S.I.V.R.
http://www.valoridiriferimento.it/
LA METODOLOGIA SIVR PER I
VALORI DI RIFERIMENTO IN
MEDICINA OCCUPAZIONALE ED
AMBIENTALE
M.C. Aprea,
Aprea M.L. Scapellato, M.C.
Valsania, A. Perico, L. Perbellini, M.C.
Ricossa, M. Bettinelli, P. Apostoli
LA SOCIETA’ ITALIANA
VALORI DI RIFERIMENTO
S.I.V.R.
Fondata nel 1993 … attività culturali e
scientifiche finalizzate all'acquisizione,
all'apprendimento e alla diffusione delle
conoscenze sui valori di riferimento
degli inquinanti ambientali e
occupazionali (VR)
I VALORI DI RIFERIMENTO
S.I.V.R.
• Concentrazione (stimata) di una sostanza chimica o
di un suo prodotto di trasformazione nei materiali
biologici della popolazione generale non
professionalmente esposta possibilmente in relazione con
le fonti di esposizione ambientali (indoor, outdoor,
alimentari, voluttuarie)
• I livelli misurati non sono associabili ad effetti
avversi sulla salute a meno di studi specifici sulle
relazioni dose-effetto alle concentrazioni riscontrate.
– Finding a measurable amount of ... in blood or urine does not
imply that the levels of … cause an adverse health effect.
Biomonitoring studies on levels of … provide physicians and
public health officials with reference values so that they can
determine whether people have been exposed to higher levels of
… than are found in the general population. Biomonitoring data
can also help scientists plan and conduct research on exposure
and health effects (CDC, 2012).
LA TIPOLOGIA DI SOSTANZE O
COMPOSTI DI INTERESSE
S.I.V.R.
• Fisiologicamente presenti nell’organismo
– i livelli sono la risultante o della sola "base-line
concentration" derivante da processi fisiologiciomeostatici, o della somma di questa con la
"quota" ascrivibile all'esposizione ambientale
• Estranei all’organismo (xenobiotici)
– non dovrebbero essere presenti e quindi
misurabili nelle matrici biologiche. I livelli che
riscontriamo derivano dall’ampia ecodispersione,
dalla persistenza e dalla capacità di misurare
fortemente incrementata (fg/l o 10-15 g/l)
prevalentemente
UTILITA’ IN CAMPO
AMBIENTALE
S.I.V.R.
• Esplorare le relazioni tra uomo,
ambiente ed abitudini di vita:
– valori di riferimento ambientali a alimentari
(dosimetria individuale)
• Base di studi longitudinali tesi ad
evidenziare cambiamenti nell'ambiente.
• Stabilire sottogruppi della popolazione
generale, in base a luogo di residenza,
dieta, abitudini voluttuarie, ecc.
STUDIO MULTICENTRICO
S.I.V.R.
N = 89
N = 100
N = 98
N = 96
Hg (microgrammi/g creat)
Media geometrica
S.I.V.R.
STUDIO MULTICENTRICO
S.I.V.R.
Media geometrica
microgrammi/g creat
Influenza di: genere,
residenza, dieta,
bevande
BENZENE URINARIO
MG, toscana meridionale (ng/l)
Intensità radiazione
solare sembra
Incrementare
i livelli di benzene
aerodisperso
STUDIO MULTICENTRICO
S.I.V.R.
STUDIO MULTICENTRICO
STUDIO 1 - CASISTICA E RISULTATI
S.I.V.R.
N. Campioni
167
97
17-61
22-65
Casistica urbana
Pavia, Torino, Trento,
Verona
Casistica rurale
Rovescala
(trattamenti aerei)
Età
Provenienza
ETU (µg/l)
Popolazione
%Pos
MG
Max
Urbana
24
0.8
10.0
Rurale
37
1.3
63.2
• Variabili a significativa influenza sui livelli di ETU
in urina:
– Consumo di vino (ETU 5-10 µg/l)
– Abitudine al fumo di tabacco (ETU 8-27 ng/sigaretta)
STUDIO 2 - CASISTICA E RISULTATI
N. Campioni
Età
Provenienza
campione
40
26-34
5 volontari NF stessa dieta per 8 giorni:
giorni 1, 2, 6, 7 no vino, vegetali, frutta
giorni 3, 4, 5, 8 si vino, vegetali, frutta
S.I.V.R.
