Souvisí smrtnost na koronavirus s kvalitou ovzduší? Nová studie ukazuje, že možná ano, můžeme však studii věřit?9 min čtení

Nová studie publikovaná v časopise Environmental Pollution od autorského kolektivu z Itálie a Dánska poukazuje na možný vztah mezi smrtností na nový typ koronaviru a dlouhodobým znečištěním ovzduší v konkrétní oblasti. V tomto článku se podíváme na závěry studie, nebude ale chybět ani náš vlastní komentář k výsledkům studie.

Studie od vědců z italské University of Seina a dánské Aarhus University ukazuje, že možnou příčinou vysoké smrtnosti na koronavirus SARS-CoV-2 v některých částech Itálie by mohla být dlouhodobě zvýšená koncentrace znečišťujících látek v této oblasti. Vysoká smrtnost byla v Itálii zaznamenána především v regionech Lombardie a Emilia Romagna. Oba tyto regiony se nachází v severní části země. Autoři zmiňují vysokou míru znečištění v daných oblastech. Jak to v Evropě vypadá se můžeme podívat na následující mapě. V článku se hovoří především o znečištění prachovými částicemi PM_2,5. Následující mapu jsem převzal od Agentury pro životní prostředí (EEA) a ukazuje průměrné roční koncentrace PM_2,5 z roku 2016.

Z mapy je patrné, že severní část Itálie opravdu je velmi zatíženou oblastí v rámci Evropy. Článek uvádí celkovou smrtnost v Lombardii a Emilia Romagna k 21. 3. 2020 jako 12 %. Hypotézou tedy je, že vysoká smrtnost může být dána právě dlouhodobým vysokým imisním zatížením této oblasti. Znečištění ovzduší je jedním z nejznámějších původců dlouhodobého zánětu, který postupně může vést k hyperaktivaci imunitního systému. Toto může postihnout i funkci kardiovaskulárního systému (Yang et al., 2019; Radan, 2019). Jak ukázaly některé další studie, závěry popsané na myších se potvrdily i u lidských subjektů a systematický zánět v důsledku koncentrací PM₁₀ a PM_2,5 může vzniknout u i zdravých nekuřáků (Pope et al., 2016; Tsai et al., 2019). Jak popisuje článek citující další studie, nejen prachové částice můžou přispívat k tvorbě zánětu, roli hrají například také koncentrace přízemního ozonu (O₃) nebo oxidu siřičitého (SO₂) (Kurai et al., 2018; Che et al., 2016 a Cho et al., 2007).

V závěru studie autoři konstatují, že vědecké poznatky o možných dopadech vysokých koncentrací prachových částic a dalších znečišťujících látek znamenají, že lidé žijící v oblastech dlouhodobě vysokého znečištění ovzduší můžou mít oslabený imunitní systém či být více náchylní k rozvoji chronických dýchacích obtíží a infekcím, a to včetně mladých, zdravých jedinců. Podle autorů může právě toto vysvětlovat, proč v oblastech severní Itálie pozorujeme vyšší smrtnost po nakažení koronavirem SARS-CoV-2. Autoři také zmiňují, že do hry samozřejmě vstupuje celá řada dalších faktorů, které můžou být v konečném důsledku důležitější, než dlouhodobá míra znečištění v oblasti.

Komentář

Toliko závěry studie publikované 4. dubna v časopise Environmental Pollution. Nyní si dovolím napsat krátký komentář k této studii. Na jednu stranu si myslím, že myšlenka vlivu dlouhodobého znečištění ovzduší na míru smrtnosti na infekci koronavirem je zajímavá a nelze ji zcela vyloučit. Bohužel má ale studie i některé nedostatky, lépe řečeno je velmi krátká a nezabývá se některými dalšími podstatnými faktory. Celá analýza článku nemá ani jednu stranu A4 a zabývá se takřka výhradně citacemi studií, které se zabývaly vlivem částic PM_2,5 a PM₁₀ na lidské zdraví, konkrétně především na dýchací systém.

První z nedostatků vidím už v samotné mapě znečištění. Ano, sever Itálie patří k nejvíce zasaženým, ale pokud se podíváme zblízka, zjistíme, že Emilia Romagna není v nejvíce znečištěné oblasti a některé její části jsou již v mapě vyznačeny modrou barvou, tedy výrazně nižším ročním průměrem PM_2,5 než oblast úplně na severu. Do této oblasti patří regiony Piemont, Lombardie, Benátsko a Tridentsko-Horní Adiže. V tomto směru se hned nabízí další otázka, sever Itálie patří k nejvíce znečištěným, ale takových oblastí je více. Jen v Evropě vidíme například podobnou míru znečištění v některých částech Polska, ale i Moravskoslezského kraje či v některých státech Balkánského poloostrova. Pojďme se ale podívat dále do světa, konkrétně do Číny, odkud se koronavirus rozšířil. Podle údajů WorldBank je průměrná koncentrace PM_2,5 v Číně něco přes 50 µg/m³. Ve městech je však situace ještě o poznání horší. Pokud se nyní podíváte na legendu na obrázku Evropy, zjistíte, že v Itálii se průměr pohybuje kolem 15 až 25 µg/m³. Tady tedy vidím první potenciální problém. Studie se vůbec nezabývá potenciálně vysokým znečištěním v jiných oblastech než je Evropa. Přitom smrtnost z jiných oblastí známe. V Číně takto vysoká nebyla. Navíc spíše než podhodnocená je smrtnost obecně podhodnocená – o mrtvých se většinou ví, o nakažených se často neví, nemusí jít ani k doktorovi a proto počet nakažených, který nejsou započítaní je pravděpodobně vyšší než počet nezapočítaných mrtvých, což obecně vede k reálně nižší smrtnosti, než jaká je udávána.

