The impact of airway-irritating exposure and wet work on subjects with allergy or other sensitivity - epidemiology and mechanisms

Abstract

Sammanfattning -- Förekomsten av astma och andra allergier ökar, vilket betyder att andelen av arbetare på arbetsmarknaden med allergi eller annan överkänslighet också ökar. Det är inte känt på vilket sätt dessa personer med en ökad känslighet i luftvägar och hud påverkas av exponeringar för irriterande ämnen på arbetsplatsen. Huvudsyftet med den här avhandlingen var att undersöka hur personer med allergi och annan överkänslighet är exponerade på arbetet i jämförelse med friska personer, och vad hälsoeffekterna blir för personer som får en luftvägs- eller huddiagnos tidigt i livet. En jobbexponeringsmatris (JEM) för svenska förhållanden, innehållande bedömningar av luftvägsirriterande exponering och våtarbete utvecklades i Studie I. JEMen applicerades på två stora populationskohorter, Värnpliktskohorten och Folkhälsoenkäten. I båda kohorterna hade personer med astma exponerade arbeten nästan lika ofta som friska personer, medan personer med allergisk rinit mer sällan hade jobb bedömda som exponerade. Våtarbete var vanligare hos arbetare med symptom som vanligtvis orsakas av yrkesexponering (handeksem), än hos arbetare med symptom som utvecklas i barndomen (atopiskt eksem). I Studie II studerades hälsokonsekvenserna av att ha en luftvägsdiagnos i Värnpliktskohorten, vilket visade att personer med astma hade en ökad risk för sjuklighet och dödlighet jämfört med friska personer och personer med allergisk rinit. I Studie III-V studerades exponering för inhalerade partiklar, speciellt dos till lungan och lungans genomsläpplighet för ultrafina förbränningspartiklar. I samarbete med en tysk forskargrupp modifierade vi en metod för att kunna framställa radioaktiva ultrafina kolpartiklar. Partiklarna inhalerades av personer med astma, rökare och friska personer. Med den modifierade metoden fick vi fram partiklar med en stabil storlek och med en stabil bindning mellan partikeln och radiomärkningen, vilket är en förutsättning när man följer partiklar inuti kroppen under en lägre tid. Det fanns ingen mätbar translokering av de ultrafina partiklarna från lungorna till andra delar av kroppen. Dosen till lungan var däremot högre hos personer med astma och hos rökare, jämfört med hos friska personer. Sammanfattningsvis är en ökande andel av arbetskraften idag extra känslig och reagerar med symptom redan vid låga nivåer av exponeringar i arbetsmiljön. För att kunna ge bra information och utveckla preventionen måste vi först veta var insatserna behövs. Med hjälp av en JEM för luftvägsirriterande ämnen kan man hitta samband mellan känsliga grupper och exponeringar, något vi har dålig kunskap om idag. Denna avhandling har visat att det finns känsliga grupper som vi vet har hög sjukfrånvaro och arbetslöshet, och ofta har arbetsbyten och 37 psykosociala problem, men som trots det inte självmant undviker exponeringar som påverkar hälsan negativt. Resultaten i denna avhandling stödjer inte hypotesen att känsliga grupper kan få en högre dos av partiklar till målorgan på grund av att fler partiklar translokerar. Det är däremot möjligt att den högre dos av partiklar till lungan som vi såg hos känsliga försökspersoner kan medverka till systemiska effekter. Mer forskning krävs för att utreda om även en minimal translokering av partiklar är tillräcklig för att orsaka skadliga effekter.----------------------The prevalence of asthma and allergies is increasing, which means that the proportion of workers on the labour market with allergy or other sensitivity also increases. It is as of yet not known to what extent these persons with an elevated sensitivity in the airways or the skin are affected by exposure to irritating substances at work. The main aims of this thesis were to investigate how subjects with allergy or other sensitivity are exposed at work places compared to healthy subjects and consequences of an airway diagnosis early in life. A job-exposure matrix (JEM) for Swedish conditions, for estimation of airway irritating exposure and wet work was developed in Study I. The JEM was applied on two large population cohorts, the Conscription cohort and the People Health Survey. In both cohorts, subjects with asthma had exposed jobs to nearly the same extent as healthy subjects, while subjects with allergic rhinitis rarely had jobs assessed as exposed. Wet work was more associated to symptoms caused by occupational exposure (hand eczema) than to symptoms appearing in childhood (atopic eczema). In Study II the consequences of an airway diagnosis for health was studied in the Conscription cohort, which revealed that asthmatic subjects had an increased risk for morbidity and mortality compared to healthy subjects and subjects with allergic rhinitis. In Study III-V the exposure to inhaled particles was studied, especially the lung deposition and permeability of ultrafine combustion particles. In collaboration with a German research group we modified a method for the production of ultrafine radiolabelled combustion particles. Asthmatics, smokers and healthy subjects inhaled the particles. The modified method yielded particles with a stable radioactive label and a stable particle size, making it a suitable method for the study of inhaled particles. We found that the translocation from the lungs to the circulation was negligible for both 100 nm and 35 nm particles. The dose to the lung was however higher in subjects with asthma and in smokers, compared to in healthy subjects. In conclusion, an increasing proportion of the workers today is sensitive and reacts with symptoms already at low levels of airway-irritating exposure. To be able to give appropriate information and develop prevention, we have to know where efforts are needed. With a JEM for airway-irritating agents it is possible to find associations between sensitive groups and exposure, something that we have poor knowledge of today. This thesis has revealed some sensitive groups that do 35 not voluntarily avoid health detrimental exposures, groups that are known to have poor health, high unemployment and absence due to sickness. We found little evidence for the hypothesis that the vulnerability of susceptible individuals should be a consequence of a higher direct dose of particles to target organs. It is, however, possible that a higher particle dose to the lung contribute to systemic effects. More research is needed to establish if a minimal fraction of translocated particles is sufficient to cause harmful effects.