Narażenie na hałas w środowisku i w miejscu pracy w związku z występowaniem cukrzycy typu 2

Przedmioty studiów

Operat losowania dla badania stanowi dziewięć kohort skandynawskich. W okręgu sztokholmskim zrekrutowano cztery kohorty: [Sztokholmski Program Zapobiegania Cukrzycy (SDPP), 60-letni mężczyźni i kobiety (Sixty), Rejestr Bliźniąt (SALT) i Szwedzkie Krajowe Badanie Starzenia się i Opieki w Kungsholmen (SNAC-K)], w których wzięło udział łącznie ponad 22 500 uczestników. Do badania Malmö Diet and Cancer (MDC) włączono 28 098 mężczyzn i kobiet mieszkających w mieście Malmö. Do duńskiej kohorty dotyczącej raka i zdrowia związanej z dietą (DCH) włączono 57 053 uczestników z większych obszarów Kopenhagi i Aarhus. Do szwedzkiej kohorty mammograficznej (SMC) zrekrutowano 13 680 kobiet mieszkających w rejonie Uppsali. Duńska Kohorta Pielęgniarek (DNC) obejmowała 28 731 pielęgniarek z całej Danii. Duńskie Krajowe Badanie Zdrowia (DNHS) objęło 177 639 osób wybranych losowo z całej Danii. Ogólnie rzecz biorąc, rekrutacja dotyczyła osób w wieku od 16 do 99 lat i miała miejsce w latach 1992–2013. Osoby objęte badaniem podczas rekrutacji wypełniały kwestionariusze dotyczące czynników związanych ze stylem życia, stanem zdrowia i cechami społeczno-ekonomicznymi.

Ocena ekspozycji

Hałas komunikacyjny: Narażenie na hałas komunikacyjny ocenia się na podstawie dobrze zweryfikowanych modeli. Hałas w ruchu drogowym i kolejowym modeluje się za pomocą Nordyckiej Metody Predykcji lub aktualizacji tej metody. W przypadku hałasu drogowego zmienne wejściowe obejmują geokody, badanie terenu i budynków oraz informacje na temat średniego rocznego dziennego ruchu, rozkładu ruchu lekkiego/ciężkiego, prędkości podróży i rodzaju drogi dla wszystkich głównych połączeń drogowych. Hałas kolejowy obliczany jest dla wszystkich adresów znajdujących się w promieniu 1000 m wokół wszystkich torów kolejowych. Zmienne wejściowe obejmują geokody, badanie terenu i budynków, średnią liczbę pociągów w danym okresie (dzień/wieczór/noc), typy pociągów i prędkość podróży. Ponadto miasta posiadające tramwaje i/lub metro uwzględniają je w obliczeniach. Hałas samolotów szacuje się na podstawie map hałasu uzyskanych od władz lokalnych lub krajowych.

Szczegółowe oceny hałasu przeprowadzane są co pięć lub dziesięć lat, a poziomy hałasu dla lat pomiędzy latami szacunkowymi obliczane są w oparciu o interpolację liniową lub inne metody przybliżone. Dla każdego uczestnika oblicza się średnie ważone w czasie narażenie na hałas z każdego źródła hałasu drogowego podczas obserwacji, biorąc pod uwagę wszystkie adresy, pod którymi mieszkał badany, oraz biorąc pod uwagę czas pobytu pod każdym adresem. Ponadto szacuje się łączne narażenie na wiele źródeł hałasu drogowego.

Zanieczyszczenie powietrza: Poziomy zanieczyszczenia powietrza szacuje się we wszystkich adresach mieszkalnych w okresie badania dla uczestników w dziewięciu kohortach, stosując zatwierdzone modele dyspersji o wysokiej rozdzielczości (1). Narażenie na zanieczyszczenia powietrza reprezentują cząstki stałe o średnicy aerodynamicznej do 2,5 µm (PM2,5), na które ma wpływ zarówno transport lokalny, jak i dalekobieżny, oraz dwutlenek azotu (NO2), odzwierciedlający głównie emisje lokalne, np. ruch drogowy. Interpolacja poziomów zanieczyszczeń powietrza pomiędzy latami wraz z ocenami, a także obliczenie poszczególnych narażeń ważonych w czasie odbywa się przy użyciu podobnej metodologii jak w przypadku hałasu komunikacyjnego.

