Síndrome Aerotòxica – Dr. Jordi Roig Cutillas

La síndrome aerotòxica és una síndrome caracteritzada per una àmplia varietat de símptomes respiratoris i neurològics causats per l’exposició a elements potencialment nocius per a la salut ocasionalment provinents de l’aire que circula en les cabines dels avions.

L’exposició a aquests elements nocius succeeix pel fet que l’aire que respirem en la majoria d’avions prové de l’aire drenat del mateix motor de l’avió i aquest aire no sempre està totalment lliure de substàncies químiques potencialment nocives per a la salut.

Així, l’aire drenat que arriba a la cabina de l’avió pot haver estat en contacte o en proximitat directa amb turbines i compressors que requereixen pel seu funcionament l’ús d’olis no naturals, que duen substàncies químiques addicionals que li atorguen propietats ignífugues, lubricants, antioxidants i antidesgast, com ara els organofosforats (TCP i els seus isòmers), que són tòxiques per l’ésser humà i que tenen efectes nocius sobre les persones, sobretot a nivell neurològic, psicològic i respiratori. Algunes d’aquestes substàncies han estat responsables al llarg de la història de malalties i morts per enverinaments per pesticides i també han estat utilitzades com a armes químiques.

Altres substàncies que també poden contaminar l’aire de les cabines si aquest entra en contacte, són els líquids hidràulics i anticongelants, els retardants de foc o els insecticides utilitzats en vols a països amb risc d’adquisició de malalties infecciones per insectes.

També s’ha detectat ocasionalment concentracions altes d’ozó relacionades amb la presència de símptomes oculars i respiratoris alts. En darrer lloc, s’ha constatat també un eventual risc d’acumulació de radiació còsmica, que pot ser rellevant en el cas de dones embarassades membres de la tripulació de vol.

Diversos estudis suggereixen que les vàlvules de segellat dels motors no sempre garanteixen la impermeabilitat de les juntes, fet que comporta l’aparició de fugues d’oli i altres substàncies químiques a l’aire de la cabina. De fet, l’anàlisi de filtres d’alta eficiència (HEPA), encarregats de filtrar l’aire de l’avió, ha demostrat que sovint mostren impregnació d’organofosforats, malgrat no haver-hi hagut episodis constatats de fume events. Això pot succeir sobretot en les fases d’operativitat dels motors en les que aquests no funcionen amb una potència de rendiment estable.

Altres mecanismes de contaminació poden ser problemes mecànics en les juntes, l’excés accidental d’oli o fluids hidràulics en els reservoris, les unitats auxiliars de potència (APU) sovint utilitzades quan l’avió es troba aturat a la pista, o alguns dissenys no òptims de juntes de les turbines.

Ha quedat demostrada l’exposició a TCP després de fume events en la tripulació, així com en el personal de manteniment sense incidents aparents.

També hi ha estudis que demostren en ocasions la presència de substàncies tòxiques (metabòlits de TCP) en passatgers sense símptomes després de vols sense incidents aparents.

Els símptomes aguts més freqüents de la síndrome aerotòxica són predominantment els neurològics (mal de cap, dèficit cognitiu amb dificultats per concentrar-se, sensació de mareig o vertigen, cansament extrem) seguits pels respiratoris (picor faríngia, molèsties nasals, dificultats per respirar, tos). Aquestes manifestacions neurològiques i respiratòries no van sempre associades.

Pel que fa a les manifestacions cròniques, la més important i invalidant és la clínica neurològica: s’ha identificat en subjectes afectes la presència en sang d’anticossos contra les neurones i cèl·lules del teixit nerviós cerebral, marcadors de degeneració neural així com alteracions en la substància blanca cerebral.

Aquestes darreres manifestacions, les neurològiques, són les més controvertides per la dificultat de diferenciar-les amb altres malalties neurologiques o neurodegeneratives.

Aerotoxic sydrome: adverse health effects following exposure to jet oil mist during commercial flights.
Winder, C. and Balouet, J.-C.
Proc. Intl Congress on Occupational Health, Brisbane, 4–6 September 2000.

Aircraft cabin air contamination and aerotoxic syndrome—a review of the evidence.
Cannon F.
Nanotechnology Perceptions. 2016;12(2):73-99.

Is it time to act?
Michaelis S.
Journal of Biological Physics and Chemistry. 2014;14(4):133-135.

Patología respiratoria y vuelos en avión.
García Río F, Borderías Clau L, Casanova Macario C, Celli B, Escarrabill Sanglás J, González Mangado N et al.
Archivos de Bronconeumología. 2007;43(2):101-125.

The self-reported health of U.S. flight attendants compared to the general population.
McNeely E, Gale S, Tager I, Kincl L, Bradley J, Coull B et al.
Environmental Health. 2014;13(1).

The association between airline flight and sinonasal symptoms.
Shargorodsky J, Zheng L, Stillman F, Soong A, Navas-Acien A, Reh D.
International Forum of Allergy & Rhinology. 2016;6(4):437-444.