Další z problémů je ona smrtnost. Článek cituje smrtnost v těchto regionech jako 12 % a jinde 4 %. To však opět není úplně pravda. Podívejme se na tabulku smrtnosti k aktuálnímu datu zde. Vycházet nyní budeme z dat, která v ní jsou k 7. 4. 2020. Nebudeme se zabývat regiony/zeměmi s velmi malým počtem nakažených a mrtvých, tady je jasné, že může být smrtnost velmi zkreslena. Z tabulky vyplývá, že 12% úmrtnost platí pro Itálii jako celek. Jsou zde však i další země s relativně vysokou smrtností a přitom již vyšším počtem nakažených – Velká Británie (51 tisíc nakažených, smrtnost 10,41 %), Nizozemsko (téměř 20 tisíc nakažených, úmrtnost 10,73 %) a další. Opět se podívejme na mapu znečištění v Evropě. Pokud se zaměříme na Velkou Británii a Nizozemsko, vidíme, že patří k čistším oblastem Evropy, co se ročního průměru koncentrací PM_2,5 týče. Tady je tedy další potenciální slabina studie, nezabývá se faktem, že zvýšená smrtnost je i v jiných oblastech, kde ale s vyšší mírou znečištění nekoreluje a naopak, v oblastech mimo Evropu, ale i v Evropě, kde znečištění také dosahuje vyšších hodnot, smrtnost vyšší není (například v Polsku bylo k 7. 4. evidováno 4532 nakažených s úmrtností “pouze” 2,45 %.

Posledním důležitým faktem je, že v podstatě nikdo v tuto chvíli nedokáže kvantifikovat podíl jednotlivých faktorů, které můžou hrát v smrtnosti roli – patří sem kromě znečištění ovzduší například průměrný věk obyvatelstva, úroveň, kapacita a vybavenost zdravotnického systému a zdravotních zařízení, přijatá preventivní opatření, dodržování preventivních opatření, a podobných faktorů by se jistě našla spousta.

Jaký je tedy závěr? Ač nelze vyloučit, že dlouhodobě vyšší míra znečištění ovzduší dělá populaci náchylnější a způsobuje větší komplikace končící častěji smrtí, ze současných dat nelze podobné závěry udělat, protože se situace rychle mění, nelze kvantifikovat podíl jednotlivých složek a tedy příčina vyšší smrtnosti v některých oblastech nemusí mít se znečištěním ovzduší nic společného. Studie neposkytuje žádnou komplexnější analýzu, která by se například blíže zaměřila na konkrétní oblasti s vyšším znečištěním a to i mimo Itálii a ve svém zdůvodňování vychází z velmi omezeného okruhu faktorů. Argumenty, které studie uvádí, tedy nepovažuji za nutně zcestné a do jisté míry v teoretické rovině dávají smysl, zároveň si ale nemyslím, že je v tuto chvíli možné podobné dedukce učinit a je pravděpodobně nutné být velmi opatrný v publikování podobných závěrů.

Che, L., Jin, Y., Zhang, C., Lai, T., Zhou, H., Xia, L., Tian, B., Zhao, Y., Liu, J., Wu, Y. and Wu, Y., 2016. Ozone-induced IL-17A and neutrophilic airway inflammation is orchestrated by the caspase-1-IL-1 cascade. Scientific reports, 6(1), pp.1-11.

Cho, H.Y., Morgan, D.L., Bauer, A.K. and Kleeberger, S.R., 2007. Signal transduction pathways of tumor necrosis factor–mediated lung injury induced by ozone in mice. American journal of respiratory and critical care medicine, 175(8), pp.829-839.

Kurai, J., Onuma, K., Sano, H., Okada, F. and Watanabe, M., 2018. Ozone augments interleukin-8 production induced by ambient particulate matter. Genes and Environment, 40(1), p.14.

Radan, M., Dianat, M., Badavi, M., Mard, S.A., Bayati, V. and Goudarzi, G., 2019. Gallic acid protects particulate matter (PM 10) triggers cardiac oxidative stress and inflammation causing heart adverse events in rats. Environmental Science and Pollution Research, 26(18), pp.18200-18207.

Yang et al., 2019 J. Yang, Y. Chen, Z. Yu, H. Ding, Z. Ma The influence of PM2.5 on lung injury and cytokines in mice Exp. Ther. Med., 18 (4) (2019), pp. 2503-2511.

Jáchym Brzezina

vedoucí oddělení kvality ovzduší

Rád si hraji s daty, tvořím webové aplikace a hledám cesty, jak věci někam posunout. Na ČHMÚ pracuji na pozici vedoucího oddělení kvality ovzduší, vytvořil jsem a spravuji tento blog, jsem administrátorem Facebook, Instagram a Twitter účtu ČHMÚ, jsem členem skupiny mobilní aplikace ČHMÚ a mám na starost anglickou větev našeho Facebook účtu. Podílím se na projektech napříč různými odděleními ČHMÚ a jsem project manager kontroly dat Evropské databáze emisí na čemž spolupracuji s Evropskou agenturou pro životní prostředí v Kodani.

Na ČHMÚ pracuji od roku 2014, práce mě moc baví a to nejen díky náplni, ale i skvělým kolegyním a kolegům.

Jsem také autorem nejpoužívanější šablony stránek pro uživatele meteostanic, používané ve více než 65 zemích ve více než 30 jazycích.