One of the aims of the European Human Biomonitoring Initiative, HBM4EU, was to provide examples of and good practices for the effective use of human biomonitoring (HBM) data in human health risk assessment (RA). The need for such information is pressing, as previous research has indicated that regulatory risk assessors generally lack knowledge and experience of the use of HBM data in RA. By recognising this gap in expertise, as well as the added value of incorporating HBM data into RA, this paper aims to support the integration of HBM into regulatory RA. Based on the work of the HBM4EU, we provide examples of different approaches to including HBM in RA and in estimations of the environmental burden of disease (EBoD), the benefits and pitfalls involved, information on the important methodological aspects to consider, and recommendations on how to overcome obstacles. The examples are derived from RAs or EBoD estimations made under the HBM4EU for the following HBM4EU priority substances: acrylamide, o-toluidine of the aniline family, aprotic solvents, arsenic, bisphenols, cadmium, diisocyanates, flame retardants, hexavalent chromium [Cr(VI)], lead, mercury, mixture of per-/poly-fluorinated compounds, mixture of pesticides, mixture of phthalates, mycotoxins, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), and the UV-filter benzophenone-3. Although the RA and EBoD work presented here is not intended to have direct regulatory implications, the results can be useful for raising awareness of possibly needed policy actions, as newly generated HBM data from HBM4EU on the current exposure of the EU population has been used in many RAs and EBoD estimations. © 2023 The Author(s)
Introduction: Compared to adults, children represent a relatively healthy population group. However, scientific literature shows that over the entire life course even low levels of environmental exposures in early life or during pregnancy can negatively affect their health. Our aims were to quantify the environmental burden of disease (EBD) attributable to selected environmental risk factors for children aged 3 to 17 years in Germany and to analyze which exposures to environmental risk factors lead to health impairments in children and adolescents in a population representative cross-sectional study (UKAGEP; Environmental Burden of Disease - Environmental Factors and Health Parameters). Methods: We used the EBD method, developed by the World Health Organization, to calculate Disability-Adjusted Life Years and other measures of disease burden. Systematic literature searches were conducted to identify exposure-response functions. Suitable exposure and health data were obtained from the fifth population-representative German Environmental Health Study (GerES V, 2014-2017) and other data sources. The GerES V data was also used to assess statistical associations of risk factors and health parameters. Results: EBD calculations could be performed only for 5 of the 18 previously selected risk factors: Secondhand smoke, bisphenol A, traffic noise, benzene, and particulate matter. One reason for this was that the GerES V data could only be used for the EBD calculations to a limited extent. For several risk factors, the measured concentrations in the human biomonitoring were too low. On this basis, no quantifiable burden of disease would result. This does not mean, that the concentrations determined were generally uncritical. Another limiting factor was the availability of exposureresponse functions, particularly for children. In the statistical analyses on health parameters, only weak and mostly not statistically significant associations were found for ultrafine particles, volatile organic compounds, secondhand smoke, environmental noise and the corresponding health impacts, such as hoarseness, ear noise or sinusitis. Conclusions: The EBD method requires multiple input data that are not readily available for children and adolescents in Germany. This limits a comprehensive overview of their EBD. Generally, the GerES V study offers a wide range of valuable and representative data, but the study is hardly suitable to assess correlations of low exposures and rare health outcome parameters. Its strength lies in examining the temporal development of environmental stressors on population health. Quelle: http://inchesnetwork.net/