In vitro neurotoxic hazard characterization of different tricresyl phosphate (TCP) isomers and mixtures.
Duarte D, Rutten J, van den Berg M, Westerink R.
NeuroToxicology. 2017;59:222-230.

Respiratory Complications of Organophosphorus Nerve Agent and Insecticide Poisoning. Implications for Respiratory and Critical Care.
Hulse E, Davies J, Simpson A, Sciuto A, Eddleston M.
American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2014;190(12):1342-1354.

The Aetiology of 'Aerotoxic Syndrome'- A Toxico- Pathological Viewpoint.
Howard C, Michaelis S, Watterson A.
Open Access Journal of Toxicology. 2017;1(5).

A comparison of fresh and used aircraft oil for the identification of toxic substances linked to aerotoxic syndrome.
Megson D, Ortiz X, Jobst K, Reiner E, Mulder M, Balouet J.
Chemosphere. 2016;158:116-123.

Status Update and Proposed Continuation of Biomarker Research and Development for Airline Worker Exposure to Tricresyl Phosphates.
Furlong C, Rettie A, Marsillach J, McDonald M, Richter R, Bukowski T.
Departments of Genome Sciences and Medicine Division of Medical Genetics University of Washington School of Medicine, Seattle. 2015.

Characterization of Human Cytochrome P450s Involved in the Bioactivation of Tri-ortho-cresyl Phosphate (ToCP).
Reinen J, Nematollahi L, Fidder A, Vermeulen N, Noort D, Commandeur J.
Chemical Research in Toxicology. 2015;28(4):711-721.

Experimental exposure to propylene glycol mist in aviation emergency training: acute ocular and respiratory effects.
Wieslander G, Norbäck D, Lindgren T.
Occupational and Environmental Medicine. 2001;58(10):649-655.

Why aircraft disinsection?
Gratz N, Steffen R, Cocksedge W.
Bulletin of the World Health Organization. 2000;78(8):995-1004.

Exposure of flight attendants to pyrethroid insecticides on commercial flights: Urinary metabolite levels and implications.
Wei B, Mohan K, Weisel C.
International Journal of Hygiene and Environmental Health. 2012;215(4):465-473.

The effect of insecticide aerosols on lung function, airway responsiveness and symptoms in asthmatic subjects.
Salome C, Marks G, Savides P, Xuan W, Woolcock A.
European Respiratory Journal. 2000;16(1):38-43.

Exposure to flame retardant chemicals on commercial airplanes.
Allen J, Stapleton H, Vallarino J, McNeely E, McClean M, Harrad S et al.
Environmental Health. 2013;12(1).

Polybrominated diphenyl ethers in aircraft cabins – A source of human exposure?
Christiansson A, Hovander L, Athanassiadis I, Jakobsson K, Bergman Å.
Chemosphere. 2008;73(10):1654-1660.

Exposure to flame retardants in commercial aircrafts.
Spengler J, Allen J, McNeely E.
National Air Transportation Center of Excellence for Research in the Intermodal Transport Environment (RITE). Airliner Cabin Environmental Research (ACER) Program.; 2012.

Ozone and Ozone Byproducts in the Cabins of Commercial Aircraft.
Weisel C, Weschler C, Mohan K, Vallarino J, Spengler J.
Environmental Science & Technology. 2013;47(9):4711-4717.

Impact of Cabin Ozone Concentrations on Passenger Reported Symptoms in Commercial Aircraft.
Bekö G, Allen J, Weschler C, Vallarino J, Spengler J.
PLOS ONE. 2015;10(5):e0128454.

Ozone consumption and volatile byproduct formation from surface reactions with aircraft cabin materials and clothing fabrics.
Coleman B, Destaillats H, Hodgson A, Nazaroff W.
Atmospheric Environment. 2008;42(4):642-654.

Ozone Levels in Passenger Cabins of Commercial Aircraft on North American and Transoceanic Routes.
Bhangar S, Cowlin S, Singer B, Sextro R, Nazaroff W.
Environmental Science & Technology. 2008;42(11):3938-3943.

Flight Attendant Radiation Dose from Solar Particle Events.
Anderson J, Mertens C, Grajewski B, Luo L, Tseng C, Cassinelli R.
Aviation, Space, and Environmental Medicine. 2014;85(8):828-832.

Assessment of nanoparticles and metal exposure of airport workers using exhaled breath condensate.
Marie-Desvergne C, Dubosson M, Touri L, Zimmermann E, Gaude-Môme M, Leclerc L et al.
Journal of Breath Research. 2016;10(3):036006.

Characterization of aerosols and fibers emitted from composite materials combustion.
Chivas-Joly C, Gaie-Levrel F, Motzkus C, Ducourtieux S, Delvallée A, De Lagos F et al.
Journal of Hazardous Materials. 2016;301:153-162.

Statement on the review of the cabin air environment, ill-health in aircraft crews and the possible relationship to smoke/fume events in aircraft.
Committee on Toxicity.
Committee on Toxicity of Chemicals in Food, Consumer Products and the Environment; 2007.

