![Page 1: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/1.jpg)
Lärm, Schlaf und kardiometabolische Krankheiten
Prof. Dr. Nicole Probst-Hensch
Leiterin Department Epidemiologie und Public HealthPI SAPALDIA Kohorte & Biobank
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Komplette Prävention von zu wenig Schlaf oder von Schlaf-rhythmusstörungen ist in einer globalisierten 24h Gesellschaft
unmöglich
-
Verbesserung von Umgebungsbedingungen als ein Ansatz
–
? Verminderung der Lärmbelastung ?
2
Schlafstörungen - Präventive Ansätze Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015
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Lärmquellen
Beruflicher Lärm
Sozialer Lärm
Umweltlärm (Verkehr; Industrie)
3
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Krankheitslast durch Verkehrslärm in EuropaHänninen 2014
Verkehrslärm an zweiter Stelle – nach Feinstaub – unter den neunUmweltrisikofaktoren mit den grössten Auswirkungen auf die
Gesundheit in EuropaVerlust von 400–1500 gesunden Lebensjahren /1 Mio.
Personenischemic heart disease & severe sleep disturbance; road/rail/air craft
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Münzel et al. Eur Heart J 2014
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6
Münzel et al. Eur Heart J 2014
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Auditive Lärmeffekte - Gehörverlust und Tinitus
einmalige sehr laute Exposition (z.B. Gehörschuss)
chronische Lärmexposition LA >75-80 dB (>10% Weltbevölkerung)
Verlust von nicht-regenerierbaren sensorischen Zellen im Innenohr
Tabak, Alkohol, Hyperglykämie können zu altersbedingter Schwerhörigkeit beitragen - Teufelskreis
Sekundäreffekte – soziale Isolation, kognitive Funktion, Unfälle
Gehörverlust≠Gesunder Schlaf Sekundäreffekte; unbewusste Effekte
7
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Nicht-auditive Lärmeffekteadapted from Müntzel Eur Heart J 2016; Recio et al. 2016
Akute ExpositionChronische Exposition
wiederholt akut
indirektunbewusst
nachts
direktBelästigung
tagsüber
HPA
SAM
SystemischeEntzündung
Thrombose
Uebergewicht
Diabetes
CVD
Blutdruck
Kognition
Lebensstil
Immunität
RespiratorischeGesundheit
Depression
Geburtsoutcome
Arteriosklerose
EndothelialeDysfunktion
Dyslipidämie
Herzrhythmus
SCHLAF
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Objektiver und subjektiv wahrgenommener Lärm
-eine Stressquelle
9
Sympathetisch-adrenale-medulläre Achse der
Stressantwort“active fight or flight
response”Neutralisierung Stressor
KatecholaminAusschüttung
Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden Achse
der Stressantwort“repression/defeat
response”Keine Kontrolle über
StressorKortisol Ausschüttung
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«Learned helplessness» als Antwort auf wiederholten akuten Stress
Emotionale Flucht: bedeutsam für Metabolismus und ImmunitätPriyadarshini S & Aich P PLoS One 2012
10
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Integratives Stressmodell und
schädliche Gesundheitseffekte
-Umweltlärm
Recio 2016
11
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12
Integratives Stressmodell und
schädliche Gesundheitseffekte
-angewandt auf
UmweltlärmRecio 2016
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Lärm und InsomniaEvandth et al. Sleep 2017
13
Total Study Population n Model 1a, OR (95% CI) Model 2b, OR (95% CI)
Difficulties falling asleep
11286 1.11 (1.06–1.15) 1.05 (1.01–1.09)
Awakenings during the night
11182 1.07 (1.03–1.11) 1.04 (1.00–1.08)
Waking up too early 11137 1.10 (1.06–1.14) 1.06 (1.02–1.11)
Use of sleep medication
11255 1.04 (1.00–1.09) 0.99 (0.95–1.03)
Bedroom facing road
Difficulties falling asleep
3514 1.13 (1.05–1.21) 1.08 (1.00–1.16)
Awakenings during the night
3485 1.05 (0.99–1.13) 1.03 (0.96–1.10)
Waking up too early 3472 1.03 (0.96–1.10) 1.00 (0.93–1.08)
Use of sleep medication
3499 0.99 (0.92–1.06) 0.93 (0.87–1.01)
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Lärm und Insomniain Abhängigkeit von Schlafmittelgebrauch
14
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Schlaf,Schlafentzug
und kardiovaskuläre Erkrankungen
Tobaldini Neuroscienceand Biobehavioral
Reviews 2017
15
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16
Schlafstörungen und
metabolisches Syndrom
Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015
epidemiologische und experimentelle Datenunterstützen einen
kausalen Zusammenhangzwischen Schlafstörungen
und metabolischerGesundheit
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17
Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015
Blutzucker Insulin im Blut
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18
Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015
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19
![Page 20: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/20.jpg)
Transportation noise at night, annoyance, sleep and cardiometabolic risk: an integrated approach on acute and
long term effectsSinergia project
![Page 21: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/21.jpg)
SiRENE ProjektM. Röösli (PI), M. Brink, JM Wunderli, C. Cajochen, N.Probst-Hensch
21
![Page 22: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/22.jpg)
Modelling Exposition VerkehrslärmWunderli JM
22
![Page 23: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Exposition Verkehrslärm SchweizHéritier et al. Eur J Epidemiol 2017
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Verkehrslärm und kardiovaskuläre MortalitätHéritier et al. Eur J Epidemiol 2017
24
Lärmquelle N=142’955 HR Lden
Strassenverkehr 1.025 (1.018-1.032)
Zugverkehr 1.005 (1.000-1.010)
Flugverkehr 0.994 (0.985-1.002)
• konsistentester Zusammenhang mit Herzinfarkt• Strassenverkehrslärm mit allen CVD Todesursachen
assoziiert, ausser mit hämorrhagischem Schlaganfall• Zugverkehrslärm mit MI und IHD assoziiert• Flugverkehrslärm mit MI, Herzversagen und ischämischem
Schlaganfall assoziiert
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25
![Page 26: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/26.jpg)
26
SAPALDIA Kohorte und Biobank
![Page 27: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/27.jpg)
SAPALDIA Kohorte und Biobank
27
![Page 28: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/28.jpg)
28Jarrett M et al. Environmental Health 2014
![Page 29: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/29.jpg)
Cardiovascular diseases:
- Myocardial infarction
- Stroke
- Blood pressure
- etc
Metabolic syndrome:
- Diabetes
- Fasting glucose
- dyslipidemia
- etc
Noise exposure
Indiv
idu
ald
iffe
ren
ces
(ge
nde
r, a
ge
, gen
es,
no
ise
sen
sitiv
ity,
exp
erien
ce
etc
.)