ALCHILFOSFATI, METABOLITI DEGLI
INSETTICIDI ORGANOFOSFORICI
UTILITA’ IN AMBITO
OCCUPAZIONALE
S.I.V.R.
• I VR rappresentano i livelli inferiori a cui
tendere in ambito professionale:
– fondamentali per sostanze per le quali non è
definito:
• un valore soglia di tossicità (teratogene, mutagene
cancerogene)
• un valore limite (VL) occupazionale.
• Insieme ai VL (ambientali e biologici) per gli
ambienti di lavoro rappresentano un
sistema integrato di valori guida per
orientare l'attività di prevenzione.
ESPOSIZIONE/ASSORBIMENTO DI
ENTITA’ DIVERSA IN BASE
ALL’AMBIENTE DI RIFERIMENTO
Campo specifico
di pertinenza del VR
Ambiente di vita
(outdoor, abitazioni, uffici, scuole, asili,
edifici pubblici, strutture sanitarie, dieta)
16-18 ORE
24 ORE
S.I.V.R.
Contributo
interpretativo
Ambiente
di
lavoro
6-8 ORE
APPLICAZIONI
S.I.V.R.
Il confronto dei risultati sui lavoratori con i VR
indica l'esposizione lavorativa ma non se
l'ambiente di lavoro è accettabile:
• Il giudizio è complesso (confronto con VL, introduzione di
modifiche impiantistiche o DPI)
• Devono essere tenuti in considerazione i fattori di
confondimento noti (questionario).
• Confronto tra popolazioni omogenee di solito
distribuite in maniera log-normale (in igiene
industriale si usa spesso la trasformazione
logaritmica per normalizzare i dati).
• Confronto con un valore individuale basale raccolto
prima dell’inizio del monitoraggio.
CANCEROGENI - BENZENE
BENZENE URINARIO non fumatori inverno
BENZENE CAMPIONAMENTI PERSONALI DI ARIA
ASSENZA DI VALORE LIMITE BIOLOGICO
Escrezione urinaria di etilentiourea
(microgrammi/l) in addetti al trattamento della
vite con mancozeb (MEDIA GEOMETRICA)
Casco o maschera +
tuta di Tyvek® o cotone
Valore di
riferimento 0.8
microgrammi/l
(MG)
LA POPOLAZIONE DI
RIFERIMENTO
S.I.V.R.
• E’ stabilita di solito a priori:
– fattori di inclusione/esclusione per ridurre la variabilità
• Le variabili che possono influenzare i dati
devono essere investigate attraverso
questionari specifici
• Deve essere standardizzato il momento di
raccolta del campione (seconda urina del
mattino per evitare l’urina concentrata della
notte influenzata dalla introduzione di
xenobiotici con gli alimenti)
…esempi
S.I.V.R.
• Fattori di esclusione
– Abitudine al fumo di tabacco
– Attività lavorativa
– Età (periodo lavorativo a meno di valutazioni specifiche)
• Variabili questionario (ad hoc per ogni
xenobiotico oltre a quelle generiche)
–
–
–
–
–
Attività fisica (inquinanti aerodispersi indoor e outdoor)
Esposizione paraoccupazionale
Traffico nei pressi dei luoghi di vita (abitazione e lavoro)
Fiori recisi, piante ornamentali, animali domestici
Medicine alternative, protesi, bruxismo, liquidi per lenti a
contatto (fonti di alcuni metalli)
– Cibo e bevande
STANDARDIZZAZIONE
S.I.V.R.
