Ambient Air Pollution and the Risk of Atrial Fibrillation and Stroke: A Population-Based Cohort Study

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dc.contributor.author

Shin, Saeha

Burnett, Richard T.

Kwong, Jeffrey C.

Hystad, Perry

van Donkelaar, Aaron

Brook, Jeffrey R.

Goldberg, Mark S.

Tu, Karen

Copes, Ray

Martin, Randall V.

Liu, Ying

Kopp, Alexander

Chen, Hong

dc.date.accessioned

2024-03-15T21:02:42Z

dc.date.available

2024-03-15T21:02:42Z

dc.date.issued

2019-08-26

dc.description - en

"Under the Federal Clean Air Regulatory Agenda (CARA), Health Canada conducts scientific research to evaluate the health risks of ambient air pollution. Exposures to common air pollutants such as fine particulate matter (PM2.5) and nitrogen dioxide (NO2) are known to increase cardiovascular mortality and morbidity. More recently, there is growing evidence linking air pollution to stroke incidence, but less is known about the effect of air pollution on atrial fibrillation (AF), the leading arrhythmia and an important risk factor for stroke. Health Canada led a large cohort study in collaboration with researchers from other organizations to investigate the associations between air pollution and incidence of AF and stroke and also to describe the shape of pollutant-disease relationships. In this study, a population-based cohort comprising about 5.1 million long-term Ontario residents was followed up from 2001 through 2015. The occurrence of AF and stroke were established from data linkage to population-based health administrative databases using validated algorithms. There was an increased risk of AF and stroke in association with PM2.5, NO2, ozone, and a novel measure of oxidative capacity of gaseous pollutants (Ox), with a 1-5% higher risk of developing AF and stroke after adjusting for various covariates. There was also evidence suggesting a near-linear shape of association for stroke with PM2.5, whereas for Ox-stroke, PM2.5- and Ox-AF relationships, these exhibited sublinear shapes. These results suggest that ambient air pollution is linked to stroke and AF onset, even at very low concentrations. This study also highlights the importance of considering association-specific shapes when conducting health impact assessments of air pollution."

dc.description.abstract - en

Background: Although growing evidence links air pollution to stroke incidence, less is known about the effect of air pollution on atrial fibrillation (AF), an important risk factor for stroke. Objectives: We assessed the associations between air pollution and incidence of AF and stroke. We also sought to characterize the shape of pollutant–disease relationships. Methods: The population-based cohort comprised 5,071,956 Ontario residents, age 35–85 y and without the diagnoses of both outcomes on 1 April 2001 and was followed up until 31 March 2015. AF and stroke cases were ascertained using health administrative databases with validated algorithms. Based on annual residential postal codes, we assigned 5-y running average concentrations of fine particulate matter (PM2.5), nitrogen dioxide (NO2), and ozone (O3) from satellite-derived data, a land-use regression model, and a fusion-based method, respectively, as well as redox-weighted averages of NO2 and O3 (Ox) for each year. Using Cox proportional hazards models, we estimated the hazard ratios (HRs) and 95% confidence intervals (95% CIs) of AF and stroke with each of these pollutants, adjusting for individual- and neighborhood-level variables. We used newly developed nonlinear risk models to characterize the shape of pollutant–disease relationships. Results: Between 2001 and 2015, we identified 313,157 incident cases of AF and 122,545 cases of stroke. Interquartile range increments of PM2.5, NO2, O3, and Ox were associated with increases in the incidence of AF [HRs (95% CIs): 1.03 (1.01, 1.04), 1.02 (1.01, 1.03), 1.01 (1.00, 1.02), and 1.01 (1.01, 1.02), respectively] and the incidence of stroke [HRs (95% CIs): 1.05 (1.03, 1.07), 1.04 (1.01, 1.06), 1.05 (1.03, 1.06), and 1.05 (1.04, 1.06), respectively]. Associations of similar magnitude were found in various sensitivity analyses. Furthermore, we found a near-linear association for stroke with PM2.5, whereas Ox-stroke, PM2.5-, and Ox-AF relationships exhibited sublinear shapes. Conclusions: Air pollution was associated with stroke and AF onset, even at very low concentrations.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Arrière-plan: Bien que de plus en plus de preuves établissent un lien entre la pollution de l’air et l’incidence des accidents vasculaires cérébraux, on en sait moins sur l’effet de la pollution de l’air sur la fibrillation auriculaire (FA), un facteur de risque important d’accident vasculaire cérébral. Objectifs: Nous avons évalué les associations entre la pollution de l'air et l'incidence de la FA et des accidents vasculaires cérébraux. Nous avons également cherché à caractériser la forme des relations polluant-maladie. Méthodes : La cohorte basée sur la population comprenait 5 071 956 résidents de l'Ontario, âgés de 35 à 85 ans et sans diagnostic des deux résultats au 1er avril 2001, et a été suivie jusqu'au 31 mars 2015. Les cas de FA et d'AVC ont été identifiés à l'aide de bases de données administratives sur la santé avec des algorithmes validés. Sur la base des codes postaux résidentiels annuels, nous avons attribué des concentrations moyennes mobiles sur 5 ans de particules fines (PM2,5), de dioxyde d'azote (NO2) et d'ozone (O3) à partir de données satellitaires, d'un modèle de régression de l'utilisation des terres et une méthode basée sur la fusion, respectivement, ainsi que des moyennes pondérées rédox de NO2 et O3 (Ox) pour chaque année. À l’aide des modèles à risques proportionnels de Cox, nous avons estimé les rapports de risque (HR) et les intervalles de confiance à 95 % (IC à 95 %) de la FA et des accidents vasculaires cérébraux avec chacun de ces polluants, en ajustant les variables au niveau individuel et du quartier. Nous avons utilisé des modèles de risque non linéaires récemment développés pour caractériser la forme des relations polluant-maladie. Résultats: Entre 2001 et 2015, nous avons identifié 313 157 cas incidents de FA et 122 545 cas d’accident vasculaire cérébral. Les augmentations de l'intervalle interquartile des PM2,5, NO2, O3 et Ox étaient associées à une augmentation de l'incidence de la FA [HR (IC à 95 %) : 1,03 (1,01, 1,04), 1,02 (1,01, 1,03), 1,01 (1,00, 1,02). ), et 1,01 (1,01, 1,02), respectivement] et l'incidence des accidents vasculaires cérébraux [HR (IC à 95 %) : 1,05 (1,03, 1,07), 1,04 (1,01, 1,06), 1,05 (1,03, 1,06) et 1,05 (1,04 , 1.06), respectivement]. Des associations d’ampleur similaire ont été trouvées dans diverses analyses de sensibilité. De plus, nous avons trouvé une association quasi-linéaire entre l'AVC et les PM2,5, alors que les relations Ox-AVC, PM2,5 et Ox-AF présentaient des formes sublinéaires. Conclusions : La pollution de l’air était associée à l’apparition d’accidents vasculaires cérébraux et de FA, même à de très faibles concentrations.

