Environmental air pollution: respiratory effects / Poluição do ar ambiental: efeitos respiratórios

ABSTRACT Environmental air pollution is a major risk factor for morbidity and mortality worldwide. Environmental air pollution has a direct impact on human health, being responsible for an increase in the incidence of and number of deaths due to cardiopulmonary, neoplastic, and metabolic diseases; it also contributes to global warming and the consequent climate change associated with extreme events and environmental imbalances. In this review, we present articles that show the impact that exposure to different sources and types of air pollutants has on the respiratory system; we present the acute effects—such as increases in symptoms and in the number of emergency room visits, hospitalizations, and deaths—and the chronic effects—such as increases in the incidence of asthma, COPD, and lung cancer, as well as a rapid decline in lung function. The effects of air pollution in more susceptible populations and the effects associated with physical exercise in polluted environments are also presented and discussed. Finally, we present the major studies on the subject conducted in Brazil. Health care and disease prevention services should be aware of this important risk factor in order to counsel more susceptible individuals about protective measures that can facilitate their treatment, as well as promoting the adoption of environmental measures that contribute to the reduction of such emissions.

RESUMO A poluição do ar ambiental é um dos principais fatores de risco de morbidade e mortalidade global. Ela tem impacto direto na saúde humana, sendo responsável pelo aumento de incidência e de óbitos por doenças cardiorrespiratórias, neoplásicas e metabólicas; também contribui para o aquecimento global e para as consequentes alterações do clima associadas a eventos extremos e aos desequilíbrios ambientais. Nesta revisão, apresentamos artigos que evidenciam o impacto da exposição a diferentes fontes e tipos de poluentes do ar no sistema respiratório; apresentamos os efeitos agudos — como aumento de sintomas e no número de atendimentos em serviços de emergência, internações e óbitos — e crônicos — como o aumento da incidência de asma, DPOC e câncer de pulmão, assim como o declínio acelerado da função pulmonar. Também são apresentados e discutidos os efeitos da poluição atmosférica em populações mais suscetíveis e dos efeitos associados à realização de exercícios físicos em ambientes poluídos. Por fim, apresentamos os principais estudos brasileiros sobre o assunto. Os serviços de atenção à saúde e de prevenção de doenças devem ficar atentos a esse importante fator de risco para orientar indivíduos mais suscetíveis sobre medidas de proteção que possam facilitar seu tratamento, além de estimular a adoção de medidas ambientais que contribuam para a redução dessas emissões.

Risk factors for tuberculosis: diabetes, smoking, alcohol use, and the use of other drugs / Fatores de risco para tuberculose: diabetes, tabagismo, álcool e uso de outras drogas

ABSTRACT Tuberculosis continues to be a major public health problem. Although efforts to control the epidemic have reduced mortality and incidence, there are several predisposing factors that should be modified in order to reduce the burden of the disease. This review article will address some of the risk factors associated with tuberculosis infection and active tuberculosis, including diabetes, smoking, alcohol use, and the use of other drugs, all of which can also contribute to poor tuberculosis treatment results. Tuberculosis can also lead to complications in the course and management of other diseases, such as diabetes. It is therefore important to identify these comorbidities in tuberculosis patients in order to ensure adequate management of both conditions.

RESUMO A tuberculose continua a ser um importante problema de saúde para a humanidade. Embora os esforços para controlar a epidemia tenham reduzido sua mortalidade e incidência, há vários fatores predisponentes a ser controlados a fim de reduzir a carga da doença. Este artigo de revisão aborda alguns dos fatores de risco associados à infecção por tuberculose, como diabetes, tabagismo, uso de álcool e uso de outras drogas, que podem também contribuir para maus resultados do tratamento da tuberculose. A tuberculose pode levar a complicações no curso e no manejo de outras doenças, como o diabetes. Portanto, é importante identificar essas comorbidades em pacientes com tuberculose a fim de assegurar um manejo adequado de ambas as condições.

