Monitekijäinen sisäilma – uusia näkökulmia

Sisäilma ja siihen liittyvät terveyshaitat ovat haastava tutkimuskohde. Modernissa rakennetussa ympäristössä esiintyy tuhansien homelajien lisäksi lukemattomia altisteita uusista rakennusmateriaaleista.

Sekä biologiset, kemialliset että fysikaaliset altisteet esiintyvät erilaisina yhdistelminä eri rakennuksissa, jolloin yhteisvaikutukset terveyteen voivat olla yllättäviä. Sisäilma-altistukseen voi liittyä hyvin monentyyppisiä terveyshaittoja. Vaikutukset voivat ilmetä pitkänkin ajan kuluttua.

Sisäilmaan liittyvät terveyshaitat ovat viime vuosikymmeninä nousseet laajemmin keskusteluun sekä Suomessa että maailmalla.

Mille ihmiset sisäilmassa tai muualla arjessaan tarkkaan ottaen altistuvat ja millaisia terveyshaittoja tähän liittyy, ei tarkkaan tunneta, mutta aihepiiristä löytyy jo tutkimuksia. Kyse on valtavan monialaisesta ja -tasoisesta tutkimusalueesta. Tässä osiossa kuvaamme lyhyesti millaisia uusia avauksia teemaan liittyy ja millaisia tutkimustarpeita ja -aukkoja on tunnistettavissa.

Mille kaikelle altistumme – Biomonitorointi

Tietoa väestön altistumisesta terveyshaittoja mahdollisesti aiheuttaville tekijöille kerätään esimerkiksi biomonitoroinnilla. Yhdysvalloissa kansalaisten altistekuormasta on koottu jo pitkään laajasti tietoja mm. NHANES-ohjelman ja kansallisen biomonitorointiohjelman kautta.

Euroopan Unionissa laajempaa unionin laajuista biomonitorointiohjelmaa ollaan käynnistelemässä.

NHANES-tietokannoista löytyy monen aineen kohdalla tietoa myös sisäilmaan liittyvistä altistumisreiteistä ja niihin liittyvistä tutkimuksista. Kokonaisvaltaista käsitystä siitä, miten suuri osa altistekuormasta tulee rakennetusta ympäristöstä, ei kuitenkaan ole.

1.
National Report on Human Exposure to Environmental Chemicals (NHANES):
https://www.cdc.gov/exposurereport/index.html

2.
National Biomonitoring program:
https://www.cdc.gov/biomonitoring/index.html

3.
European Human Biomonitoring Initiative:
https://ec.europa.eu/info/events/hbm4eu-2016-dec-08_en

Altisteiden yhteisvaikutukset

Tähtäimessä kokonaisvaltainen näkemys rakennetun ympäristön altisteista.

Sisäilmasta keskusteltaessa puhutaan suuresta joukosta erilaisia aineita, oireita ja sairauksia.

Sisäilmavälitteinen altistuminen jäi pitkään ulkoilman saasteisiin liittyvän tutkimuksen varjoon, vaikka sisätiloissa vietetään länsimaissa jopa 90 % vuorokaudesta. Rakennusten merkitystä yhtenä kansanterveydellisestikin merkittävänä altistelähteenä on alettu tiedostaa vasta suhteellisen äskettäin. Vielä ei osata kattavasti sanoa, miten esimerkiksi rakentamisessa viime vuosikymmeninä tapahtuneet muutokset vaikuttavat terveyteen ja hyvinvointiin. Tutkimusaukkoja aiheen ympäriltä on kuitenkin alettu hahmottaa.

Rakentamisessa tapahtuneiden muutosten ja tutkimusmenetelmien kehittymisen seurauksena tutkimus sisäilmaan liittyvistä terveyshaitoista on vähitellen siirtymässä kohti kokonaisvaltaisempaa ”sisäilmaeksposomin” ja yhteisvaikutusten arviointia, jossa koko rakennettu ympäristö altistuslähteenä huomioidaan ja yhteisvaikutuksia ja eri tekijöiden keskenäisiä vaikutussuhteita pyritään ymmärtämään.

Esimerkiksi Yhdysvalloissa viranomaiset ovat kuvanneet modernin rakennetun ympäristön mikrobiomiin liittyviä terveyshaittoja ja tutkimustarpeita. Rakennusmateriaalien sisältämien aineiden suhteen on esimerkiksi nostettu esiin kysymys, miten ne vaikuttavat ihmiskehon mikrobiomiin ja tätä kautta mahdollisesti sairastavuuteen.

