Systematic review and meta-analysis of case-crossover and time-series studies of short term outdoor nitrogen dioxide exposure and ischemic heart disease morbidity

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dc.contributor.author

Stieb, David M.

Zheng, Carine

Salama, Dina

Berjawi, Rania

Emode, Monica

Hocking, Robyn

Lyrette, Ninon

Matz, Carlyn

Lavigne, Eric

Shin, Hwashin H.

dc.date.accessioned

2024-03-06T21:50:07Z

dc.date.available

2024-03-06T21:50:07Z

dc.date.issued

2020-07-17

dc.description - en

Health Canada is responsible for the assessment and management of health risks to Canadians from exposures in the environment. Systematic reviews employ rigorous procedures to identify, evaluate and synthesise scientific evidence. Nitrogen dioxide (NO2) is a common urban air pollutant which originates mainly from vehicle emissions. Ischemic heart disease (IHD - heart attack and angina) is a leading cause of death and illness, but it's relationship with NO2 exposure is unclear. We systematically reviewed 85 studies of the association between short term NO2 exposure and hospital admissions, emergency visits and physician visits for IHD. We concluded that there is a likely causal relationship between short term NO2 exposure and IHD-related morbidity, but important uncertainties remain, particularly related to the contribution of other pollutants and exposures, and the lack of supporting evidence from toxicological and controlled human studies. Additional research is needed to address these gaps.

dc.description.abstract - en

Background Nitrogen dioxide (NO2) is a pervasive urban pollutant originating primarily from vehicle emissions. Ischemic heart disease (IHD) is associated with a considerable public health burden worldwide, but whether NO2 exposure is causally related to IHD morbidity remains in question. Our objective was to determine whether short term exposure to outdoor NO2 is causally associated with IHD-related morbidity based on a synthesis of findings from case-crossover and time-series studies. Methods MEDLINE, Embase, CENTRAL, Global Health and Toxline databases were searched using terms developed by a librarian. Screening, data extraction and risk of bias assessment were completed independently by two reviewers. Conflicts between reviewers were resolved through consensus and/or involvement of a third reviewer. Pooling of results across studies was conducted using random effects models, heterogeneity among included studies was assessed using Cochran’s Q and I2 measures, and sources of heterogeneity were evaluated using meta-regression. Sensitivity of pooled estimates to individual studies was examined using Leave One Out analysis and publication bias was evaluated using Funnel plots, Begg’s and Egger’s tests, and trim and fill. Results Thirty-eight case-crossover studies and 48 time-series studies were included in our analysis. NO2 was significantly associated with IHD morbidity (pooled odds ratio from case-crossover studies: 1.074 95% CI 1.052–1.097; pooled relative risk from time-series studies: 1.022 95% CI 1.016–1.029 per 10 ppb). Pooled estimates for case-crossover studies from Europe and North America were significantly lower than for studies conducted elsewhere. The high degree of heterogeneity among studies was only partially accounted for in meta-regression. There was evidence of publication bias, particularly for case-crossover studies. For both case-crossover and time-series studies, pooled estimates based on multi-pollutant models were smaller than those from single pollutant models, and those based on older populations were larger than those based on younger populations, but these differences were not statistically significant. Conclusions We concluded that there is a likely causal relationship between short term NO2 exposure and IHD-related morbidity, but important uncertainties remain, particularly related to the contribution of co-pollutants or other concomitant exposures, and the lack of supporting evidence from toxicological and controlled human studies.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Arrière-plan Le dioxyde d'azote (NO2) est un polluant urbain omniprésent provenant principalement des émissions des véhicules. Les cardiopathies ischémiques (CIH) sont associées à un fardeau considérable en matière de santé publique dans le monde entier, mais la question de savoir si l'exposition au NO2 est causalement liée à la morbidité IHD reste incertaine. Notre objectif était de déterminer si l'exposition à court terme au NO2 extérieur est associée de manière causale à la morbidité liée à l'IHD, sur la base d'une synthèse des résultats d'études de cas croisés et de séries chronologiques. Méthodes Les bases de données MEDLINE, Embase, CENTRAL, Global Health et Toxline ont été recherchées à l'aide de termes développés par un bibliothécaire. La sélection, l'extraction des données et l'évaluation du risque de biais ont été réalisées indépendamment par deux évaluateurs. Les conflits entre évaluateurs ont été résolus par consensus et/ou par la participation d'un troisième évaluateur. La mise en commun des résultats entre les études a été réalisée à l'aide de modèles à effets aléatoires, l'hétérogénéité entre les études incluses a été évaluée à l'aide des mesures Q et I2 de Cochran et les sources d'hétérogénéité ont été évaluées à l'aide d'une méta-régression. La sensibilité des estimations regroupées aux études individuelles a été examinée à l'aide de l'analyse Leave One Out et le biais de publication a été évalué à l'aide de tracés en entonnoir, de tests de Begg et d'Egger, ainsi que de découpage et de remplissage. Résultats Trente-huit études de cas croisés et 48 études de séries chronologiques ont été incluses dans notre analyse. Le NO2 était associé de manière significative à la morbidité IHD (rapport de cotes groupé provenant d'études de cas croisés : 1,074, IC à 95 % : 1,052 à 1,097 ; risque relatif groupé provenant d'études de séries chronologiques : 1,022, IC à 95 % : 1,016 à 1,029 pour 10 ppb). Les estimations regroupées pour les études croisées de cas réalisées en Europe et en Amérique du Nord étaient nettement inférieures à celles des études menées ailleurs. Le degré élevé d’hétérogénéité entre les études n’a été que partiellement expliqué dans la méta-régression. Il y avait des preuves de biais de publication, en particulier pour les études de cas croisés. Pour les études de cas croisés et de séries chronologiques, les estimations groupées basées sur des modèles multi-polluants étaient plus petites que celles basées sur des modèles à polluant unique, et celles basées sur des populations plus âgées étaient plus grandes que celles basées sur des populations plus jeunes, mais ces différences n'étaient pas statistiquement significatives. . Conclusions Nous avons conclu qu'il existe une relation causale probable entre l'exposition à court terme au NO2 et la morbidité liée à l'IHD, mais d'importantes incertitudes demeurent, notamment liées à la contribution des copolluants ou d'autres expositions concomitantes, et au manque de preuves à l'appui d'études toxicologiques et contrôlées chez l'homme. études.