New and repurposed drugs to treat multidrug- and extensively drug-resistant tuberculosis / Novos fármacos e fármacos repropostos para o tratamento da tuberculose multirresistente e extensivamente resistente

ABSTRACT Multidrug-resistant and extensively drug-resistant tuberculosis (MDR-TB and XDR-TB, respectively) continue to represent a challenge for clinicians and public health authorities. Unfortunately, although there have been encouraging reports of higher success rates, the overall rate of favorable outcomes of M/XDR-TB treatment is only 54%, or much lower when the spectrum of drug resistance is beyond that of XDR-TB. Treating M/XDR-TB continues to be a difficult task, because of the high incidence of adverse events, the long duration of treatment, the high cost of the regimens used, and the drain on health care resources. Various trials and studies have recently been undertaken (some already published and others ongoing), all aimed at improving outcomes of M/XDR-TB treatment by changing the overall approach, shortening treatment duration, and developing a universal regimen. The objective of this review was to summarize what has been achieved to date, as far as new and repurposed drugs are concerned, with a special focus on delamanid, bedaquiline, pretomanid, clofazimine, carbapenems, and linezolid. After more than 40 years of neglect, greater attention has recently been paid to the need for new drugs to fight the "white plague", and promising results are being reported.

RESUMO A tuberculose multirresistente (TB-MDR, do inglês multidrug-resistant) e a extensivamente resistente (TB-XDR, do inglês extensively drug-resistant) continuam representando um desafio para os clínicos e as autoridades de saúde pública. Infelizmente, embora haja relatos encorajadores de taxas de sucesso maiores, a taxa global de desfechos favoráveis do tratamento da TB-MDR/XDR é de apenas 54%, ou muito menor quando o espectro de resistência aos fármacos vai além do da TB-XDR. O tratamento da TB-MDR/XDR continua sendo uma tarefa difícil, em razão da alta incidência de eventos adversos, do longo tempo de tratamento, do alto culto dos esquemas utilizados e da drenagem dos recursos de saúde. Diversos ensaios e estudos foram realizados recentemente (alguns já publicados e outros em andamento), todos visando a melhorar os desfechos do tratamento da TB-MDR/XDR por meio da alteração da abordagem geral, redução do tempo de tratamento e desenvolvimento de um esquema universal. O objetivo desta revisão foi resumir o que se conseguiu até o momento, no que se refere a novos fármacos e fármacos repropostos, dando foco especial para delamanid, bedaquilina, pretomanida, clofazimina, carbapenêmicos e linezolida. Após mais de 40 anos de negligência, recentemente foi dada mais atenção á necessidade de novos fármacos para se combater a "praga branca", e resultados promissores estão sendo relatados.

Evaluation of peak expiratory flow in adolescents and its association with inhalable particulate in a Brazilian medium-sized city / Avaliação do pico de fluxo expiratório em adolescentes e sua associação com material particulado em uma cidade brasileira de médio porte

ABSTRACT: Introduction: High particulate matter (PM10) concentrations are associated with increased incidence of respiratory symptoms and decreased lung function. This study evaluates the air pollution effects in children's and adolescents' lung function using peak expiratory flow (PEF) measurements over a given period, in an area exposed to industrial emissions. Methodology: This was a panel study. The effects of air pollution on respiratory symptoms and PEF were investigated in 117 children and adolescents from three public schools in areas of exposure to air pollution from a mining company in a Brazilian medium-sized city, from 2008 to 2009. The average daily PM10, temperature and humidity were recorded by the monitoring network in the region. Association between daily records of PEF and PM10 was assessed in mixed-effect regression models, controlling for temperature, humidity, and body mass index. Results: About 60,000 PEF measurements were performed. Increases of 14µg/m3 in PM10 were associated with decreased PEF in the morning (-1.04%, 95%CI -1.32; -0.77) and evening (-1.2%, 95%CI -1.49, -0.92). Discussion: We found a significant negative association between particulate matter and peak expiratory flow rate in this population, and these remained significant even after adjusted for temperature, humidity, body mass index, coughing, wheezing and coryza. Conclusion: Adverse effects were found and it suggests an association between increase in PM10 and reduced lung function.