dc.description.fosrctranslation - fr

« Dans le cadre du Programme fédéral de réglementation de la qualité de l'air (PRQA), Santé Canada mène des recherches scientifiques pour évaluer les risques pour la santé liés à la pollution de l'air ambiant. Les expositions aux polluants atmosphériques courants tels que les particules fines (PM2,5) et le dioxyde d'azote (NO2) sont connues pour augmenter la mortalité et la morbidité cardiovasculaires. Plus récemment, il existe de plus en plus de preuves liant la pollution de l'air à l'incidence des accidents vasculaires cérébraux, mais on en sait moins sur l'effet de la pollution de l'air sur la fibrillation auriculaire (FA), la principale arythmie et un facteur de risque important d'accident vasculaire cérébral. Santé Canada a mené une vaste étude de cohorte en collaboration avec des chercheurs d'autres organisations pour étudier les associations entre la pollution de l'air et l'incidence de la FA et des accidents vasculaires cérébraux et également pour décrire la forme des relations entre les polluants et les maladies. Dans cette étude, une cohorte basée sur la population comprenant environ 5,1 millions de résidents de longue date de l'Ontario a été suivie de 2001 à 2015. La survenue de la FA et des accidents vasculaires cérébraux a été établie à partir du couplage de données avec des bases de données administratives sur la santé basées sur la population à l'aide d'algorithmes validés. Il y avait un risque accru de FA et d'accident vasculaire cérébral en association avec les PM2,5, le NO2, l'ozone et une nouvelle mesure de la capacité oxydative des polluants gazeux (Ox), avec un risque 1 à 5 % plus élevé de développer une FA et un accident vasculaire cérébral après ajustement pour diverses covariables. Il y avait également des preuves suggérant une forme d'association presque linéaire pour les accidents vasculaires cérébraux avec les PM2,5, alors que pour les relations Ox-AVC, PM2,5 et Ox-AF, celles-ci présentaient des formes sublinéaires. Ces résultats suggèrent que la pollution de l’air ambiant est liée à l’apparition d’accidents vasculaires cérébraux et de FA, même à de très faibles concentrations. Cette étude met également en valeur l'importance de considérer les formes spécifiques aux associations lors de la réalisation d'évaluations d'impact sur la santé de la pollution atmosphérique.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1289/EHP4883

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2152

dc.language.iso

en

dc.publisher

National Institute of Environmental Health Sciences

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

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Ambient Air Pollution and the Risk of Atrial Fibrillation and Stroke: A Population-Based Cohort Study

dc.type - en

Article

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Article

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