Ambient particulate matter (PM2.5) pollution is an important threat to human health. The aim of this study is to estimate the environmental burden of disease (EBD) for the German population associated with PM2.5 exposure in Germany for the years 2010 until 2018. The EBD method was used to quantify relevant indicators, e.g., disability-adjusted life years (DALYs), and the life table approach was used to estimate the reduction in life expectancy caused by long-term PM2.5 exposure. The impact of varying assumptions and input data was assessed. From 2010 to 2018 in Germany, the annual population-weighted PM2.5 concentration declined from 13.7 to 10.8 (micro)g/m3. The estimates of annual PM2.5-attributable DALYs for all disease outcomes showed a downward trend. In 2018, the highest EBD was estimated for ischemic heart disease (101.776; 95% uncertainty interval (UI) 62,713-145,644), followed by lung cancer (60,843; 95% UI 43,380-79,379). The estimates for Germany differ from those provided by other institutions. This is mainly related to considerable differences in the input data, the use of a specific German national life expectancy and the selected relative risks. A transparent description of input data, computational steps, and assumptions is essential to explain differing results of EBD studies to improve methodological credibility and trust in the results. Furthermore, the different calculated indicators should be explained and interpreted with caution. 2022 by the authors
Das Projekt "Quantifizierung der Krankheitslast verursacht durch Ozon-Exposition in Deutschland für die Jahre 2007-2016" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Klinikum der Universität München - Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin.Bodennahes Ozon wirkt auf den menschlichen Organismus schädigend, weil es zu Reizungen der Augen, Atemwege und Schleimhäute, Entzündungen in den Atemwegen und Atembeschwerden führen kann. Zudem zeigen wissenschaftliche Studien einen Zusammenhang zwischen erhöhten Ozonkonzentrationen und einer erhöhten Gesamtmortalität. Besonders vulnerable Gruppen wie Kinder, ältere Personen und Personen mit vorgeschädigten Atemorganen, sind stärker von den negativen gesundheitlichen Auswirkungen betroffen. Ziel des Forschungsprojekts ist es, die Auswirkungen von Ozon auf die Gesundheit der Bevölkerung in Deutschland umfassend zu beschreiben, zu quantifizieren und die Relevanz im Vergleich zu anderen Luftschadstoffen zu bewerten. Hierzu wird die bevölkerungsbezogene Exposition gegenüber Ozon in Deutschland für die Jahre 2007 - 2016 flächendeckend erfasst und darauf aufbauend die damit einhergehende Krankheitslast (in Form verlorener gesunder Lebensjahre, Disability-Adjusted Life Years) für relevante Gesundheitseinschränkungen quantifiziert. Zusätzlich wird die gemeinsame Wirkung mit weiteren Luftschadstoffen, wie Feinstaub und Stickstoffdioxid, auf die Gesundheit abgeschätzt.
Das Projekt "Umweltbedingte Krankheitslasten und Ansätze zu ihrer monetären Bewertung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Ecologic Institut gemeinnützige GmbH.Für eine gezielte Ausrichtung der Risikokommunikation bezüglich der für die menschliche Gesundheit relevanten Umweltrisiken ist eine Quantifizierung und vergleichbare Aufstellung ihrer gesundheitlichen Auswirkungen notwendig. Zusätzlich zu der Quantifizierung dieser, werden zunehmend sowohl von politischen Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträgern, als auch von Seiten der EU und der WHO auch Informationen zur monetären Bewertung der gesundheitlichen Einbußen in Entscheidungsfindungsprozesse einbezogen. Einrichtungen wie die OECD oder die WHO verknüpfen dazu den Environmental Burden of Disease-Ansatz (EBD) mit dem Konzept des Value of a Statistical Life (VSL) bzw. weisen in zusätzlich zu den umweltbedingten Krankheitslasten auch die zu den Lebenszeitverlusten äquivalenten monetären Kosten aus, um diese mit anderen Größen oder Indikatoren in Bezug setzen zu können. Neben dem VSL-Ansatz stehen allerdings weitere Konzepte zur Monetarisierung von Gesundheitsverlusten zur Verfügung, wobei insbesondere bzgl. des ökonomischen Werts eines Menschenlebens bzw. Lebensjahres starke Schwankungen zu beobachten sind. Ziel dieses Projekts ist daher, dass durch eine detaillierte Analyse der vorhandenen ökonomischen Ansätze Empfehlungen bzgl. der praktischen Verknüpfbarkeit ökonomischer Methoden mit Methoden zur Quantifizierung von Bevölkerungsgesundheit seitens des Auftragnehmers gegeben werden. Hierzu sind die aktuell verfügbaren Konzepte zu hinterfragen, zu bewerten und im Hinblick auf ihre Praktikabilität zu prüfen. Dazu bedarf es der Überprüfung der Übertragbarkeit internationaler Studien auf die Situation in Deutschland, sowie einer Auseinandersetzung mit den unterschiedlichen Konzepten aus der ethischen und rechtlichen Perspektive und unter dem Blickwinkel des Aufwands, der für Anwendung der jeweiligen Methode angesetzt werden muss. In einem letzten Schritt werden anhand von Fallstudien bereits vorhandene Daten zu Krankheitslasten ausgewählter Umweltstressoren mittels der identifizierten ökonomischen Methoden monetär bewertet. Die Ergebnisse des Projekts sollen perspektivisch dazu beitragen, dass eine weitere Kenngröße (Kosten durch umweltbedingte Krankheitslasten) für die Einschätzung der Bedeutung von Umweltstressoren sowohl dem UBA, als auch den zuständigen Ministerien sowie der Fachöffentlichkeit zur Verfügung gestellt wird. Dieser kann unterstützend bei umwelt- und gesundheitspolitischen Entscheidungsfindungsprozessen und auch bei der Abschätzung der potenziellen Wirkung von Interventionsmaßnahmen in Gesundheitsfolgeabschätzungen eingesetzt werden.