RESUMO: Introdução: Altas concentrações de material particulado (MP10) estão associadas com o aumento da incidência de sintomas respiratórios e a diminuição da função pulmonar. Este estudo avalia os efeitos da poluição do ar na função pulmonar de crianças e adolescentes, usando medições de pico de fluxo expiratório por determinado período, em área exposta a emissões industriais. Metodologia: Este é um estudo de painel. Os efeitos da poluição nos sintomas respiratórios e no pico de fluxo expiratório (PEF) foram investigados em 117 crianças e adolescentes, em três escolas públicas localizadas na área de dispersão da pluma dos poluentes emitidos por uma indústria de mineração em uma cidade brasileira de médio porte, em 2008 e 2009. Médias diárias de MP10, temperatura e umidade foram coletadas pela rede de monitoramento na região. Associação entre registros diários de PEF e de MP10 foi avaliada utilizando modelos de regressão de efeito misto, controlando por temperatura, umidade e índice de massa corporal (IMC). Resultados: Cerca de 60 mil medidas de PEF foram realizadas. Aumentos de 14 µg/m3 de MP10 foram associados com diminuições das medições do PEF da manhã (-1,04%, intervalo de confiança de 95% - IC95% -1,32; -0,77) e à noite (-1,2%, IC95% -1,49; -0,92). Discussão: Neste estudo encontramos associação negativa significativa entre exposição a MP10 e pico de fluxo expiratório. Essas associações permaneceram significativas mesmo após o ajuste para temperatura, umidade, IMC, sexo, tosse, chiado e coriza. Conclusão: Os efeitos adversos foram encontrados sugerindo associação entre o aumento de MP10 e a função pulmonar reduzida.

The challenge of managing extensively drug-resistant tuberculosis at a referral hospital in the state of São Paulo, Brazil: a report of three cases / O desafio do tratamento da tuberculose extensivamente resistente em um hospital de referência no estado de São Paulo: um relato de três casos

ABSTRACT Here, we report the cases of three patients diagnosed with extensively drug-resistant tuberculosis and admitted to a referral hospital in the state of São Paulo, Brazil, showing the clinical and radiological evolution, as well as laboratory test results, over a one-year period. Treatment was based on the World Health Organization guidelines, with the inclusion of a new proposal for the use of a combination of antituberculosis drugs (imipenem and linezolid). In the cases studied, we show the challenge of creating an acceptable, effective treatment regimen including drugs that are more toxic, are more expensive, and are administered for longer periods. We also show that treatment costs are significantly higher for such patients, which could have an impact on health care systems, even after hospital discharge. We highlight the fact that in extreme cases, such as those reported here, hospitalization at a referral center seems to be the most effective strategy for providing appropriate treatment and increasing the chance of cure. In conclusion, health professionals and governments must make every effort to prevent cases of multidrug-resistant and extensively drug-resistant tuberculosis.

RESUMO Relatamos aqui os casos de três pacientes portadores de tuberculose extensivamente resistente, internados em um hospital de referência no estado de São Paulo, e mostramos sua evolução clínica, radiológica e laboratorial pelo período de um ano. O tratamento instituído foi baseado nas diretrizes da Organização Mundial da Saúde, com a inclusão de uma nova proposta de uso de uma associação de drogas antituberculose (linezolida e imipenem). Nos casos estudados, demonstrou-se o desafio de construir um esquema terapêutico aceitável e eficiente com drogas mais tóxicas, mais dispendiosas e que foram utilizadas por períodos mais prolongados. Mostramos também o importante acréscimo nos custos do tratamento desses pacientes, com possíveis impactos no sistema de saúde mesmo após a alta hospitalar. Ressaltamos que, em casos extremos como os apresentados neste estudo, a hospitalização em centros de referência mostrou-se o caminho mais efetivo para oferecer tratamento adequado com possibilidade de cura. Em conclusão, todos os esforços dos profissionais da saúde e do poder público devem ser direcionados a evitar casos de tuberculose multirresistente e extensivamente resistente.

A poluição do ar e o sistema respiratório / Air pollution and the respiratory system