dc.description.fosrctranslation - fr

Santé Canada est responsable de l'évaluation et de la gestion des risques pour la santé des Canadiens découlant d'expositions dans l'environnement. Les examens systématiques emploient des procédures rigoureuses pour identifier, évaluer et synthétiser les preuves scientifiques. Le dioxyde d'azote (NO2) est un polluant atmosphérique urbain courant qui provient principalement des émissions des véhicules. Les cardiopathies ischémiques (IHD - crise cardiaque et angine de poitrine) sont l'une des principales causes de décès et de maladie, mais leur relation avec l'exposition au NO2 n'est pas claire. Nous avons systématiquement examiné 85 études sur l'association entre l'exposition à court terme au NO2 et les hospitalisations, les visites aux urgences et les visites chez le médecin pour une IHD. Nous avons conclu qu'il existe une relation causale probable entre l'exposition à court terme au NO2 et la morbidité liée à l'IHD, mais d'importantes incertitudes demeurent, notamment liées à la contribution d'autres polluants et expositions, et au manque de preuves à l'appui provenant d'études toxicologiques et contrôlées chez l'homme. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour combler ces lacunes.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1186/s12940-020-00601-1

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2014

dc.language.iso

en

dc.publisher

BMC

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.title - en

Systematic review and meta-analysis of case-crossover and time-series studies of short term outdoor nitrogen dioxide exposure and ischemic heart disease morbidity

dc.type - en

Article

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