University of Oulu

Prenatal exposure to ambient air pollution and the risk of preterm birth and stillbirth : synergy among air pollutants in causing preterm birth

Saved in:
Author: Siddika, Nazeeba1,2,3,4,5
Organizations: 1University of Oulu Graduate School
2University of Oulu, Faculty of Medicine
3University of Oulu, Faculty of Medicine, Medicine, Center for Environmental and Respiratory Health Research (CERH)
4University of Oulu, Faculty of Medicine, Medicine, Medical Research Center Oulu
5University of Oulu, Biocenter
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 1.9 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789526227252
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2020
Publish Date: 2020-10-27
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic dissertation to be presented with the assent of the Doctoral Training Committee of Health and Biosciences of the University of Oulu for public defence in Auditorium F202 of the Faculty of Medicine (Aapistie 5 B), on 6 November 2020, at 12 noon
Tutor: Professor Jouni J. K. Jaakkola
Doctor Adeladza K. Amegah
Reviewer: Research Professor Suvi Virtanen
Docent Jouni Tuomisto
Opponent: Docent Otto Hänninen
Description:

Abstract

Previous studies provided little evidence related to low-level air pollution exposure on the risk of preterm birth (PTB). Epidemiologic studies on the synergistic effects of different air pollutants on the risk of PTB are scarce. In addition, the evidence from initial studies of prenatal exposure to ambient air pollution and stillbirth is equivocal.

This project assessed the independent and joint effects of prenatal exposure to ambient air pollution on the risk of PTB, and summarized the existing evidence on the relationship between ambient air pollution and the risk of stillbirth through a systematic review and meta-analysis.

The study population comprised 2,568 members of the Espoo Cohort Study, born between 1984 and 1990, living in Espoo, Finland. Individual-level ambient air pollution concentrations were assessed by using dispersion modelling and the land-use regression-based method. PubMed, Scopus and Web of Science databases were searched for studies investigating air pollution and stillbirth.

Results show that the joint effect of PM2.5 and O3 exposure during the entire pregnancy (long-term) was substantially higher with an adjusted RR of 3.63 (95% CI: 2.16, 6.10), than what would have been expected from their independent effects (0.99 for PM2.5 and 1.34 for O3) and the relative excess risk due to interaction (RERI) was 2.30 (95% CI: 0.95, 4.57). This indicates long-term exposure to PM2.5 and O3 may act synergistically potentiating each other’s adverse effects on the risk of PTB. The highest levels of exposure to PM2.5, PM10 and NO2 in the week just before delivery (short-term) were related to 67% (95% CI: 14%, 146%), 60% (95%CI: 9%, 134%) and 65% (95% CI: 14%, 137%) increased in the risk of PTB, respectively. There were no significant joint effects of different air pollutant exposure during the week prior to the delivery (short-term) on the risk of PTB. The meta-analysis indicated that prenatal exposure to ambient air pollution increased the risk of stillbirth.

In order to prevent ambient air pollution induced PTB and stillbirth, improvements in air quality are required by implementing laws and regulations and introducing measures to reduce multiple pollutants even in those less pollutant regions of the world.

see all

Tiivistelmä

Aiempien tutkimusten perusteella oli vain vähän tietoa alhaisen ilmansaastealtistuksen vaikutuksista ennenaikaisen synnytyksen riskiin. Myöskään eri ilmansaasteiden yhteisvaikutuksia ennenaikaiseen synnytykseen ei ollut aiemmin tutkittu. Tutkimustulokset raskaudenaikaisen ilmansaastealtistuksen vaikutuksista olivat vähäiset ja ristiriitaisia.

Tässä tutkimushankkeessa arvioitiin ilmansaasteiden raskaudenaikaisen altistumisen riippumattomia ja yhteisvaikutuksia ennenaikaisen synnytyksen riskiin sekä vedettiin yhteen tutkimustieto raskaudenaikaisen ilmansaastealtistuksen vaikutuksista kohtukuolemariskiin toteuttamalla systemaattinen kirjallisuuskatsaus ja siihen pohjautuva meta-analyysi.