A poluição atmosférica encontra-se presente nos mais diferentes cenários ao longo dos últimos 250 anos, desde que a Revolução Industrial acelerou o processo de emissão de poluentes que, até então, estava limitado ao uso doméstico de combustíveis vegetais e minerais e às emissões vulcânicas intermitentes. Hoje, aproximadamente 50% da população do planeta vivem em cidades e aglomerados urbanos e estão expostas a níveis progressivamente maiores de poluentes do ar. Este estudo é uma revisão não sistemática sobre os diferentes tipos e fontes de poluentes do ar e os efeitos respiratórios atribuídos à exposição a esses contaminantes. Podem ser creditados aos poluentes particulados e gasosos, emitidos por diferentes fontes, aumentos nos sintomas de doenças, na procura por atendimentos em serviços de emergência e no número de internações e de óbitos. Mais do que descompensar doenças pré-existentes, exposições crônicas têm ajudado a aumentar o número de casos novos de asma, de DPOC e de câncer de pulmão, tanto em áreas urbanas quanto em áreas rurais, fazendo com que os poluentes atmosféricos rivalizem com a fumaça do tabaco pelo papel de principal fator de risco para estas doenças. Na rotina de clínicos e pneumologistas, esperamos contribuir para consolidar a importância da investigação sobre a exposição aos poluentes do ar e o reconhecimento de que esse fator de risco merece ser levado em conta na adoção da melhor terapêutica para o controle das descompensações agudas das doenças respiratórias e para a sua manutenção entre as crises.

Over the past 250 years-since the Industrial Revolution accelerated the process of pollutant emission, which, until then, had been limited to the domestic use of fuels (mineral and vegetal) and intermittent volcanic emissions-air pollution has been present in various scenarios. Today, approximately 50% of the people in the world live in cities and urban areas and are exposed to progressively higher levels of air pollutants. This is a non-systematic review on the different types and sources of air pollutants, as well as on the respiratory effects attributed to exposure to such contaminants. Aggravation of the symptoms of disease, together with increases in the demand for emergency treatment, the number of hospitalizations, and the number of deaths, can be attributed to particulate and gaseous pollutants, emitted by various sources. Chronic exposure to air pollutants not only causes decompensation of pre-existing diseases but also increases the number of new cases of asthma, COPD, and lung cancer, even in rural areas. Air pollutants now rival tobacco smoke as the leading risk factor for these diseases. We hope that we can impress upon pulmonologists and clinicians the relevance of investigating exposure to air pollutants and of recognizing this as a risk factor that should be taken into account in the adoption of best practices for the control of the acute decompensation of respiratory diseases and for maintenance treatment between exacerbations.

Drogas antituberculose: interações medicamentosas, efeitos adversos e utilização em situações especiais - parte 1: fármacos de primeira linha / Antituberculosis drugs: drug interactions, adverse effects, and use in special situations - part 1: first-line drugs

Os objetivos principais do tratamento da tuberculose são curar o paciente e minimizar a possibilidade de transmissão do bacilo para indivíduos saudáveis. Reações adversas ou interações das drogas antituberculose entre si e com outros fármacos podem causar modificação ou descontinuação da terapêutica. Revisamos sucintamente o novo tratamento farmacológico da tuberculose introduzido pelo Ministério da Saúde do Brasil em 2009 e mostramos os mecanismos gerais de ação, absorção, metabolização e excreção dos medicamentos utilizados no esquema básico. Descrevemos as reações adversas e as interações (com medicamentos, alimentos e antiácidos) assim como a abordagem mais adequada para situações especiais, como gravidez, amamentação, insuficiência hepática e renal. Também descrevemos os mecanismos pelos quais as interações das drogas antituberculose do esquema básico podem causar hepatite medicamentosa e as possíveis alternativas nessa situação.

The main objectives of tuberculosis therapy are to cure the patients and to minimize the possibility of transmission of the bacillus to healthy subjects. Adverse effects of antituberculosis drugs or drug interactions (among antituberculosis drugs or between antituberculosis drugs and other drugs) can make it necessary to modify or discontinue treatment. We briefly review the new guidelines for the pharmacological treatment of tuberculosis, introduced by the Brazilian National Ministry of Health in 2009, and describe the general mechanism of action, absorption, metabolization, and excretion of the first-line drugs used in the basic regimen. We describe adverse drug reactions and interactions (with other drugs, food, and antacids), as well as the most appropriate approach to special situations, such as pregnancy, breastfeeding, liver failure, and kidney failure. We also describe the mechanisms by which the interactions among the antituberculosis drugs used in the basic regimen can cause druginduced hepatitis, and we discuss the alternatives in this situation.

