvão de coque Madeira Outros 21. Tem ou teve ar condicionado em casa? Actualmente Durante o primeiro ano de vida da
criança Sim Não 22. Em sua casa tem ou teve manchas de humidade nas paredes ou no tecto? Actualmente Durante o primeiro ano de vida da
criança Sim Não
Mecanismos de Inflamação Brônquica resultantes da exposição a Factores Ambientais
214
23. Em sua casa tem ou teve bolor ou fungos visíveis nas paredes ou no tecto? Actualmente Durante o primeiro ano de vida da
criança Sim Não 24. De que tipo é ou era o chão do quarto do seu filho? Actualmente Durante o primeiro ano de vida da
criança Alcatifa Tapetes Chão não coberto 25. Que tipo de janela(s) tem ou tinha o quarto do seu filho? (assinale todas as respostas aplicáveis) Actualmente Durante o primeiro ano de vida da
criança Com um só vidro Dupla Vedada/com vidro duplo Não tem/tinha janela(s) 26. Que tipo de almofada usa ou usou o seu filho? (assinale todas as respostas aplicáveis) Actualmente Durante o primeiro ano de vida da
criança Espuma Fibra sintética Penas Outras Não usa almofada 27. Que tipo de roupa usa ou usou na cama do seu filho? (assinale todas as respostas aplicáveis) Actualmente Durante o primeiro ano de vida da
criança Edredão sintético Edredão de penas Cobertores Outros materiais
Anexo 2 – Questionário de estudo ISAAC
215
28. Mudou alguma coisa em casa por o seu filho ter asma ou problemas
alérgicos? (assinale todas as respostas aplicáveis)
Deixou de ter animais de estimação
Sim Não
Se a resposta for sim, que idade tinha o seu filho nessa altura?
⎯
anos
Parou ou reduziu o consumo de tabaco
Sim Não
Se a resposta for sim, que idade tinha o seu filho nessa altura?
⎯
anos
Mudou as almofadas Sim Não
Se a resposta for sim, que idade tinha o seu filho nessa altura?
⎯
anos
Mudou a roupa de cama Sim Não
Se a resposta for sim, que idade tinha o seu filho nessa altura?
⎯
anos
Mudou o revestimento do soalho
Sim Não
Se a resposta for sim, que idade tinha o seu filho nessa altura?
⎯
anos
Outras alterações Sim Não
Se a resposta for sim, que idade tinha o seu filho nessa altura? Se a resposta for sim, descreva essas alterações ⎯⎯⎯⎯⎯⎯
⎯
anos
29. Como descreveria o meio ambiente nos arredores da sua casa? Actualmente Durante o primeiro ano de
vida da criança Rural, com grandes espaços ou com campo nas proximidades
Suburbano, com muitos parques ou jardins
Suburbano, com poucos parques ou jardins
Urbano, sem parques nem jardins 30. Em que rua vive o seu filho?
31. Qual é o código postal?
Mecanismos de Inflamação Brônquica resultantes da exposição a Factores Ambientais
216
Outros assuntos 32. Fora do horário escolar, com que frequência é que o seu filho faz exercício físico de
forma a ficar sem fôlego ou transpirado? Todos os dias 4-6 vezes por semana 2-3 vezes por semana Uma vez por semana Uma vez por mês Menos de uma vez por mês 33. Presentemente, em média, com que frequência é que o seu filho come ou bebe os
seguintes alimentos? (assinale com X) Nunca Menos
de 1 vez por semana
1-2 vezes por semana
3-6 vezes por semana
1 vez por dia ou mais
Carne Peixe Fruta fresca Vegetais crus Vegetais cozinhados Hamburguer Sumos de fruta Bebidas gaseificadas
217
ANEXO 3
Consentimento informado
Anexo 3‐ Consentimento informado
219
PROJECTO “A SAÚDE E O AR QUE RESPIRAMOS”
Identificação do Doente
Nome: ................................................................................................................................. Proc. n.º: .............. Idade: ..... anos Data de Nascimento: ...../...../....... Sexo: M F Morada: ...............................................................................................................................
Telefone(s) n.º: ............................................
Identificação completa do procedimento médico
Ex.mo Senhor(a): Através da aplicação de um questionário médico concluiu-se que o seu filho apresenta
sintomas sugestivos de asma.
É-lhe proposto que o seu filho(a) participe num estudo que pretende avaliar o impacto
da poluição no desenvolvimento da asma na criança, que irá decorrer na cidade de
Viseu durante os anos 2006 e 2007.
1) Se concordar em participar, ser-lhe-á solicitado que o seu filho(a) efectue alguns
exames médicos, com uma periodicidade de cerca de 6 meses (total de 4 visitas
médicas). Todos estes exames são simples, seguros e totalmente gratuitos. Para a sua
realização, o seu filho não deverá tomar medicação preventiva de asma, nas três
semanas anteriores. Durante este tempo, poderá em caso de necessidade contactar
telefonicamente, um dos médicos do estudo.