• Prerequisiti per attribuire significato ai dati
– Esistenza di metodi di analisi sensibili
– Conoscenza della tossicocinetica dei composti studiati
• Fattori metodologici
– Preanalitici (campionamento, trasporto, conservazione)
• Contenitore (cessione o assorbimento), conservativi e
anticoagulanti (contaminazione), schermatura dalla luce…
– Analitici (strumenti, metodi, controllo qualità del dato)
– Analisi statistica (distribuzione log-normale)
• OBIETTIVO
– Controllare e ridurre al minimo i fattori di variabilità tecnica
(rumore di fondo) e mantenere la variabilità biologica per
esprimere i dati in funzione della popolazione studiata
METODI DI ANALISI
S.I.V.R.
• Dosaggio di basse concentrazioni (LOQ
parametro fondamentale)
– metodiche complesse (idrolisi acida/enzimatica,
estrazione, purificazione, concentrazione,
derivatizzazione, prima dell’analisi con strumenti
ad elevata specificità e sensibilità)
• Mancanza di metodi ufficiali (uso di metodi
interni) (circuiti interlaboratorio predisposti
in ambito SIVR per assicurare la
comparabilità dei dati prodotti da più
laboratori)
• L’incertezza estesa è il parametro
caratterizzante
Metodiche complesse…..
S.I.V.R.
• COSTI MOLTO ELEVATI
– Circa 100 euro a campione per un metabolita
organico o per analisi multielemento in matrici
biologiche
– Circa 1000 euro a campione per miscele
complesse (diossine o PCB)
• SCARSO NUMERO DI LABORATORI CHE
EFFETTUA TALI TIPI DI ANALISI
Riduzione al minimo del
numero di campioni
ANALISI STATISTICA
S.I.V.R.
DATI QUANTITATIVI
• Suddivisione in sub-campioni (se applicabile) sulla
base dell’esposizione per ridurre la variabilità dei dati
(residenza urbana/rurale, fumatori/non fumatori,
alimentazione biologica/convenzionale).
• Descrizione della distribuzione dei dati omogenei (test
di normalità K-S sui dati tal quali e trasformati).
• Identificazione di outliers e approfondimento
• Definizione del numero di dati <LOQ e loro trattamento
nel calcolo (Rapporti ISTISAN 04/15, Suppl. n.3, 2004).
• Descrizione sintetica dei dati (min-max, percentili,
indice di tendenza centrale e variabilità dei dati).
• ANOVA e regressione multipla per definire le variabili a
significativa influenza sui dati (modello).
LA NUMEROSITA’ DEL
CAMPIONE
S.I.V.R.
• Tutte le valutazioni statistiche dipendono
dalla numerosità del campione
– almeno 40 campioni per ogni variabile per
stabilire gli estremi di riferimento (almeno 10
campioni per ogni covariata che entri nel modello
di regressione)
• Comparazione dei valori con l’intero intervallo ridotto in
maniera arbitraria al 5th-95th percentile.
• Definiti raramente gli intervalli di confidenza
dei parametri descrittivi (NHANES Sample Design
2007/2010 - CDC - Vital and Health Statistics, series 2, number
160, August 2013)
Tre categorie di VR
S.I.V.R.
• VR: valore di riferimento SIVR
• prodotto in ambito SIVR con la metodologia
SIVR
• TVR: tentativo di valore di riferimento
• prodotto da uno o più laboratori anche al di
fuori dell’ambito SIVR e proposto a SIVR
• LVR: valore di riferimento basato su dati
pubblicati
• letteratura degli ultimi 5 anni
• dati preferibilmente riferiti alla popolazione
italiana o europea
• non applicato fino a questo momento il
concetto di trasferibilità
LA METODOLOGIA SIVR
S.I.V.R.