Narażenie w miejscu pracy: koncentruje się na hałasie i cząstkach spalania, w oparciu o zawody osób objętych badaniem w połączeniu z informacjami z matrycy narażenia w miejscu pracy (JEM). Narażenie na hałas w miejscu pracy szacuje się na podstawie JEM opracowanego w Szwecji. JEM opiera się na pomiarach w miejscu pracy i określa średni roczny dzienny równoważny 8-godzinny poziom ciśnienia akustycznego ważony A w pięciu klasach narażenia. Poziom hałasu jest dopasowywany do okresu, ponieważ poziomy hałasu różnią się w zależności od zawodu w czasie. Wykorzystuje się narażenie na hałas w miejscu pracy podczas rekrutacji oraz, jeśli jest to możliwe, narażenie w określonych przedziałach czasowych w trakcie obserwacji. Narażenie zawodowe na cząstki powstałe podczas spalania jest traktowane w taki sam sposób, jak hałas, ale w oparciu o dostosowany fiński JEM.

Współzmienne: Wyboru współzmiennych dokonuje się a priori w oparciu o istniejącą literaturę, wiarygodność biologiczną i dostępność dających się zharmonizować zmiennych w obrębie kohort. Uczestnicy kohorty wypełniali kwestionariusze podczas rekrutacji, podając zmienne dotyczące diety i stylu życia, w tym palenie tytoniu, intensywność palenia, spożycie alkoholu i aktywność fizyczna w czasie wolnym. Indywidualny poziom wykształcenia i stan cywilny uzyskuje się z krajowych rejestrów lub ankiet, a na poziomie obszaru (małe obszary jednorodne społeczno-gospodarczo, liczące około 1000-2000 mieszkańców) oznacza dochody z rejestrów. Obszary zielone ocenia się na podstawie zdjęć satelitarnych, przede wszystkim przy użyciu znormalizowanego wskaźnika roślinności różnicowej.

Ocena wyniku

Częstość występowania T2D: Wszystkie istotne informacje zebrane w obrębie każdej kohorty wykorzystuje się do identyfikacji najczęstszych przypadków cukrzycy na początku badania, które zostaną wykluczone z analiz podłużnych, oraz przypadków incydentalnych w okresie obserwacji do 2020 r. Obejmuje to połączenie z rejestrami pacjentów i rejestrami leków przepisywanych na receptę, a także wykorzystanie samodzielnie zgłaszanej cukrzycy w kwestionariuszach i pomiarach biomarkerów (głównie glukozy na czczo i hemoglobiny glikowanej), zarówno na początku badania, jak i podczas obserwacji. Metodologia identyfikacji przypadków T2D została już z powodzeniem zastosowana w naszym projekcie dla kohort. W Szwecji Rejestr Pacjentów jest objęty pełnym zakresem od 1987 r., ale zawiera kompleksowe dane dotyczące pacjentów ambulatoryjnych dopiero od 2001 r., a rejestr leków przepisywanych na receptę został uruchomiony w 2005 r. W Danii zarówno rejestry pacjentów, jak i rejestry leków przepisywanych na receptę są objęte pełnym zakresem leczenia przez praktycznie cały okres obserwacji swoich kohort. Ponadto w Szwecji i Danii istnieją krajowe rejestry T2D, lecz nie są one objęte kompleksowym zakresem przez większość okresu objętego kontrolą. Ogólnie rzecz biorąc, brakuje niektórych źródeł rejestrów umożliwiających identyfikację przypadków T2D, głównie w przypadku kohort szwedzkich na początku okresu obserwacji. Jednakże w zakresie, w jakim nie jest to powiązane z badanym narażeniem, nie będzie to miało wpływu na ważność ustaleń.

Antropometria: w większości kohort przeszkolone pielęgniarki przeprowadziły pomiary wzrostu, masy ciała i obwodu talii w momencie rekrutacji, podczas gdy w pozostałych kohortach odpowiednie informacje były zgłaszane samodzielnie. W dwóch kohortach w okresie obserwacji przeprowadzono powtarzane pomiary, co umożliwiło podłużną ocenę cech antropometrycznych. W analizach mediacyjnych dane dotyczące nadwagi/otyłości oparte na informacjach antropometrycznych uzyskanych w momencie rekrutacji zostaną połączone z incydentami T2D w trakcie obserwacji.

Biomarkery i pomiary kliniczne: W przypadku pięciu szwedzkich kohort w chwili rekrutacji uczestników badania dostępne są informacje na temat ciśnienia krwi na podstawie pomiarów przeprowadzonych przez przeszkolone pielęgniarki, a także biomarkerów klinicznych, w tym poziomu glukozy i lipidów w surowicy. W kohorcie SNAC-K pomiary poziomu hemoglobiny glikowanej (HbA1c) wykonywano co 3–6 lat w latach 2001–2019. W przypadku uczestników SDPP doustne testy tolerancji glukozy wykonywano trzykrotnie w trakcie obserwacji. Informacje z biomarkerów umożliwiają dokładne określenie T2D i stanu przedcukrzycowego, z należytym uwzględnieniem leczenia, a także zostaną wykorzystane do walidacji informacji z rejestru i kwestionariuszy, przede wszystkim w celu określenia stopnia niezdiagnozowania.