Os exames a realizar serão:
• Consulta médica (de 6 em 6 meses): onde será efectuada a colheita da história
clínica da criança e a sua observação.
• Espirometria com prova de broncodilatação (de 6 em 6 meses): Trata-se de um
exame indolor, realizado frequentemente no estudo das doenças respiratórias e
que se destina a medir o grau de obstrução dos brônquios. Durante este exame
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
220
apenas terá que respirar, segundo as instruções do Técnico, através de uma peça
bucal descartável e com uma mola nasal. Após um primeiro exame, será
administrado um medicamento broncodilatador e repetido o exame, 15 minutos
depois.
• Medição de óxido nítrico (de 6 em 6 meses): Trata-se também de um exame
indolor, destinado a avaliar o grau de inflamação dos brônquios. Durante este
exame apenas terá que respirar, segundo as instruções do Técnico, através de
uma peça bucal descartável e com uma mola nasal.
• Colheita de condensado brônquico, para medição do pH e isoprostanos (de 6 em
6 meses): Trata-se também de um exame indolor, que se destina como o anterior
a avaliar o grau de inflamação dos brônquios. Durante este exame terá que
respirar normalmente através de um tubo descartável e com uma mola nasal,
durante 15 minutos.
• Colheita de urina para doseamento de cotinina urinária e malonaldeído urinário:
ser-lhe à solicitado, que num dia combinado previamente, efectue a colheita da
primeira urina da manhã para um recipiente fornecido para o efeito. Esta urina
será depois entregue aos investigadores e enviada para análise.
• Realização de testes cutâneos por picada (efectuados somente na primeira e
última visita): Os testes cutâneos por picada são os testes convencionais
realizados no âmbito de uma consulta de alergologia. São testes simples e
seguros, podendo realizar-se desde o primeiro mês de vida, se indicados.
Iniciam-se através da aplicação na face anterior do antebraço, das gotas dos
extractos alergénicos estandardizados. Após a aplicação do extracto este será
introduzido na camada superficial da pele, mediante a picada com uma pequena
lanceta descartável. Quinze minutos após a picada, será efectuada a interpretação
dos testes. Se positivo, poderá surgir uma borbulha no local da picada, que
desaparece ao fim de cerca de 30 minutos, sem qualquer lesão residual.
Anexo 3‐ Consentimento informado
221
2) Ser-lhe-á ainda proposto que a sua casa seja visitada por uma técnica ambiental que
efectuará medições de temperatura, humidade e quantificação de ácaros do pó. Neste
âmbito serão colocados numa divisão da casa, durante uma semana, uns pequenos
aparelhos de medição de poluição que serão posteriormente recolhidos.
3) Durante todo o tempo do estudo poderá recorrer ao Serviço de Pneumologia do
Hospital de São Teotónio, caso necessite. Poderá ainda, em caso de necessidade,
contactar um médico do estudo (Dr. Pedro Martins) através do número de telemóvel
917926408. Este número estará disponível 24 horas por dia, durante todo o tempo do
estudo.
4) Todas os dados recolhidos serão confidenciais.
Muito obrigado pela sua colaboração.
CONFIRMO que expliquei pessoal e directamente ao DOENTE e/ou seu REPRESENTANTE LEGAL, de forma adequada e inteligível os procedimentos médicos acima mencionados, assim como os seus benefícios, riscos previsíveis, possíveis complicações, e as alternativas compatíveis com a sua situação clínica.
Nome do Médico / Técnico ................................................................
Cédula Profissional n.º ..................................
Assinatura .......................................................
Data ...../...../.........
A Preencher pelo Doente / Representante Legal Ao assinar este documento está a confirmar o seguinte 1. Li e compreendi a “FOLHA DE INFORMAÇÃO AO DOENTE”, e dialoguei com o
meu médico/técnico assistente sobre o procedimento e esclareci as minhas dúvidas.
2. Fui informado que posso em qualquer altura, pedir ao meu médico/técnico mais informações ou alterar o sentido da minha posição.
3. Em caso de necessidade, para meu esclarecimento, tenho direito a pedir um segundo
parecer ou opinião antes de prestar o meu consentimento.
(Colar vinheta de identificação do médico)
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
222
4. Autorizo que os resultados obtidos sejam alvo de tratamento estatístico e
utilizados em futuros trabalhos e/ou publicações científicas. .......................................................................................................................................
assinatura Não autorizo que os resultados obtidos sejam alvo de tratamento estatístico e utilizados em futuros trabalhos e/ou publicações científicas.