Drogas antituberculose: interações medicamentosas, efeitos adversos e utilização em situações especiais - parte 2: fármacos de segunda linha / Antituberculosis drugs: drug interactions, adverse effects, and use in special situations - part 2: second line drugs

Os objetivos principais do tratamento da tuberculose são curar o paciente e minimizar a possibilidade de transmissão do bacilo para indivíduos saudáveis. Reações adversas ou interações das drogas antituberculose entre si e com outros fármacos podem causar modificação ou descontinuação da terapêutica. Descrevemos os mecanismos gerais de ação, absorção, metabolização e excreção dos medicamentos utilizados no tratamento da tuberculose multidroga resistente (aminoglicosídeos, fluoroquinolonas, cicloserina/terizidona, etionamida, capreomicina e ácido para-aminossalicílico). Descrevemos as reações adversas e as interações (com medicamentos, alimentos e antiácidos) assim como a abordagem mais adequada para situações especiais, como gravidez, amamentação, insuficiência hepática e renal.

The main objectives of tuberculosis therapy are to cure the patients and to minimize the possibility of transmission of the bacillus to healthy subjects. Adverse effects of antituberculosis drugs or drug interactions (among antituberculosis drugs or between antituberculosis drugs and other drugs) can make it necessary to modify or discontinue treatment. We describe the general mechanism of action, absorption, metabolization, and excretion of the drugs used to treat multidrug resistant tuberculosis (aminoglycosides, fluoroquinolones, cycloserine/terizidone, ethionamide, capreomycin, and para-aminosalicylic acid). We describe adverse drug reactions and interactions (with other drugs, food, and antacids), as well as the most appropriate approach to special situations, such as pregnancy, breastfeeding, liver failure, and kidney failure.

Repercussões clínicas da exposição à poluição atmosférica / Clinical repercussions of exposure to atmospheric pollution

A poluição atmosférica é um assunto exaustivamente discutido mundialmente. As repercussões clínicas decorrentes das exposições aos principais poluentes atmosféricos são apresentadas resumidamente. Os padrões de qualidade do ar para esses agentes, segundo a Agência de Proteção Ambiental Americana, estão descritos em relação aos seus valores primários e tempo médio. Os efeitos respiratórios conseqüentes à queima de combustíveis fósseis e de biomassa são apresentados de forma sucinta visando, essencialmente, a alertar os profissionais da saúde para o aumento da morbidade relacionada com a poluição ambiental.

Atmospheric pollution is a topic of extensive discussion the world over. The clinical repercussions of exposure to the principal atmospheric pollutants are summarized herein. According to the American Environmental Protection Agency, air quality standards for these agents are set based on their primary and half-life values. The respiratory effects of the burning of fossil fuels and biomass are succinctly presented, with a special focus on alerting health care professionals of the increased morbidity related to environmental pollution.

Queima de biomassa e efeitos sobre a saúde / Biomass burning and its effects on health

A primeira idéia que se forma na mente das pessoas e do pesquisador é associar a poluição do ar aos grandes centros urbanos, com a imagem de poluentes sendo eliminados por veículos automotores ou pela chaminé de suas fábricas. Entretanto, uma parcela considerável da população do planeta convive com uma outra fonte de poluição, que atinge preferencialmente os países em desenvolvimento: a queima de biomassa. Este artigo tem como objetivo chamar a atenção do pneumologista, da comunidade e das autoridades para os riscos à saúde da população exposta a essa fonte geradora de poluentes, seja em ambientes internos, seja em ambientes abertos. O presente trabalho caracteriza as principais condições que levam à combustão de biomassa, como a literatura tem registrado os seus efeitos sobre a saúde humana, discutindo os mecanismos fisiopatológicos envolvidos, e finaliza com a apresentação de dois estudos recentes que enfatizam a importância da queima de um tipo específico de biomassa, a palha da cana-de-açúcar, prática comum no interior do Brasil, e sua interferência no perfil de morbidade respiratória da população exposta.