Tutkimuspopulaatio käsitti Espoon kohorttitutkimuksen 2568 espoolaista jäsentä, jotka syntyivät vuosien 1984 ja 1990 välillä. Tutkimuksessa arvioitiin yksilökohtaisesti ilmansaasteiden pitoisuudet käyttäen leviämismalleja ja maankäyttötietoja regressiomalleja hyödyntäen. Ilmansaasteiden vaikutuksia kohtukuolemaan selvitettiin systemaattisesti PubMed-, Scopus- ja Web of Science-tietokannoista haettujen alkuperäisjulkaisujen pohjalta.

Pienhiukkasten (PM2.5) ja otsonin raskauden aikaisen altistuksen yhteisvaikutus oli selvästi suurempi, vakioitu riskisuhde (RR) 3.63 (95 % luottamusväli: 2.16, 6.10), kuin yksittäisten ilmansaasteiden riippumattomat vaikutukset antoivat odottaa (PM2.5 RR=0.99 ja otsoni RR=1.34). Yhteisvaikutuksesta aiheutuva suhteellinen ylimääräisen riskin estimaatti (RERI) oli 2.30 (95 % luottamusväli 0.95, 4.57). Näiden tulosten perusteella PM2.5 ja otsonialtistuksella saattaa olla synergistisiä vaikutuksia ennenaikaiseen synnytykseen. Suurimmat altistumiset ilmansaasteille PM2.5, PM10 ja NO2 synnytystä edeltävällä viikolla (lyhytaikainen altistus) nostivat ennenaikaisen synnytyksen riskiä 67 % (95 % CI: 14 %, 146 %), 60 % (95 %CI: 9 %, 134 %) ja 65 % (95 % CI: 14 %, 137 %), kukin erikseen. Ennenaikaista synnytystä edeltävän viikon aikaisilla ilmansaastealtistuksilla ei havaittu tilastollisesti merkitseviä yhteisvaikutuksia. Meta-analyysin perusteella raskaudenaikainen altistus ilmansaasteille lisää kohtukuoleman riskiä.

Ilmansaasteiden aiheuttaman ennenaikaisen synnytyksen ja kohtukuoleman riskien ehkäisemiseksi tulisi yhdyskuntailman laatua pyrkiä parantamaan lainsäädännön ja ilmansuojeluohjeiden tuella. Tarvitaan keinoja vähentää samanaikaisesti esiintyvien ilmansaasteiden määrää myös maailman vähemmän saastuneilla alueilla.

see all

Osajulkaisut / Original papers

Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon / Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.

  1. Siddika, N., Rantala, A.K., Antikainen, H., Balogun, H., Amegah, A.K., Ryti, N.R.I., … Jaakkola, J.J.K. (2019). Synergistic effects of prenatal exposure to fine particulate matter (PM2.5) and ozone (O3) on the risk of preterm birth: A population-based cohort study. Environmental Research, 176, 108549. https://doi.org/10.1016/j.envres.2019.108549

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  2. Siddika, N., Rantala, A. K., Antikainen, H., Balogun, H., Amegah, A. K., Ryti, N. R. I., … Jaakkola, J. J. K. (2020). Short-term prenatal exposure to ambient air pollution and risk of preterm birth - A population-based cohort study in Finland. Environmental Research, 184, 109290. https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.109290

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  3. Siddika, N., Balogun, H. A., Amegah, A. K. & Jaakkola, J. J. (2016). Prenatal ambient air pollution exposure and the risk of stillbirth: systematic review and meta-analysis of the empirical evidence. Occupational and Environmental Medicine, 73(9), 573-581. https://doi.org/10.1136/oemed-2015-103086

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. D, Medica
ISSN: 0355-3221
ISSN-E: 1796-2234
ISSN-L: 0355-3221
ISBN: 978-952-62-2725-2
ISBN Print: 978-952-62-2724-5
Issue: 1585
Type of Publication: G5 Doctoral dissertation (articles)
Field of Science: 3142 Public health care science, environmental and occupational health
Subjects:
Copyright information: © University of Oulu, 2020. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.