Effetti ambientali e sanitari dell’esposizione al benzene tra i tassisti egiziani

Abstract

Obiettivi. Studiare l’esposizione ambientale al benzene e gli effetti ematologici dell’esposizione al benzene nei tassisti. Background. L’esposizione al benzene è stata associata a effetti negativi sulla salute, compresi i disturbi ematopoietici. Metodi. Uno studio di coorte retrospettivo è stato condotto dall’inizio di aprile 2017, fino alla fine di giugno 2018, su 280 tassisti (il gruppo esposto) e 120 individui abbinati non esposti (controlli). Gli strumenti comprendevano un questionario autosomministrato predefinito che conteneva domande sui dati personali (ad esempio, età, livello di istruzione e fumo) e sui dati di esposizione (ad esempio, durata e natura dell’esposizione). Le indagini riguardavano l’emocromo completo. Sono stati effettuati studi ambientali per gli idrocarburi aromatici a catena leggera (componenti BTEX: benzene, toluene, etilbenzene e xilene). Risultati. I valori medi (ppm) delle concentrazioni ambientali di benzene, toluene, etilbenzene e xilene (0,81 ± 0,42, 26,69 ± 0,54, 29,36 ± 2,35 e 25,11 ± 2,06, rispettivamente) nelle stazioni erano superiori ai livelli internazionali ammissibili. Studiando le manifestazioni cliniche durante le ultime due settimane, la prevalenza di pallore, vertigini, mal di testa, dolore alla vita e alla schiena, stanchezza, gola secca e malessere era significativamente più alta nei tassisti (27,1%, 24,3%, 21,4%, 28,6%, 45,7%, 24,3% e 25,7%, rispettivamente) che tra i controlli (6,7%, 4,2%, 6,7%, 10%, 10%, 6,7%, 6,7% e 9,2%, rispettivamente). Per le malattie croniche, l’ipertensione era la malattia cronica più prevalente tra i conducenti (17,1%) rispetto ai controlli (5,8%) (). Per quanto riguarda l’autovalutazione dello stato di salute, il 20,0% dei tassisti ha riferito di essere in cattiva salute mentre il 31,4% ha riferito di essere in ottima salute (). MCH (pg), TLC (×103/μl) e piastrine (×103/μl) erano significativamente più bassi tra i tassisti (26.33 ± 2.31, 6.55 ± 1.38, e 189.07 ± 53.25, rispettivamente) (, <0.001, e <0.001 rispettivamente). Conclusione. I risultati ematologici anormali tra i tassisti sono stati trovati sull’esposizione al benzene. La salute dei tassisti è generalmente compromessa. L’istituzione di una clinica per il controllo periodico e l’educazione sanitaria per i tassisti è altamente raccomandata.

1. Introduzione

L’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) ha classificato il benzene come cancerogeno umano. All’interno del corpo, il benzene viene metabolizzato nel fegato in diverse fasi dal citocromo P450 2E1, dove viene generata una varietà di metaboliti aperti ad anello e metaboliti ring-idrossilati (ad esempio, fenoli e catecoli). Questi composti fenolici circolanti possono essere trasportati ad altri organi, ad esempio il midollo osseo, dove vengono ulteriormente ossidati tramite reazioni mediate dalle perossidasi nei loro chinoni altamente reattivi. I chinoni come l’idrochinone (HQ) e il para-benzochinone (p-BQ) sono potenti composti ematotossici e genotossici che possono essere convertiti dalla NAD(P)H chinone ossidoreduttasi (NQO1) in metaboliti idrossilati meno tossici. L’esposizione al benzene è stata associata a effetti negativi sulla salute, tra cui disturbi ematopoietici come la carenza di midollo osseo che si manifesta nella diminuzione del numero di cellule del sangue circolanti, anemia, trombocitopenia, leucopenia, anemia aplastica e leucemia mieloide acuta sia nei roditori che nell’uomo. Tuttavia, i meccanismi dell’ematotossicità indotta dal benzene non sono totalmente compresi. Dopo la riduzione del contenuto di piombo nella benzina dal 1995 e l’uso di benzina senza piombo in Egitto dal 1998, benzene, toluene, xilene e ossigenati sono gli additivi più aggiunti alla benzina, per migliorare il numero di ottano e diminuire lo scarico del motore permettendo una combustione più efficiente del carburante. Gli ossigenati più comunemente usati includono etere etilterbutilico (ETBE), etere metilterbutilico (MTBE), etanolo e metanolo. L’esposizione a toluene e xilene può causare sintomi neuropsicologici tra cui stanchezza, mal di testa, sonnolenza, insonnia, depressione, ansia, difficoltà di concentrazione o memorizzazione, sensazioni di ubriachezza e altri disturbi cognitivi. In tutto il mondo e in Egitto, alcuni studi hanno focalizzato il loro lavoro sui disturbi di salute tra i lavoratori delle stazioni di rifornimento di carburante e altri hanno studiato lo stato di salute tra i tassisti, ma in Egitto, c’è scarsità di studi di ricerca fatti in questo campo, quindi questo lavoro è stato eseguito per studiare l’esposizione al benzene nei tassisti delle zone rurali e urbane e studiare gli effetti ematologici dell’esposizione al benzene.