1.
Sisäilman eksposomista.
(
Factors Shaping the Human Exposome in the Built Environment: Opportunities for Engineering Control)
Dai ym (2017). Environmental Science and Technology. 
Siirry julkaisuun.

Laaja katsaus sisäympäristön altistelähteisiin ja niiden terveysvaikuuksiin sekä keskeisimpiin jatkotutkimustarpeisiin. Tutkimuksessa käsitellään sekä mikrobiologisia että kemiallisia altisteita. Tutkijat esittävät myös mallin terveyttä edistävämmän sisäympäristön edistämiseksi.

2.
Mikrobiomi rakennetussa ympäristössä: tutkimusagenda rakennusten, terveyden ja rakennetun ympäristön mikrobiomin tutkimiseksi.
(Microbiomes of the Built Environment: A Research Agenda for Indoor Microbiology, Human Health, and Buildings)
National Academy of Science, engineering and medicine (2017).
Siirry julkaisuun

Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian raportti rakennusten mikrobiomista ja siihen liittyvästä jatkotutkimustarpeesta. Raportissa luodaan yleiskatsaus siihen, mitä rakennetun ympäristön mikrobiomista ja sen vaikutuksesta ihmisen terveyteen tällä hetkellä tiedetään, millaisia interventioita haitallisten mikrobiympäristöjen eliminoimiseksi voidaan tehdä ja ennen kaikkea: mitä tietoaukkoja vielä täytyy täyttää. Raportin lopussa esitetään tulevaisuuden näkymiä ja tutkimusagenda aiheen tiimoilta.

Tutustu nopeasti – englanninkielinen artikkeli aiheesta:
https://www.medpagetoday.com/infectiousdisease/publichealth/67845

3.
Katsaus rakentamiseen välineenä edistää kansanterveyttä.
(Building Evidence for Health: Green Buildings, Current Science, and Future Challenges)
Cedeño-Laurent ym. (2018). Annual Reviews.
Siirry julkaisuun.

Artikkelissa annetaan kokonaiskuva sisäympäristön terveysvaikutuksista ja aiheeseen liittyvästä tutkimuksesta ja jatkotutkimustarpeesta. Kirjoittajat esittelevät yhdeksän kohtaisen jaottelun, jonka pohjalta rakennetun ympäristön terveysvaikutuksia voidaan tarkastella ja kehittää sekä rakennusten käyttäjän että ympäristön kannalta kestävämpiä ympäristöjä.

4.
Altistustiede 2000-luvulla – visio ja strategia.
(Exposure Science in the 21st century – a vision and a strategy)
National Research Council.
Siirry julkaisuun

Modernin elinympäristön altistustutkimusta käsittelevässä yhdysvaltalaisraportissa käsitellään altistustieteiden nykyisiä rajoitteita ja mahdollisuuksia ympäristötekijöihin liittyvien haittojen nykyistä kattavammassa ymmärtämisessä ja ratkaisemisessa.

Raportissa nostetaan esiin uusien tekniikoiden mahdollisuudet kattavamman altistustiedon hankkimisessa, tarve saada tietoa uusien aineiden ja aineyhdistelmien vaikutuksista, kertyvän altistuksen ja matala-asteisen altistumisen vaikutuksista sekä vaikutuksille alttiista väestöryhmistä.

5.
Pieni katsaus sisäilman merkityksestä, keskeisistä sisäilman altisteista ja niihin liittyvistä tutkimustarpeista vuodelta 2005.
(Polluted air—outdoors and indoors)
Meyers ja Maynard (2005). Occupational Medicine.
Siirry julkaisuun

6.
Pieni tutkimus kasvualustan vaikutuksesta mikrobin myrkyllisyyteen.
(Microbial growth on plasterboard and spore-induced cytotoxicity and inflammatory responses in vitro)
Murtoniemi (2003), Kansanterveyslaitoksen julkaisuja.
Siirry julkaisuun 

Yksittäisten sisäilmassa esiintyvien altisteiden ja näihin liittyvien terveysvaikutusten tutkimuksesta löydät osiosta altistuminen ja ftalaatit ja mikrobit.

Altistuminen voi vaikuttaa sukupolvien yli

Altistusikkunoita ja epigenetiikkaa

Altistuminen terveydelle haitallisille aineille tietyissä kriittisissä kehitysvaiheissa on yhdistetty monenlaisiin vakaviin terveyshaittoihin. Monien varhaisen altistumisen tai tiettyinä kriittisinä kehitysjaksoina tapahtuvan altistumisen seurauksista on havaittu tulevan esiin vasta aikuisiällä. Tutkimustietoa aiheesta löytyy mm sanoilla DohaD (terveyden ja sairauden kehitysaikainen alkuperä) ja altistusikkunat (developmental windows, critical windows of exposure).