Im Rahmen des Vorhabens wurde eine flächendeckende Erfassung der Hintergrund-Stickstoffdioxid (NO2)-Exposition der Bevölkerung in Deutschland mit anschließender Quantifizierung der einhergehenden Krankheitslasten durchgeführt. Im ersten Schritt wurden dazu NO2-Belastungskarten, die die Belastungssituation im Hintergrundniveau abbilden, für den Zeitraum der Jahre 2007 bis 2014 basierend auf den NO2-Modelldaten des Umweltbundesamtes und den NO2-Messdaten des Bundes und der Länder ausgewertet. Nachfolgend wurde die Verteilung der Bevölkerung auf NO2-Belastungsklassen für ganz Deutschland ermittelt. Die berechnete durchschnittliche bevölkerungsgewichtete NO2-Konzentration in den jeweiligen Belastungsklassen diente als Grundlage zur Berechnung der Krankheitslast für alle NO2-spezifischen Gesundheitsendpunkte. Es wurden Analysen zur zeitlichen Entwicklung der Belastung sowie der gesundheitlichen Effekte als auch zu den Unsicherheiten der erzielten Ergebnisse durchgeführt.Die für die Berechnung relevanten Gesundheitsendpunkte wurden im Rahmen einer systematischen Literaturrecherche identifiziert. Diese waren natürliche und ursachenspezifische Mortalität (Kurzzeit- und Langzeiteffekte), ursachenspezifische Krankenhauseinweisungen, Diabetes Typ 2, Bluthochdruck, Herzinsuffizienz, Herzinfarkt, Schlaganfall, ischämische Herzkrankheit, Lungenkrebs, Asthma, chronische Bronchitis, COPD (Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung), Frühgeburt und geringes Geburtsgewicht. Um die Evidenz des Zusammenhangs von NO2-Belastung und den aufgeführten Endpunkten bewerten zu können, wurde im Projekt ein Kriterienkatalog erarbeitet. Darauf basierend ergab sich starke Evidenz in Bezug auf Langzeiteffekte für die kardiovaskuläre Mortalität. In Bezug auf die Kurzzeiteffekte wiesen die Endpunkte Gesamtmortalität und respiratorische Mortalität starke Evidenz auf. Der in letzter Zeit stark an Bedeutung gewinnende Endpunkt Diabetes mellitus wurde mit moderater Evidenz bewertet.Unter Verwendung einer unteren Quantifizierungsgrenze von 10 µg/m³ NO2 wurden für das Jahr 2014 für die kardiovaskuläre Mortalität durch NO2-Langzeitexposition (basierend auf Jahresmittelwerten) 5.966 (95 %-Konfidenzintervall: 2.031 bis 9.893) attributable vorzeitige Todesfälle und 49.726 (16.929 bis 82.456) verlorene Lebensjahre geschätzt. Zwischen den Jahren 2007 und 2014 zeigte sich insgesamt ein leicht abnehmender Trend in Bezug auf die attributablen vorzeitigen Todesfälle. Wichtig ist dabei hervorzuheben, dass sich die hier vorgelegte Abschätzung der Krankheitslast ausschließlich auf die Hintergrund-Konzentrationen für NO2 stützt und somit höhere Konzentrationen, die sich vor allem in städtisch verkehrsnahen Gebieten finden, nicht berücksichtigt werden konnten.
