Association between prenatal exposure to PM2.5 and the increased risk of specified infant mortality in South Korea

Jung, Eun Mi; Kim, Kyoung-Nam; Park, Hyesook; Shin, Hwashin H.; Kim, Hae Soon; Cho, Su Jin; Kim, Soon Tae; Ha, Eun Hee

Association between prenatal exposure to PM2.5 and the increased risk of specified infant mortality in South Korea

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dc.contributor.author: Jung, Eun Mi; Kim, Kyoung-Nam; Park, Hyesook; Shin, Hwashin H.; Kim, Hae Soon; Cho, Su Jin; Kim, Soon Tae; Ha, Eun Hee
dc.date.accessioned: 2024-03-08T21:25:16Z
dc.date.available: 2024-03-08T21:25:16Z
dc.date.issued: 2020-08-06
dc.description - en: Health Canada is responsible for assessing the health risks of air pollution, and identifying specific vulnerable populations as part of the Addressing Air Pollution Horizontal Initiative. Previous studies have suggested that maternal exposure to air pollution during pregnancy led to adverse health effect on children. Numerous studies conducted worldwide have examined the association between air pollution and infant mortality but these were inconsistent and inconclusive. This study examined infant mortality (≤ 1 year) in relation with exposure to ambient PM2.5 based on a birth cohort for singleton full-term infants born in South Korea between 2010-2015. A total of 2,501,836 births and 761 deaths (0.03%) were identified from the birth cohort. A matched case-control (ratio 1:10) analysis was done for five exposure windows (each trimester, prenatal, and postnatal periods). The study findings suggest that adverse health effect of PM2.5 on infant mortality starts early pregnancy and continue to middle pregnancy, and is higher for male infants. This seems to be related to fetal development but the sex-related difference needs further investigations. This study was conducted in collaboration with scientists from Ewha Womans University, Seoul, Republic of Korea (department of Occupational and Environmental Medicine).
dc.description.abstract - en: Background Findings from previous studies on the association between exposure to fine particulate matter (PM2.5) and the risk of infant mortality were inconsistent. Thus, two main objectives of our study were to examine the association between exposure to PM2.5 and specified infant mortality and to identify critical trimesters. Methods We retrospectively created a birth cohort of singleton full-term infants born in South Korea between 2010 and 2015 using national birth and infant mortality data. The specified causes of infant mortality were circulatory and respiratory diseases, perinatal conditions, congenital anomalies, and sudden infant death syndrome. We performed 1:10 propensity score matching for various exposure windows: each trimester, prenatal, and postnatal (up to age 1). Conditional logistic regression was applied to estimate odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs), while accounting for gestational age, birth weight, maternal education level, season of birth, and regions (metropolitan areas/provinces). We also conducted sex-stratified analyses and used different matching ratios for sensitivity analyses. Results A total of 2,501,836 births and 761 deaths (0.03%) were identified in the birth cohort. We found an increased risk of infant mortality per 10 µg/m3 increase in PM2.5 exposure during the prenatal period (OR: 1.29, 95% CI: 1.07–1.55). Exposure in the 1st and 2nd trimesters was linked to an elevated risk (OR: 1.19, 95% CI: 1.02–1.37; OR: 1.21, 95% CI: 1.04–1.40). However, no association was shown in the third trimester. PM2.5 exposure in the 1st and 2nd trimesters was associated with elevated male infant mortality, but did not reach statistical significance in female infants. The use of different matching ratios did not significantly affect the results. Conclusion The study findings suggest that exposure to PM2.5 could affect infant mortality differently by the timing of exposure and sex, which suggests a relation to fetal development. However, further investigations are warranted.