1.1. Dimensione del campione

Sulla base della revisione della letteratura, la dimensione del campione è stata calcolata al 95% CI e potenza 80%, e totalmente, 266 tassisti sono stati reclutati. Il campione è stato aumentato a 300 per condurre uno studio pilota e per evitare il drop out. La dimensione finale del campione era di 280 tassisti. Sono stati reclutati circa 120 individui abbinati per età e sesso.

2. Partecipanti e metodi

Il governatorato di Menoufia è un governatorato egiziano con più di 4 milioni di individui. Ha diversi distretti; il distretto di Shibin El Kom è uno dei suoi distretti più grandi e sovraffollati. Essendo la capitale del governatorato, il distretto di Shibin El Kom, occupato da più di mezzo milione di persone, è il centro di tutti i principali servizi amministrativi ed educativi. Il servizio di taxi è disponibile solo in questo distretto. Si può immaginare quanto sia grande il numero di popolazione; il taxi serve oltre a tutti i tipi di autobus, auto e treno. I tassisti lavorano dalla mattina presto fino a tarda notte ogni giorno per guadagnarsi da vivere. Sono esposti al benzene e a tutte le forme di inquinamento atmosferico per molte ore. Uno studio di coorte retrospettivo è stato condotto dall’inizio di aprile 2017 alla fine di giugno 2018. Un’approvazione è stata ottenuta dal Comitato per l’etica della ricerca medica della Facoltà di Medicina di Menoufia. Dopo la spiegazione degli obiettivi dello studio, un consenso orale è stato preso da tutti i partecipanti. Per valutare lo stato di salute di questi autisti, è stato necessario fare un’analisi della situazione e scegliere i giorni di sovraffollamento soprattutto durante la stagione dell’istruzione. All’inizio sono stati determinati 4 giorni di sovraffollamento per monitorare continuamente l’esposizione ai BTEX nell’aria ambiente durante i turni di lavoro di otto ore. Gli autisti sono stati scelti a caso dividendo la giornata in 3 turni; dalle 10 del mattino alle 6 della sera è stato scelto il turno per effettuare lo studio. Sono state scelte le strade sovraffollate della città. Poi a partire dalle 10, la squadra è stata distribuita, e si è raccomandato di scegliere un taxi su due per fare in modo che la scelta fosse casuale. Sono stati reclutati circa 280 autisti provenienti dalle aree rurali e urbane del distretto di Shibin El Kom e 120 individui non esposti, abbinati ai parenti degli autisti e dei non autisti. Tutti i partecipanti allo studio sono stati sottoposti a quanto segue.