Monella ympäristötekijällä on havaittu olevan epigeneettisiä vaikutuksia. Tämä tarkoittaa sitä, että ympäristötekijä muuttaa geenin toimintaa vaikuttamatta itse dna:n emäsjärjestykseen. Osan epigeneettisistä vaikutuksista on havaittu myös periytyvän. Ympäristötekijöiden erityyppisistä epigeneettisistä vaikutuksista löytyy tutkimustietoa mm. hakusanoilla environmental epigenetics. Joukossa on myös sisäilmassa esiintyviä aineita.

1.
Prenatal environmental exposures, epigenetics, and disease
Perera ja Herbtsman (2011). Reproductive Toxicology.
Siirry julkaisuun

2.
Epigenetics and environmental chemicals.
Baccarelli & Bollati (2010). Current Opinion in Pediatrics.
Siirry julkaisuun

3.
Subacute effects of hexabromocyclododecane (HBCD) on hepatic gene expression profiles in rats.
Cantòn ym (2008). Toxicology and applied pharmacology.
Siirry julkaisuun

4.
Serum Metabolomic Profiles in Neonatal Mice following Oral Brominated Flame Retardant Exposures to Hexabromocyclododecane (HBCD) Alpha, Gamma, and Commercial Mixture.
Szabo ym (2017). Environmental Health Perspectives.
Siirry julkaisuun.

Yksilöllisten perinnöllisten tekijöiden merkitystä altistumisesta johtuvien oireiden ja sairauksien puhkeamiseen on arvioitu osiossa terveyshaitat ja tautimekanismit.

Kohti kokonaisvaltaista näkemystä sisäilmaongelmista

Uusia poikkitieteellisiä tutkimusavauksia

Monitekijäisyys ja aihepiirin moniulotteisuus on haastava tutkittava, jonka haltuunottoon tarvitaan tutkimuskysymysten ja termistön jäsentämistä, poikkitieteellistä otetta, uusia tutkimusmenetelmiä ja jopa kokonaan uusia paradigmoja.

1.
Computational Exposure Science: An Emerging Discipline to Support 21st-Century Risk Assessment.
Egeghy ym. (2016). Environmental Health Perspectives.
Siirry julkaisuun.

Tutkimuksessa eritellään tiedonhallinnan kehittymisen avaamia uusia näkymiä altistumistutkimukseen ja riskinarviointiin.

2.
Rakennuksen terveydellisen suorituskyvyn indikaattorit.
(Green buildings and Health)
Allen ym (2015). Current Environmental Health Reports.
Siirry julkaisuun.

Tutkimuksessa luodaan katsaus erilaisiin Green Building -sertifioituihin rakennuksiin ja niissä tehtyihin terveys-, tehokkuus- ja hyvinvointiselvityksiin ja arvioidaan näiden yhteismitallisuutta. Tältä pohjalta esitetään indikaattoreita rakennuksen ”terveydellisen suorituskyvyn” mittaamisen arviointiin. Indikaattorit on jaettu nelikenttään: mittarit ja toimet, joilla ongelmiin voidaan puuttua etupainotteisesti (”leading”) ja joilla ongelmia taas voidaan havaita niiden synnyttyä (”lagging”). Vastaavasti eritellään rakennuksen terveydestä ja hyvinvoinnista suoraan kertovia indikaattoreita (”direct”) ja siihen välillisesti liittyviä mittareita (”indirect”). Esitettyjen indikaattoreiden on tarkoitus antaa raamit kattavan mittariston hahmottamiselle rakennusten terveysvaikutusten jatkotutkimuksen selkiyttämiseksi.

Lue pidempi kooste tutkimuksesta täällä.

3.
Conceptual Shifts Needed to Understand the Dynamic Interactions of Genes, Environment, Epigenetics, Social Processes, and Behavioral Choices
Jackson ym (2013). American Journal of Public Health.
Siirry julkaisuun.

Artikkelissa eritellään monisyisten kokonaisuuksien haasteita tutkimuksen kannalta ja käsitellään poikkitieteisyyden tarpeellisuutta ympäristöterveys- ja kansanterveysajattelussa.

4.
From Genomes to Societies: A Holistic View of Determinants of Human Health
Shi & Zhong (2014). Current Opinion in Biotechnology.
Siirry julkaisuun.

Poikkitieteellinen tutkimus terveyteen vaikuttavista tekijöistä.