.......................................................................................................................................
assinatura 5. Recebi um exemplar da “FOLHA DE INFORMAÇÃO AO DOENTE” para guardar
comigo. Declaro que percebi e concordo com o que me foi proposto e explicado pelo médico/técnico que assina este documento. Autorizo a realização dos actos médicos indicados, bem como os procedimentos adicionais que, na sequência dos mesmos se venham a mostrar necessários e justificados por razões clínicas. Nome: ................................................................................................................................. Assinatura: ............................................................................................ Data: ...../...../.......
B.I. n.º: .................... de: ...../...../........ Arq. Ident. de: .......................…..
Grau de Parentesco : ........................................ Representante Legal: ...............................
Morada: ...............................................................................................................................
223
ANEXO 4
Questionário médico
Anexo 4 ‐ Questionário Médico
225
QUESTIONÁRIO
IDENTIFICAÇÃO Nome________________________________ DN__________________ Data do inquérito_____________________ Nº de campanha________ SINTOMAS DE AB 1) Já alguma vez o seu filho teve tosse e/ou pieira e/ou dificuldade respiratória?
Não □ Sim □ Idade do 1º episódio (meses):_________ 2) Nos últimos 12 meses o seu filho teve tosse e/ou pieira e/ou dif. respiratória?
Não □ Sim □ há > 6 meses □ há 3-6 meses □
há 1-3 meses □ há < 1 mês □ 3) Se queixas nos últimos 12 meses, qual a periodicidade da tosse e/ou pieira e/ou dif. respiratória?
Diurnas: < 1x/sem □ > 1x/sem - < 1x/dia □ diárias □
Nocturnas: ≤ 2x/sem □ > 2x/mês - < 1x/dia □
> 1x/sem - <1x/dia □ todas as noites □ 4) Recorreu ao SU/SAP nos últimos 12 meses por estes sintomas? Não □
Sim □ : >6 meses □ 3-6 meses □ 1-3 meses □ < 1 mês □
5) Nos últimos 12 meses utilizou algum medicamento beta2 agonista? Não □
Sim □: >6 meses □ 3-6 meses □ 1-3 meses □ < 1 mês □
6) Utilizou algum beta2 agonista no último mês? Não □ Sim □ 6.1) Se sim, quantas vezes (nº de dias diferentes)___________?
6.2) Qual a frequência? < 1x/sem □ > 1x/sem - < 1x/dia □ diárias □ 6.3) Quando foi a última vez? >2 sem □ 1-2 sem □ < 1 sem □
7) Utilizou algum medicamento corticóide inalado, montelucaste, cromonas ou xantinas nos últimos 12
meses? Não □ Sim □ 7.1) Se sim, quando foi a última vez?
3-6 meses □ 1-3 meses □ < 1 mês □
Mecanismos de Inflamação Brônquica Resultantes da Exposição a Factores Ambientais
226
8) Já algum médico lhe disse que o seu filho tinha asma? Não □ Sim □ 9) Tem sintomas de tosse e/ou pieira e/ou dif. respiratória:
Com o exercício físico: Não □ Sim □ Com as infecções respiratórias: Não □ Sim □ SINTOMAS DE RA 10) Nos últimos 12 meses o seu filho teve ≥2 dos sintomas seguintes, > 1h/dia?
Obstrução nasal □ Rinorreia mucosa □
Prurido nasal / Ocular □ Crises esternutatórias □ 11) Estes sintomas duraram:
< 4 dias/semana ou < 4 semanas □
> 4 dias/semana e > 4 semanas □
12) Ocorreu perturbação do sono/escola? Não □ Sim □
13) Estes sintomas parecem-lhe incomodativos? Não □ Sim □
14) Efectuou algum tratamento para estes sintomas, no último mês? Não □
Sim (especificar) □_________________ INFECÇÕES 15) Quantos ciclos de antibióticos fez nos últimos 6 meses (nº)?_________________
16) Efectuou algum ciclo de antibiótico no último mês? Não □ Sim □ 16.1) Porquê? OMA □ Sinusite □ Pneumonia □
Bronquite □ Outro □ Não sabe □ OUTROS
17) Tem alergia a algum alimento (actual)? Não □ Sim □_____________
18) Tem/teve lesões cutâneas recorrentes, pruriginosas? Não □ Sim □ 19) Tem alergia a algum medicamento? Não □ Sim □_____________
20) Tem alguma doença crónica (cardíaca, respiratória, imunodeficiência)? Não □ Sim □ 21) Faz medicação regular? Não □ Sim □______________________________________
Anexo 4 ‐ Questionário Médico
227
ANTECEDENTES FAMILIARES
22) Mãe: AB □ RA □ Al. Alimentar □
23) Pai: AB □ RA □ Al. Alimentar □
24) Irmão 1: AB □ RA □ Al. Alimentar □ (Idade____________)
25) Irmão 2: AB □ RA □ Al. Alimentar □ (Idade____________) AMBIENTE
26) O pai □ ou a mãe □ fumam? Nº de cigarros/dia_________________
27) Tem algum animal doméstico: Não □ Sim □_____________________________