Perceived stress(noise annoyance,
helplessness,…)
Physiologic
responses(autonomous nervous
system, endocrine
system,…)
Behavioral
responses(diet, smoking, exercies,
drinking,…)
Allostatic load(autonomous nervous
system, hypothalamic-
pituitary-axis,…)
Sleep
Cardiometabolic status
Cardiovascular diseases:
- Myocardial infarction
- Stroke
- Blood pressure
- etc
Metabolic syndrome:
- Diabetes
- Fasting glucose
- dyslipidemia
- etc
Noise exposure
Indiv
idu
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no
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ity,
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etc
.)
Perceived stress(noise annoyance,
helplessness,…)
Physiologic
responses(autonomous nervous
system, endocrine
system,…)
Behavioral
responses(diet, smoking, exercies,
drinking,…)
Allostatic load(autonomous nervous
system, hypothalamic-
pituitary-axis,…)
Sleep
Cardiometabolic status
![Page 30: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/30.jpg)
Verkehrslärm und körperliche AktivitätForaster et al. Environ Int 2016
![Page 31: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/31.jpg)
Lärm und DiabetesEze et al Int J Epidemiol 2017
31
![Page 32: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/32.jpg)
Verkehrslärm und PulswellengeschwindigkeitForaster et al. Environ Health Perspectives in press
32
![Page 33: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/33.jpg)
Verkehrslärm und PulswellengeschwindigkeitForaster, Environ Health Perspectives in press
33
![Page 34: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/34.jpg)
Molekulare Mediationfür ein biologisches Verständnis Exposome-Phaenom
Suche nach Molekülen, welche sowohl mit Exposition als auch mit Gesundheitsparameter assoziiert sind
-
sie geben dann einen Hinweis auf Kausalität, wenn ihre Blockierung/Aktivierung den Zusammenhang zwischen
Risikofaktor und Gesundheitsparameter verändern
?
Sind systemische Entzündung/oxidativer Stress kausale Mechanismen von Public Health Bedeutung
-
sie sind mit vielen Risiken und vielen Krankheiten sowie mit Altern assoziiert und können behandelt werden
(z.B. Früchtekonsum)
?
34
![Page 35: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/35.jpg)
Public Health Relevante Mechanismen
AktivitätAdipositas
Feinstaub Lärmpsycho-soziale
Stressoren
Respirator.Krankheiten
CVD Diabetes Kognition
urbanes Exposome
?Mechanismen
?
urbanesPhänom
Altern
syste
mis
ch
eEn
tzü
nd
un
g
oxid
ativ
er
Str
ess
Schlaf
![Page 36: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/36.jpg)
Meet-in-the-Middle – Molekulare MediationKandidatenansatz
36
Verkehrs-lärm endotheliale
Dysfunktion
?Oxidativer Stress
?
![Page 37: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/37.jpg)
Effects of noise on flow-mediated dilationSchmidt FP et al Eur Heart J 2013
37
Effects of Vitamin C on FMD of the brachial artery
![Page 38: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/38.jpg)
38
Aircraft noise exposure of mice – vascular dysfunction and oxidative stressMünzel T et al. Eur Heart J 2017
![Page 39: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/39.jpg)
Agnostische Interrogation der molekularen Mediation1:1 Ansatz
39
Luftver-schmutzung Lungen-
funktion
(cross)-omicsProfile
![Page 40: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/40.jpg)
40
alpha tocopherol –
a metabolic link between ambient air pollution
and lung function
Menni C et al. AJRCCM 2015;191:1203
TwinsUK Cohort
Metabolon platform280 metabolites
PM10, PM2.5 residential; dispersion model
![Page 41: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/41.jpg)
Acknowledgement
SAPALDIA Team
Maria Foraster, Ikenna C. Eze, Emmanuel Schaffner
Sirene Team
Mark Brink, Christian Cajochen, Jean-Marc Wunderli, Danielle Vienneau, Harris Héritier, Martin Röösli
41
![Page 42: Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 · Syndrom Schmid et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2015 epidemiologische und experimentelle Daten unterstützen einen kausalen Zusammenhang](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022041218/5e06e6b416d495677d5c58ff/html5/thumbnails/42.jpg)
42
Münzel et al. Eur Heart J 2014