dc.description.abstract-fosrctranslation - fr: Arrière-plan Les résultats d'études antérieures sur l'association entre l'exposition aux particules fines (PM2,5) et le risque de mortalité infantile étaient incohérents. Ainsi, deux objectifs principaux de notre étude étaient d'examiner l'association entre l'exposition aux PM2,5 et la mortalité infantile spécifiée et d'identifier les trimestres critiques. Méthodes Nous avons créé rétrospectivement une cohorte de naissances de nourrissons uniques nés à terme en Corée du Sud entre 2010 et 2015 en utilisant les données nationales sur les naissances et la mortalité infantile. Les causes spécifiées de mortalité infantile étaient les maladies circulatoires et respiratoires, les affections périnatales, les anomalies congénitales et le syndrome de mort subite du nourrisson. Nous avons effectué un appariement de scores de propension 1:10 pour différentes fenêtres d'exposition : chaque trimestre, prénatal et postnatal (jusqu'à 1 âge). Une régression logistique conditionnelle a été appliquée pour estimer les rapports de cotes (OR) et les intervalles de confiance (IC) à 95 %, tout en tenant compte de l'âge gestationnel, du poids à la naissance, du niveau d'éducation de la mère, de la saison de naissance et des régions (zones métropolitaines/provinces). Nous avons également effectué des analyses stratifiées selon le sexe et utilisé différents ratios d'appariement pour les analyses de sensibilité. Résultats Au total, 2 501 836 naissances et 761 décès (0,03%) ont été recensés dans la cohorte de naissance. Nous avons constaté un risque accru de mortalité infantile pour une augmentation de 10 µg/m3 de l'exposition aux PM2,5 pendant la période prénatale (OR : 1,29, IC à 95 % : 1,07-1,55). L'exposition au cours des 1er et 2e trimestres était liée à un risque élevé (OR : 1,19, IC 95 % : 1,02-1,37 ; OR : 1,21, IC 95 % : 1,04-1,40). Cependant, aucune association n’a été mise en évidence au troisième trimestre. L'exposition aux PM2,5 au cours des 1er et 2e trimestres était associée à une mortalité infantile élevée chez les garçons, mais n'atteignait pas une signification statistique chez les nourrissons de sexe féminin. L’utilisation de différents ratios d’appariement n’a pas eu d’effet significatif sur les résultats. Conclusion Les résultats de l'étude suggèrent que l'exposition aux PM2,5 pourrait affecter la mortalité infantile différemment selon le moment de l'exposition et le sexe, ce qui suggère une relation avec le développement fœtal. Cependant, des investigations plus approfondies sont justifiées.
dc.description.fosrctranslation - fr: Santé Canada est chargé d'évaluer les risques pour la santé liés à la pollution atmosphérique et d'identifier des populations vulnérables spécifiques dans le cadre de l'Initiative horizontale de lutte contre la pollution atmosphérique. Des études antérieures ont suggéré que l'exposition maternelle à la pollution de l'air pendant la grossesse entraînait des effets néfastes sur la santé des enfants. De nombreuses études menées dans le monde entier ont examiné le lien entre la pollution de l'air et la mortalité infantile, mais elles se sont révélées incohérentes et peu concluantes. Cette étude a examiné la mortalité infantile (≤ 1 an) en relation avec l'exposition aux PM2,5 ambiantes sur la base d'une cohorte de naissance de nourrissons uniques nés à terme en Corée du Sud entre 2010 et 2015. Au total, 2 501 836 naissances et 761 décès (0,03 %) ont été identifiés dans la cohorte de naissance. Une analyse cas-témoins appariée (rapport 1:10) a été réalisée pour cinq fenêtres d'exposition (chaque trimestre, périodes prénatales et postnatales). Les résultats de l'étude suggèrent que les effets néfastes des PM2,5 sur la mortalité infantile commencent au début de la grossesse et se poursuivent jusqu'au milieu de la grossesse, et sont plus élevés chez les nourrissons de sexe masculin. Cela semble être lié au développement fœtal, mais la différence liée au sexe nécessite des investigations plus approfondies. Cette étude a été menée en collaboration avec des scientifiques de l'Université Ewha Womans, Séoul, République de Corée (département de médecine du travail et de l'environnement).
dc.identifier.doi: https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.105997
dc.identifier.uri: https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2051
dc.language.iso: en
dc.publisher: 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: Association between prenatal exposure to PM2.5 and the increased risk of specified infant mortality in South Korea
dc.type - en: Article
dc.type - fr: Article