• Fase 1 - identificazione degli analiti
• Fase 2 - esame critico dei dati di letteratura
• Fase 3 - valutazione delle tecniche analitiche
disponibili (particolare riferimento a LOD e LOQ)
• Fase 4 - studio e controllo dei fattori preanalitici
• Fase 5 - identificazione del metodo di analisi,
attivazione di circuiti interlaboratoriali tesi ad
identificare i laboratori che possono partecipare
alla definizione dei VR
• Fase 6 - identificazione delle variabili significative,
dei fattori di esclusione e del questionario
• Fase 7 - identificazione della popolazione e
campionamento
• Fase 8 - analisi statistica dei dati
PRESENTAZIONE DI
PROPOSTE DI VR
S.I.V.R.
• Parametri statistici descrittivi (mediana, media
geometrica, minimo-massimo, percentili)
• Laboratori partecipanti alla sperimentazione
• Pubblicazioni prodotte o esaminate
• Parametri importanti per l’identificazione dei dati
(zona, metodo di campionamento, tecnica di analisi)
• Fattori di variabilità
• Dettagli tecnici e scientifici a supporto dei dati
• Una commissione SIVR esamina la documentazione
sulla base di check lists definite a priori
• La decisione finale spetta al consiglio direttivo
LA LISTA SIVR ATTUALE
disponibile sul sito web per i soci SIVR
S.I.V.R.
• Quadri sinottici per elementi o composti
organici e loro metaboliti in urina, sangue,
siero
– 5th-95th percentile e indici di tendenza centrale
disponibili (mediana, MG) con eventuali subcampioni individuati sulla base di fattori
significativi
– Fattori di variabilità che influenzano i dati
– Dal 2011 scheda riassuntiva sull’origine dei dati,
anch’essa disponibile sul sito web per i soci
– In totale circa 120 VR
LA LISTA SIVR
… estratto
S.I.V.R.
ELEMENTI IN URINA
2005
Fattori di
variabilità
UM
2011
Dati totali (sub campione)
5th - 95th Tipo
percentile VR
5th - 95th
percentile
MG
0,1 - 1,5
0,25
Cd
(*)
R, F, G, E,
µg/L
ANT
0,1 - 1,5
TVR
NF 0.1-1.0
F 0.1-1.5
NF 0,25
F 0,35
Hg
tot
D, M, E, G,
R, PRD, µg/L
ANT
0,1 - 4,5
SIVR
0,1 - 5,0
1,5
media
0,01-2,0
0,55
mediana
Pb
R, Al, E,
G, M
µg/L
<0,5-3,5
LVR
(*) valore fortemente influenzato dal fumo di tabacco
PROGETTI IN CORSO
• Produzione di VR:
S.I.V.R.
– Circuiti interlaboratorio
• elaborazione con analisi robusta (ISO 5725-5) seguendo la
raccomandazione della ISO/FDIS 13528-2005 “Statistical
methods for use in proficiency testing by interlaboratory
comparisons”. Calcolo media e scarto tipo robusti, Z-score
sulla base di un CV% definito dagli organizzatori.
– Stesura di metodi SIVR per elementi in urina
mediante ICP-MS, con incertezza stimata.
– Pubblicazione VR elementi nell’urina della
popolazione generale italiana con valutazione della
variabilità intra- e inter-individuale.
• Migliore standardizzazione delle procedure
di produzione e aggiornamento della lista
– Revisione dei valori e dei fattori di variabilità
– Eliminazione analiti “obsoleti” e introduzione nuovi
PROGETTI FUTURI
S.I.V.R.
• Definizione dei VR in matrici biologiche
diverse da quelle considerate: capelli,
unghie, tessuto adiposo, aria espirata, ecc.
• Definizione separata di valori di riferimento
per i bambini a causa della possibile
maggiore esposizione di questi rispetto agli
adulti.
• Approccio multivariato per xenobiotici che
possono avere una origine comune
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
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CONSIGLIO DIRETTIVO
M.C. Aprea - Siena (presidente), M. Bettinelli - Piacenza (past president),
L. Perbellini - Verona (vice presidente), M.C. Valsania - Torino (segretario)
Membri
S. Negri - Pavia, A. Perico - Firenze, M. Pradella - Asolo,
M.C. Ricossa - Brescia, M.L. Scapellato - Padova
