Dlouhodobé expozice znečištěnému ovzduší jsou spojovány se snížením funkcí plic a zároveň kardiopulmonální mortalitou (KPM). Cílem studie bylo analyzovat mediační (zprostředkující) vliv oslabených funkcí plic ve vztahu mezi expozicí ovzduší a KPM. Metody: Data zahrnující 2527 žen ve věku 51-56 let (v letech 1985-1994) byla získána z longitudinální kohortové studie SALIA po 22 letech sledování. Expozice byly vyjádřeny ročními průměrnými koncentracemi PM10, PM2,5, PM2,5 absorbance, NO2 a NOx odhadnutými aplikováním regresního modelování a následnou extrapolací koncentrací do minulosti. Plicní funkce (FVC, FEV1) byly interpretovány pomocí z-skóre pro zachycení rozdílů věku a výšky účastníka. Adjustovaný Coxův model proporcionálních rizik a analýza mediace byly využity k vyhodnocení kauzality sledovaného vztahu (R, verze 4.0.2.). Výsledky jsou vyjádřeny jako Hazard ratio (HR) s 95% intervalem spolehlivosti (IS). Výsledky: Ženy se zhoršenými plicními funkcemi vykazovaly nižší pravděpodobností přežití na KPM (p<0,001). Dlouhodobé expozice NOx a NO2 byly spojeny se zvýšeným rizikem KPM (např. HR=1,215; 95% IS: 1,017-1,452 při nárůstu mezikvartilového rozpětí NOx) po adjustaci na zhoršené plicní funkce a další kovarianty (věk, BMI, SES, kouření). Asociace mezi expozicemi částicím polétavého prachu a KPM nebyly po adjustaci statisticky významné. Výsledky analýzy mediace ukázaly významné nepřímé účinky NO2 a NOx na KPM zprostředkované sníženým FEV1 a FVC. Nejvýznamnější nepřímé účinky byly zjištěny ve vztahu expozic NO2 (HR=1,037; 95% IS: 1,005-1,070) a NOx (HR=1,028; 95% IS: 1,004-1,052) na KPM zprostředkován sníženým FVC. Mediace vztahu se v plně adjustovaném modelu pohybovala od 13,9 % do 19,6 %. Diskuze: Závěry této studie přispívají k pochopení mechanismu účinku oslabených plicních funkcí ve vztahu mezi dlouhodobou expozicí znečištění ovzduší a KPM.

Air pollution exposure is associated with reduced lung function and increased cardio-pulmonary mortality (CPM). We analyzed the potential mediating effect of reduced lung function on the association between air pollution exposure and CPM. Methods: We used data from the German SALIA cohort including 2527 elderly women (aged 51-56 years at baseline 1985-1994) with 22-year follow-up to CPM. Exposures presented as annual average concentrations to PM10, PM2.5, PM2.5 absorbance, NO2 and NOx were estimated by land-use regression modeling and back-extrapolated to estimate exposures at baseline. Lung function (FVC, FEV1) was measured by spirometry and transformed to GLI z-scores. Adjusted Cox proportional hazards and causal proportional hazards mediation analysis models were fitted (R, version 4.0.2.). The results are expressed as Hazard ratios (HR) with corresponding 95% Confidence interval (CI). Results: Reduced lung function (z-scores of FVC or FEV1 below 5% predicted) reflected significantly lower survival probability from CPM (p<0.001). Long-term exposures to NOx and NO2 were associated with increased risks of CPM (eg. HR = 1.215; 95%CI: 1.017 – 1.452 for IQR increase in NOx) after adjusting for reduced lung function and additional covariates (age, BMI, SES and smoking). The associations of CPM with PM10 and PM2.5 were not significant. The mediation analysis showed significant indirect effects of NO2 and NOx on CPM mediated through reduced FEV1 and FVC. The largest indirect effects were found for exposures to NO2 (HR=1.037; 95%CI: 1.005 – 1.070) and NOx (HR=1.028; 95%CI: 1.004 – 1.052) mediated through reduced FVC. The mediated proportion effect ranged from 13.9% to 19.6% in fully adjusted models. Discussion: This study provides insights into the mechanism of reduced lung function in association between long-term air pollution exposure and CPM.