Ryzyko przypisywane populacji: Ocena ryzyka opiera się na szacunkach narażenia populacji na hałas transportowy i hałas zawodowy w zlewniach uczestniczących kohort (Aarhus, Kopenhaga, Dania, Malmö, Sztokholm i Uppsala) przy użyciu opisanych powyżej technik modelowania o wysokiej rozdzielczości . Zostanie to połączone z funkcjami reakcji na narażenie uzyskanymi w ramach projektu w celu oszacowania liczby przypadków T2D związanych z hałasem transportowym i zawodowym. W szczególności oceniana jest liczba przypadków związanych z interakcjami hałasu drogowego z zanieczyszczeniem powietrza i narażeniem zawodowym.

Organizacja projektu

Grupa projektowa zaangażowana w projekt składa się z Göran Pershagen (profesor w Instytucie Medycyny Środowiskowej (IMM), Karolinska Institutet (KI), ze szczególnym uwzględnieniem epidemiologii hałasu i zanieczyszczeń powietrza), Sofia Carlsson (profesor nadzwyczajny i starszy wykładowca w IMM , ze szczególnym uwzględnieniem epidemiologii T2D), Pettera Ljungmana (profesora nadzwyczajnego w IMM i starszego lekarza na oddziale kardiologii szpitala Danderyd, ze szczególnym uwzględnieniem epidemiologii zanieczyszczeń powietrza) i Mette Sörensen (starszy badacz w Duńskim Towarzystwie Onkologicznym i adiunkt , Wydział Nauk Przyrodniczych i Środowiska Uniwersytetu w Roskilde, ze szczególnym uwzględnieniem epidemiologii hałasu). Ponadto w projekt zaangażowany jest akustyk Mikael Ögren z Uniwersytetu w Göteborgu, a także przedstawiciele wszystkich uczestniczących grup. Do projektu zostanie zatrudniony pracownik naukowy ze stopniem doktora.

Analiza danych i statystyka

Do oszacowania zależności narażenie-reakcja w zbiorczych analizach dziewięciu kohort wykorzystuje się przede wszystkim techniki regresji logistycznej i Coxa, a także ocenę splajnów. Szacuje się, że w okresie obserwacji w kohortach wykrytych zostanie ogółem ponad 15 000 nowych przypadków T2D. Zwykłe analizy mocy nie są znaczące, ponieważ cel jest bardziej ambitny niż samo wykrycie różnicy w ryzyku między narażonymi i nienarażonymi, dla których moc statystyczna wynosi 100% przy rozsądnych założeniach. Głównym celem jest estymacja funkcji ekspozycja-reakcja dla hałasu drogowego i T2D z odpowiednią precyzją. Badanie dotyczące hałasu drogowego i udarów mózgu, obejmujące 11 000 przypadków i oparte na zbiorczych analizach większości naszych kohort, wykazało wąskie 95% przedziały ufności dla szacunków ryzyka w zakresie powszechnego narażenia na hałas drogowy, co wskazuje, że wielkość badania jest wystarczający. Ponadto przeprowadzane są analizy interakcji, np. pomiędzy źródłami hałasu komunikacyjnego oraz z zanieczyszczeniem powietrza, wykorzystując terminy interakcji i stratyfikację. We wszystkich analizach uzyskiwane są wyniki uwzględniające płeć. Obszerny zbiór informacji na temat czynników ryzyka T2D umożliwia dokładną kontrolę czynników zakłócających. W szczególności zakłócenia spowodowane czynnikami społeczno-ekonomicznymi ocenia się na podstawie danych indywidualnych i kontekstowych, które mogą mieć wpływ na wybór miejsca zamieszkania.

Analizę mediacji przyczynowej wykorzystuje się do zbadania potencjalnej mediacyjnej roli nadwagi/otyłości w związku pomiędzy narażeniem na hałas w transporcie lub w miejscu pracy a występowaniem T2D. Opracowano dwa modele: model regresji logistycznej dla narażenia na hałas drogowy i nadwagi/otyłości oraz model proporcjonalnego hazardu Coxa dla narażenia na hałas i incydentu T2D, uwarunkowany nadwagą/otyłością, ze współzmiennymi podobnymi do analiz prospektywnych. Efekt całkowity (wpływ hałasu drogowego na incydent T2D), efekt bezpośredni (efekt niezależny od nadwagi/otyłości), efekt pośredni (efekt przypisywany wpływowi hałasu na otyłość/nadwagę oraz udział pośredni (odsetek oblicza się efekt pośredni do efektu całkowitego). Podobne analizy mediacji zostaną przeprowadzone dla zaburzeń snu w odniesieniu do związku hałasu drogowego z T2D.