2.1. Questionario

Un questionario di intervista predefinito è stato condotto dagli autori sul posto di lavoro nelle aree rurali e urbane della città di Shibin El Kom. Dopo la revisione della letteratura correlata, gli autori hanno stabilito un questionario, ed è stato testato per la validità del contenuto da una commissione di specialisti del dipartimento di salute pubblica e medicina comunitaria. L’alfa di Cronbach era 0,81. Uno studio pilota è stato condotto su 5 soggetti per testare la fattibilità e l’applicabilità degli strumenti, e le modifiche sono state fatte di conseguenza. Il questionario includeva dati demografici (per esempio, età e sesso), abitudini particolari (per esempio, fumo e alcol) e storie professionali (per esempio, ore di lavoro/giorno e anni di esposizione). Inoltre, l’anamnesi medica delle manifestazioni neurologiche ed ematologiche e la storia passata delle malattie (ad esempio, neurologiche, psichiatriche, ematiche, renali e diabete mellito) sono state prese. I dati sono stati raccolti dall’inizio della giornata alle 9 del mattino, e sono stati selezionati giorni meno affollati per avere il tempo di intervistare i conducenti con un buon carattere.

2.2. Conteggio completo del sangue (CBC)

Due ml di sangue sono stati prelevati tramite venipuntura utilizzando una siringa di plastica sterile. Questo campione di sangue è stato poi consegnato in una provetta di plastica sterile contenente EDTA (etilendiamminotetracetato disodico) come anticoagulante, poi introdotto in un contatore automatizzato (Sysmex K 1000) che fornisce direttamente la concentrazione di Hb, i globuli bianchi, i globuli rossi e la conta delle piastrine.

2.3. L’esposizione ai BTEX nell’aria ambiente è stata continuamente monitorata durante i turni di lavoro di otto ore all’interno di 120 taxi con un impegno garantito a lavorare nelle aree urbane sovraffollate, in quanto alcuni autisti rurali hanno annunciato di finire il loro lavoro in anticipo in quanto le loro case erano lontane dalla città. I campioni di aria ambiente sono stati raccolti all’interno del taxi mediante campionamento attivo con una portata di 100 ml/min utilizzando la pompa di campionamento dell’aria a batteria SKC modello PCXR4. Per raccogliere i campioni sono state utilizzate cartucce di carbone attivo. In ogni taxi, sono stati raccolti due campioni in due giorni diversi. Il contenuto di ogni cartuccia è stato messo in una fiala separata che è stata sigillata e posta in un percorso di raffreddamento per 20 minuti e poi lasciata per 1 ora a 10°C. I campioni sono stati estratti con disolfuro di carbonio (CS2), e la soluzione del campione è stata poi analizzata mediante gascromatografia. Per l’analisi chimica è stata utilizzata la colonna VF-5MS (lunghezza 30 m, diametro interno 0,25 mm e spessore del film 0,25 Pm). A 40°C per 3 min, il forno della colonna è stato inizialmente programmato seguito da una rampa di riscaldamento di 15°C-min-1 fino a una temperatura finale di 200°C. La temperatura finale è stata mantenuta per 6 minuti. La calibrazione dei BTEX è stata effettuata utilizzando una soluzione standard (Supelco EPA TO-1 Mix 1A). Per costruire la curva di calibrazione, sono state utilizzate soluzioni con concentrazioni da 0,1 a 4,0 ng-PL-1 . I coefficienti di correlazione erano sempre superiori a 0,99. Il limite di quantificazione calcolato per ogni BTEX era (20 pg-PL-1), in relazione a una concentrazione di 1,0 Pg-m-3 nell’atmosfera. Sotto la supervisione di un professore qualificato del dipartimento di inquinamento dell’aria, presso il centro di ricerca nazionale, Cairo, Egitto, tutte queste fasi sono state eseguite.

2.4. Gestione dei dati

I risultati sono stati raccolti, tabulati e analizzati statisticamente da un personal computer IBM e dal pacchetto statistico SPSS versione 20 (SPSS Inc., Chicago, USA). Sono stati eseguiti due tipi di statistiche: statistiche descrittive (ad esempio, percentuale (%), media (X) e deviazione standard (SD)) e statistiche analitiche (ad esempio, il test t di Student è stato utilizzato per il confronto delle medie di variabili parametriche quantitative continue e il test Z è stato utilizzato per il confronto tra proporzioni). La significatività statistica è stata accettata per .

