Effect of industrial point-source air pollutants on fractional exhaled nitric oxide in healthy volunteers

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dc.contributor.author

Cakmak, Sabit

Kauri, Lisa

Mahmud, Mamun

Shutt, Robin

Liu, Ling

Rigden, Marc

Kumarathasan, Premkumari

Vincent, Renaud

Thomson, Errol M.

Dales, Robert

dc.date.accessioned

2024-03-13T17:18:19Z

dc.date.available

2024-03-13T17:18:19Z

dc.date.issued

2019-11-26

dc.description - en

Under the Clean Air Regulatory Agenda (CARA), Health Canada conducts health risk assessments on air pollution from industry, though few studies have been reported on this subject. We conducted a study to determine the effects of industrial air pollutants on lung inflammation, which can lead to decreased lung function. Sixty-one healthy adults were randomly assigned to spend five consecutive days in a neighbourhood adjacent to a steel plant, or five kilometers away at a college campus. Following a 9-day break, participants were switched to the other exposure condition. We found that air pollution levels were higher at the plant site and that exhaled nitric oxide, an indicator of airway inflammation, was greater during the time subjects were breathing ambient air adjacent to the plant. When we analysed the effects of single air pollutants on exhaled nitric oxide, we saw no change in our markers. However, when we analysed the effects of a multipollutant indicator of health risks associated with air quality, the Air Quality Health Index (AQHI), we saw that exhaled nitric oxide increased as the AQHI increased. Taken together, this suggests that air pollution levels adjacent to the steel plant may have partially contributed to increased lung inflammation. Similar studies should be performed in other industrial settings to confirm the reported findings.

dc.description.abstract - en

Background Few studies have examined the effects of industrial, fixed-site sources of air pollution on lung inflammation in nearby residents. We investigated the effects of short-term exposure to ambient air near a steel plant on the fractional exhaled concentration of nitric oxide (FeNO), a measure of airway inflammation, in healthy volunteers. Methods A cross-over study design was used. Fifty-nine non-smoking participants (mean age 24 years) were randomly assigned to each of two 5-day exposure scenarios: breathing ambient air adjacent to a steel plant or 5 km away at a college campus site. FeNO and on-site air pollutants were measured daily. Mixed effects linear regression models were used for data analysis, adjusting for sex, temperature, humidity and day of week. Results Compared with the college site, PM 2.5, ultrafine PM, SO2, NO2 and CO levels were significantly greater near the steel plant. FeNO was 15.3% (95% CI, 6.6%, 24.8%) higher near the plant compared to the college site. Conclusions Exposure to ambient air near a steel plant was associated with increased airway inflammation as measured by exhaled nitric oxide.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Arrière-plan Peu d’études ont examiné les effets des sources industrielles fixes de pollution atmosphérique sur l’inflammation pulmonaire chez les résidents voisins. Nous avons étudié les effets d'une exposition à court terme à l'air ambiant à proximité d'une aciérie sur la concentration fractionnée expirée d'oxyde nitrique (FeNO), une mesure de l'inflammation des voies respiratoires, chez des volontaires sains. Méthodes Un plan d’étude croisé a été utilisé. Cinquante-neuf participants non-fumeurs (âgés en moyenne de 24 ans) ont été assignés au hasard à chacun des deux scénarios d'exposition de 5 jours : respirer l'air ambiant à côté d'une aciérie ou à 5 km de distance sur un campus universitaire. Le FeNO et les polluants atmosphériques sur place ont été mesurés quotidiennement. Des modèles de régression linéaire à effets mixtes ont été utilisés pour l'analyse des données, en ajustant le sexe, la température, l'humidité et le jour de la semaine. Résultats Comparativement au site du collège, les niveaux de PM 2,5, de PM ultrafines, de SO2, de NO2 et de CO étaient nettement plus élevés à proximité de l’aciérie. FeNO était 15,3 % (IC à 95 %, 6,6 %, 24,8 %) plus élevé à proximité de l'usine que sur le site du collège. Conclusions L'exposition à l'air ambiant à proximité d'une aciérie était associée à une inflammation accrue des voies respiratoires, mesurée par l'oxyde nitrique expiré.

dc.description.fosrctranslation - fr

Dans le cadre du Programme de réglementation de la qualité de l'air (PRQA), Santé Canada effectue des évaluations des risques pour la santé liés à la pollution atmosphérique provenant de l'industrie, bien que peu d'études aient été rapportées sur ce sujet. Nous avons mené une étude pour déterminer les effets des polluants atmosphériques industriels sur l’inflammation pulmonaire, qui peut entraîner une diminution de la fonction pulmonaire. Soixante et un adultes en bonne santé ont été assignés au hasard à passer cinq jours consécutifs dans un quartier adjacent à une aciérie ou à cinq kilomètres de là, sur un campus universitaire. Après une pause de 9 jours, les participants sont passés à l'autre condition d'exposition. Nous avons constaté que les niveaux de pollution de l'air étaient plus élevés sur le site de l'usine et que l'oxyde nitrique expiré, un indicateur d'inflammation des voies respiratoires, était plus élevé lorsque les sujets respiraient l'air ambiant adjacent à l'usine. Lorsque nous avons analysé les effets de polluants atmosphériques uniques sur l’oxyde nitrique expiré, nous n’avons constaté aucun changement dans nos marqueurs. Cependant, lorsque nous avons analysé les effets d’un indicateur multipolluant des risques pour la santé associés à la qualité de l’air, la Cote air santé (CAS), nous avons constaté que l’oxyde nitrique expiré augmentait à mesure que la CAS augmentait. Pris ensemble, cela suggère que les niveaux de pollution de l’air à proximité de l’aciérie pourraient avoir partiellement contribué à l’augmentation de l’inflammation pulmonaire. Des études similaires devraient être réalisées dans d’autres contextes industriels pour confirmer les résultats rapportés.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1016/j.envres.2019.108965

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2123

dc.language.iso

en

dc.publisher - en

Elsevier

dc.publisher - fr

Elsevier

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

Effect of industrial point-source air pollutants on fractional exhaled nitric oxide in healthy volunteers

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Article

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