Das Projekt "The Human Early-Life Exposome novel tools for integrating early-life environmental exposures and child health across Europe (HELIX)" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fundacio Centre de Recerca en Epidemiologia Ambiental - Creal.The aim of HELIX is to exploit novel tools and methods (remote sensing/GIS-based spatial methods, omics-based approaches, biomarkers of exposure, exposure devices and models, statistical tools for combined exposures, novel study designs, and burden of disease methodologies), to characterise early-life exposure to a wide range of environmental hazards, and integrate and link these with data on major child health outcomes (growth and obesity, neurodevelopment, immune system), thus developing an Early-Life Exposome approach. HELIX uses six existing, prospective birth cohort studies as the only realistic and feasible way to obtain the comprehensive, longitudinal, human data needed to build this early-life exposome. These cohorts have already collected large amounts of data as part of national and EU-funded projects. Results will be integrated with data from European cohorts (greater than 300,000 subjects) and registers, to estimate health impacts at the large European scale. HELIX will make a major contribution to the integrated exposure concept by developing an exposome toolkit and database that will: 1) measure a wide range of major chemical and physical environmental hazards in food, consumer products, water, air, noise, and the built environment, in pre and postnatal periods; 2) integrate data on individual, temporal, and toxicokinetic variability, and on multiple exposures, which will greatly reduce uncertainty in exposure estimates; 3) determine molecular profiles and biological pathways associated with multiple exposures using omics tools; 4) provide exposure-response estimates and thresholds for multiple exposures and child health; and 5) estimate the burden of childhood disease in Europe due to multiple environmental exposures. This integration of the chemical, physical and molecular environment during critical early-life periods will lead to major improvements in health risk and impact assessments and thus to improved prevention strategies for vulnerable populations.
Das Projekt "Quantifizierung von umweltbedingten Krankheitslasten aufgrund der Stickstoffdioxid - Exposition in Deutschland" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB), Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) - Institut für Epidemiologie II.Im Rahmen des Vorhabens wurde eine flächendeckende Erfassung der Hintergrund-Stickstoffdioxid (NO2)-Exposition der Bevölkerung in Deutschland mit anschließender Quantifizierung der einhergehenden Krankheitslasten durchgeführt. Im ersten Schritt wurden dazu NO2-Belastungskarten, die die Belastungssituation im Hintergrundniveau abbilden, für den Zeitraum der Jahre 2007 bis 2014 basierend auf den NO2-Modelldaten des Umweltbundesamtes und den NO2-Messdaten des Bundes und der Länder ausgewertet. Nachfolgend wurde die Verteilung der Bevölkerung auf NO2-Belastungsklassen für ganz Deutschland ermittelt. Die berechnete, durchschnittliche bevölkerungsgewichtete NO2-Konzentration in den jeweiligen Belastungsklassen diente als Grundlage zur Berechnung der Krankheitslast für alle NO2-spezifischen Gesundheitsendpunkte. Es wurden Analysen zur zeitlichen Entwicklung der Belastung sowie der gesundheitlichen Effekte als auch zu den Unsicherheiten der erzielten Ergebnisse durchgeführt. Die für die Berechnung relevanten Gesundheitsendpunkte wurden im Rahmen einer systematischen Literaturrecherche identifiziert. Diese waren natürliche und ursachenspezifische Mortalität (Kurzzeit- und Langzeiteffekte), ursachenspezifische Krankenhauseinweisungen, Diabetes Typ 2, Bluthochdruck, Herzinsuffizienz, Herzinfarkt, Schlaganfall, ischämische Herzkrankheit, Lungenkrebs, Asthma, chronische Bronchitis, COPD (Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung), Frühgeburt und geringes Geburtsgewicht. Um die Evidenz des Zusammenhangs von NO2-Belastung und den aufgeführten Endpunkten bewerten zu können, wurde im Projekt ein Kriterienkatalog erarbeitet. Darauf basierend ergab sich starke Evidenz in Bezug auf Langzeiteffekte für die kardiovaskuläre Mortalität. Unter Verwendung einer unteren Quantifizierungsgrenze von 10 micro g/m3 wurden