3. Risultati

Le concentrazioni di benzene (ppm), toluene, etilbenzene e xilene (0,89 ± 0,42, 27,37 ± 6,59, 29,16 ± 2,50 e 25,04 ± 2.17, rispettivamente) erano significativamente inferiore a quello misurato da Abdel-Rasoul et al. (3.69 ± 1.88, 120.59 ± 1.17, 133.70 ± 7.20, e 114.35 ± 6.86 ppm, rispettivamente) che già superano le corrispondenti linee guida di sicurezza locali e internazionali per questi elementi () (Tabella 1 e Figura 1). Per quanto riguarda le caratteristiche generali dei gruppi studiati, non c’erano differenze significative per quanto riguarda l’età, lo stato civile o il reddito. Per quanto riguarda il fumo, era significativamente più alto tra i conducenti (70%) rispetto al gruppo non esposto (55,8%) () (Tabella 2). Per quanto riguarda la valutazione dello stato di salute dei conducenti e del gruppo non esposto, la prevalenza di pallore, vertigini, mal di testa, dolore alla vita e alla schiena, stanchezza, gola secca e disagio era significativamente più alto nei tassisti (27.1%, 24.3%, 21.4%, 28.6%, 45.7%, 24.3% e 25.7%, rispettivamente) che tra i controlli (6.7%, 4.2%, 6.7%, 10%, 10%, 6.7%, 6.7% e 9.2%, rispettivamente). Per le malattie croniche, l’ipertensione era la malattia cronica più prevalente tra i conducenti (17,1%) rispetto ai controlli (8,3%) (). Il dolore alla vita e alla schiena negli ultimi 12 mesi è risultato essere del 54,3% tra i conducenti contro il 10% tra il gruppo non esposto. Per quanto riguarda l’autovalutazione dello stato di salute, il 20,0% dei tassisti ha riferito un cattivo stato di salute contro lo 0% del gruppo non esposto, mentre il 31,4% dei tassisti ha riferito un ottimo stato di salute contro il 70,0% del gruppo non esposto. Non c’era alcuna differenza significativa tra i gruppi studiati per quanto riguarda il controllo periodico o la ricezione di educazione sanitaria prima (e 0,875, rispettivamente) (Tabella 3). Per quanto riguarda gli effetti ematologici, MCH (pg), TLC (×103/μl) e piastrine (×103/μl) erano significativamente inferiore tra i tassisti (26.77 ± 3.58, 6.90 ± 1.49 e 204.60 ± 56.49, rispettivamente) rispetto ai controlli (27.61 ± 2.28, 8.57 ± 1.91 e 266.06 ± 52.87, rispettivamente) (, <0.001 e <0.001, rispettivamente) mentre MCHC (gm/dl) era significativamente più alto tra i tassisti (33.90 ± 1.86) che tra il gruppo non esposto (31.36 ± 0.75) () (Tabella 4).

Figura 1

Concentrazioni ambiente di benzene (ppm), toluene, etilbenzene e xilene nei taxi rispetto ai risultati delle stazioni.