Avaliação dos efeitos do material particulado proveniente da queima da plantação de cana-de-açúcar sobre a morbidade respiratória na população de Araraquara - SP / Evaluation of the effects of particulate matter deriving from sugar cane plantation burning on the respiratory morbidity of the Araraquara city population

Desde o início do século passado, estudos na literatura médica documentaram uma significativa associação entre poluição atmosférica decorrente da emissão de combustíveis fósseis e morbimortalidade na raça humana, inclusive para níveis de poluentes no ar considerado como seguro para a saúde da população exposta. Na década de 70, durante a crise do petróleo o governo brasileiro implementou um programa chamado Proálcool com o objetivo de produzir um combustível alternativo, renovável, e não poluente: o etanol, derivado da cana-de-açúcar. Esse programa culminou com uma grande produção de veículos movidos a álcool a partir da década de 80, e um grande incremento da cultura da cana-de-açúcar na região central do Estado de São Paulo. Com a crescente utilização do álcool como combustível em veículos automotores houve uma melhora na qualidade do ar nos grandes centros urbanos. Existe, porém, o contraponto: a cana-de-açúcar é uma cultura agrícola singular, uma vez que, por razões de produtividade e de segurança, a colheita é realizada após a queima dos canaviais, o que gera uma grande quantidade de elemento particulado negro denominado "fuligem da cana". Esse material particulado modifica as características do meio ambiente nas regiões onde a cana-de-açúcar é cultivada, colhida e industrializada. A queima da biomassa é a maior fonte de emissão de material particulado e de gases tóxicos no planeta, e não havia na literatura médica qualquer trabalho, que relacionasse a poluição atmosférica em conseqüência da queima desse tipo especifico de biomassa, com a saúde humana. Esse estudo epidemiológico de séries temporais avalia a associação entre o material particulado coletado durante a queima de plantações de cana-de-açúcar e um indicador de morbidade respiratória em Araraquara (SP). Entre 26 de maio e 31 de agosto de 1995, o número diário de pacientes que necessitaram inalações em um dos principais hospitais da cidade foi quantificado...

This times series epidemiological study was designed to evaluate the association between particulate matter collected during sugar cane plantation burning and an indicator of morbidity respiratory in Araraquara, São Paulo State, Brazil. From May 26th to August 31st, 1995, the daily number of patients that received inhalation therapy in one of the main hospitals of the city was recorded and used as a morbidity respiratory estimation. In order to estimate air pollution levels the daily sediment weight from sugar cane particulate matter was measured after collected by simple sedimentation process, in two strategic points of the city: one in a central area and the other in a peripheral area. The association between the sediment weight and the number of patients who received inhalation therapy was evaluated by means of generalized additive Poisson regression models controlled for seasonality, temperature and days of the week. A positive significant and dose-dependent relationship was found between the number of inhalation therapy and the sediment weight. The relative risk of inhalation therapy associated with an increase of 10 mg in the sediment weight was 1.09 (1 - 1.19), and the relative risk of an inhalation therapy was 1.20 (1.03 -1.39) in the most polluted days. These results indicate that sugar cane plantations burning may cause deleterious health effects in the exposed population.

Estudo comparativo de métodos utilizados para obtençäo de diferentes células em lavado nasal de voluntários residentes na cidade de Araraquara - SP / A comparative sudy of the methods used for the recovery of different cells in the nasal lavage among volunteer personal in the city of Araraquara, SP

Dentre os efeitos que a poluiçäo causa à saúde humana, a irritaçäo da mucosa exposta é o evento mais recente e também o mais óbvio. A mucosa, sob contínua agressäo de poluentes dispersos em aerossóis, apresenta processo inflamatório. Os habitantes de Araraquara, SP, estäo expostos à queima de cana-de-açúcar em quase todos os meses do ano. Este poluente é também responsável por danos à mucosa nasal. A maior dificuldade para o estudo de células em lavado nasal é a recuperaçäo celular, pois o muco as mantém firmemente aderidas, impedindo sua quantificaçäo adequada. Este estudo propöe a avaliaçäo de dois métodos para a recuperaçäo de células no lavado nasal de 26 voluntários, o método clássico modificado utilizando os mucolíticos N-acetilcisteína e ditiotreitol. O melhor método de recuperaçäo de leucócitos(P=0,038; p<0,05) e hemácias (P=0,0435, p<0,05) foi o da agitaçäo. Para células epiteliais, os dois métodos mostraram-se semelhantes em eficiência (P=0,865, p>0,005). Entretanto os mucolíticos N-acetilcisteína e ditiotreitol comprometem a arquitetura celular, dificultando sua análise morfotintorial. Em conclusäo, o método da agitaçäo mostrou-se mais eficiente para a recuperaçäo de leucócitos e hemácias em lavado nasal, enquanto para células epiteliais ambos os métodos mostraram-se eficientes.