für das Jahr 2014 für die kardiovaskuläre Mortalität durch NO2-Langzeitexposition 5.966 (95 %-Konfidenzintervall: 2.031 bis 9.893) attributable vorzeitige Todesfälle und 49.726 (16.929 bis 82.456) verlorene Lebensjahre geschätzt. Zwischen den Jahren 2007 und 2014 zeigte sich insgesamt ein leicht abnehmender Trend in Bezug auf die attributablen vorzeitigen Todesfälle. Wichtig ist dabei hervorzuheben, dass sich die hier vorgelegte Abschätzung der Krankheitslast auf die Hintergrund-Konzentrationen für NO2 stützen und somit höhere Konzentrationen, die sich vor allem in städtisch verkehrsnahen Gebieten finden, nicht berücksichtigt werden konnten. Der Anteil der NO2-Belastung der durch den Verkehr zu erwarten ist, wurde in einem Modellvorhaben berechnet.
Das Projekt "Enhanced exposure assessment and omic profiling for high priority environmental exposures in Europe (EXPOSOMICS)" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: University London, Imperial College of Science, Technology and Medicine.Objective: This project aims to predict individual disease risk related to the environment, by characterizing the external and internal exposome for common exposures (air and drinking water contaminants) during critical periods of life, including in utero. A large amount of health data is now available from longitudinal cohorts in both children and adults, with detailed information on risk factors, confounders and outcomes, but these are not well linked with environmental exposure data. The exposome concept refers to the totality of environmental exposures from conception onwards, and is a novel approach to studying the role of the environment in human disease. This project will move the field forward by utilising data on individual external exposome (including sensors, smartphones, geo-referencing, satellites), and omic profiles in an agnostic search for new and integrated biomarkers. These tools will be applied in both experimental short-term studies and long-term longitudinal studies in humans. The ultimate goal is to use the new tools in risk assessment and in the estimation of the burden of environmental disease. The involvement of two SMEs, one specialized in sensors and smartphone development, the other in complex data integration, will increase the chances of a successful impact on European Public Health. This multidisciplinary proposal combines: development of a general framework for the systematic measurement of the internal and external exposome in Europe in relation to air and water contamination, as a way to reduce uncertainty in risk assessment and to address the effects of mixtures and complex exposures; evaluation of health outcomes and key physiological changes in short-term studies (including a randomized trial) and life-course studies with a large amount of information on diet, physical activity and anthropometry; evaluation of the burden of disease in the European population, based on state-of-the-art assessment of population exposures.
Ambient air pollution causes a considerable disease burden, particularly in South Asia. The objective of the study is to test the feasibility of applying the environmental burden of disease method at state level in India and to quantify a first set of disease burden estimates due to ambient air pollution in Kerala. Particulate Matter (PM) was used as an indicator for ambient air pollution. The disease burden was quantified in Years of Life Lost (YLL) for the population (30 + years) living in urban areas of Kerala. Scenario analyses were performed to account for uncertainties in the input parameters. 6108 (confidence interval (95% CI): 4150-7791) of 81,636 total natural deaths can be attributed to PM, resulting in 96,359 (95% CI: 65,479-122,917) YLLs due to premature mortality (base case scenario, average for 2008-2011). Depending on the underlying assumptions the results vary between 69,582 and 377,195 YLLs. Around half of the total burden is related to cardiovascular deaths. Scenario analyses show that a decrease of 10% in PM concentrations would save 15,904 (95% CI: 11,090-19,806) life years. The results can be used to raise awareness about air quality standards at a local level and to support decision-making processes aiming at cleaner and healthier environments.<BR>Quelle: http://www.mdpi.com/
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