4. Discussione

Un livello di benzene superiore al livello consentito dal Ministero del Commercio e dell’Industria egiziano, Decreto Legge 4 1095 (1,56 ppm), è stato riportato nelle stazioni. Nel presente studio, le concentrazioni ambientali di benzene (ppm), toluene, etilbenzene e xilene erano significativamente inferiori a quelle misurate da Abdel-Rasoul et al. Questo è in accordo con Bahrami et al. che hanno trovato che la concentrazione media di benzene nelle zone di respirazione dei lavoratori delle stazioni di servizio era 2-3 volte superiore a quella dei conducenti e anche 3 volte superiore al livello di soglia (0,5 ppm) come raccomandato dall’American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). Nonostante i livelli fossero inferiori al livello di soglia, la concentrazione media di benzene nella zona di respirazione dei conducenti era maggiore rispetto agli studi riportati da Asia, Australia e America. Per quanto riguarda l’autovalutazione dello stato di salute, il 20,0% dei tassisti ha riferito di essere in cattiva salute contro lo 0% del gruppo non esposto, mentre il 31,4% dei tassisti ha riferito di essere in buona e ottima salute contro il 70% del gruppo non esposto. Questo è in accordo con i risultati di Yang et al. che hanno trovato che il tasso di prevalenza di ipertensione tra i tassisti era del 18,2%, mentre il tasso di prevalenza generale di ipertensione negli adulti cinesi era del 18,1% nel 2004. La diminuzione dell’attività fisica, il fatto di avere un lavoro stressante, il lavoro duro e la normale interruzione del sonno possono attribuire e spiegare la maggiore prevalenza di ipertensione tra i tassisti. Per quanto riguarda il dolore alla vita e alla schiena, il nostro studio ha rivelato una prevalenza del 54,3% negli ultimi 12 mesi. Questo è in accordo con i risultati di Wang et al. che hanno trovato la prevalenza al 54%, ma è inferiore a quello trovato da Burgel e Elshatarat che hanno riportato il dolore lombare al 67%. I dati attuali hanno mostrato chiaramente la riduzione di MCH (pg), WBCs, e piastrine con nessuna differenza significativa per quanto riguarda RBcs, Hb, HCT, e MCV. Questo risultato è in accordo con i risultati di Avogbe et al. che hanno riportato una diminuzione della conta dei WBCs nei tassisti rispetto ai controlli non esposti. Anche il conteggio dei globuli rossi è rimasto invariato tra gli abitanti del villaggio e i MBTD esposti. Questo risultato è coerente con molti studi, che hanno riportato lo stesso a livelli di esposizione al benzene che vanno da 1.9-14.8 ppm e 0.005-5.3 ppm . Tuttavia, altri hanno segnalato una diminuzione dei conteggi RBC a livelli di benzene che vanno da 0,14-2,08 ppm o trovato RBC diminuito nei lavoratori con forte esposizione al benzene (livello massimo di 34 ppm) .

5. Conclusione

Risultati ematologici anormali sono stati trovati tra i tassisti esposti ad alti livelli di benzene, toluene, etilbenzene e xilene con concentrazioni superiori ai livelli ammissibili. I tassisti esposti hanno mostrato una varietà di sintomi relativi a diversi sistemi, ad esempio neurologico, respiratorio, gastrointestinale, cardiovascolare ed endocrino, nonché cambiamenti significativi nei componenti del sangue. Sono necessarie misure preventive e di screening per ridurre il peso dell’esposizione ambientale tra i tassisti. L’istituzione di una clinica per il controllo periodico e la diagnosi precoce dei sintomi e dei cambiamenti ematologici in aree che sono facilmente raggiungibili dai tassisti è altamente raccomandata. Inoltre, i programmi di educazione sanitaria possono essere introdotti per i conducenti per aumentare il livello di consapevolezza dei tassisti sugli svantaggi dell’esposizione a questi contaminanti ambientali. Inoltre, l’impiego di sensori di gas, specifici per i gas rilevati, è una soluzione efficace per rilevare i livelli di gas quando superano i livelli consentiti.

Data Availability

I dati utilizzati per sostenere i risultati di questo studio sono disponibili dall’autore corrispondente su richiesta.

Disclosure

I contenuti sono esclusivamente di responsabilità degli autori e non rappresentano necessariamente le opinioni ufficiali del NIH.

Conflitti di interesse

Gli autori dichiarano che non ci sono conflitti di interesse relativi alla pubblicazione di questo articolo.

Riconoscimenti

Gli autori vorrebbero ringraziare la Prof. Diane Rohlman, Professore Associato, all’Università dell’Iowa, e Direttore, Healthier Workforce Center del Midwest, per il suo grande e generoso supporto. Inoltre, gli autori vorrebbero ringraziare tutti i partecipanti per il loro tempo e la loro gentilezza. Questa ricerca è stata sostenuta (in parte) da una sovvenzione del Fogarty Institute e del National Institute of Environmental Health Sciences (R01 ES022163).