Inhalation of expiratory droplets in aircraft cabins.
Gupta J, Lin C, Chen Q.
Indoor Air. 2011;21(4):341-350.

Transmission of pandemic A/H1N1 2009 influenza on passenger aircraft: retrospective cohort study.
Baker M, Thornley C, Mills C, Roberts S, Perera S, Peters J et al.
BMJ. 2010;340(may21 1):c2424-c2424.

Infectious Risks of Air Travel.
Mangili A, Vindenes T, Gendreau M.
Schlossberg D, ed. by. Infections of Leisure. 5th ed. 2016. p. 333-344.

Study of reported occurrences in conjunction with cabin air quality in transport aircraft.
BFU
Bundesstelle Für Flugunfalluntersuchung. 2014.

Tricresyl phosphate and the aerotoxic syndrome of flight crew members – Current gaps in knowledge.
de Boer J, Antelo A, van der Veen I, Brandsma S, Lammertse N.
Chemosphere. 2015;119:S58-S61.

Aircraft Recirculation Filter for Air-Quality and Incident Assessment.
Eckels S, Jones B, Mann G, Mohan K, Weisel C.
Journal of Aircraft. 2014;51(1):320-326.

Health risk assessment of exposure to TriCresyl Phosphates (TCPs) in aircraft: A commentary.
de Ree H, van den Berg M, Brand T, Mulder G, Simons R, Veldhuijzen van Zanten B et al.
NeuroToxicology. 2014;45:209-215.

Aerospace Information Report AIR. 1539: Rev B.
SAE Aerospace.
Enviromental Control System Contamination. 2007.

Routine mechanical causes of aircraft air supply contamination.
Davidson G.
Journal of Biological Physics and Chemistry. 2014;14(4):90-93.

Fumes in the aircraft cabin or cockpit: what air treatment technologies are available.
Bull K.
Journal of Biological Physics and Chemistry. 2014;14(4):117-121.

A description of the types of high speed rotary shaft seals in gas turbine engines and the implications for cabin air quality.
Flitney R.
Journal of Biological Physics and Chemistry. 2014;14(4):85-89.

Oil bearing seals and aircraft cabin air contamination.
Michaelis S.
Sealing Technology. 2016;2016(4):7-10.

Occupational exposure of air crews to tricresyl phosphate isomers and organophosphate flame retardants after fume events.
Schindler B, Weiss T, Schütze A, Koslitz S, Broding H, Bünger J et al.
Archives of Toxicology. 2012;87(4):645-648.

Exposure of aircraft maintenance technicians to organophosphates from hydraulic fluids and turbine oils: A pilot study.
Schindler B, Koslitz S, Weiss T, Broding H, Brüning T, Bünger J.
International Journal of Hygiene and Environmental Health. 2014;217(1):34-37.

Exposure to tri-o-cresyl phosphate detected in jet airplane passengers.
Liyasova M, Li B, Schopfer L, Nachon F, Masson P, Furlong C et al.
Toxicology and Applied Pharmacology. 2011;256(3):337-347.

Exposure to aircraft bleed air contaminants among airline workers. A guide for health care providers. 2009
FAA
Federal Aviation Administration (FAA) Office of Aerospace Medicine. 2009.

Acetylcholinesterase and neuropathy target esterase activities in 11 cases of symptomatic flight crew members after fume events.
Heutelbeck A, Bornemann C, Lange M, Seeckts A, Müller M.
Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. 2016;79(22-23):1050-1056.

Persistent Hyperreactivity and Reactive Airway Dysfunction in Firefighters at the World Trade Center.
Banauch G, Alleyne D, Sanchez R, Olender K, Cohen H, Weiden M et al.
American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2003;168(1):54-62.

Outbreak of the Reactive Airways Dysfunction Syndrome after a Spill of Glacial Acetic Acid.
Kern D.
American Review of Respiratory Disease. 1991;144(5):1058-1064.

Persistent Respiratory Health Effects After a Metam Sodium Pesticide Spill.
Cone J, Wugofski L, Balmes J, Das R, Bowler R, Alexeeff G et al.
Chest. 1994;106(2):500-508.

Reactive Fallout of World Trade Center Dust.
Nemery B.
American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2003;168(1):2-3.

Reactive Airways Dysfunction Syndrome.
Alberts W, do Pico G.
Chest. 1996;109(6):1618-1626.

Autoantibodies to Nervous System-Specific Proteins Are Elevated in Sera of Flight Crew Members: Biomarkers for Nervous System Injury.
Abou-Donia M, Abou-Donia M, ElMasry E, Monro J, Mulder M.
Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. 2013;76(6):363-380.

Autoantibody markers of neural degeneration are associated with post-mortem histopathological alterations of a neurologically injured pilot.
Abou-Donia M, van de Goot F, Mulder M.
Journal of Biological Physics and Chemistry. 2014;14(3):34-53.

Cognitive impairment and associated loss in brain white microstructure in aircrew members exposed to engine oil fumes.
Reneman L, Schagen S, Mulder M, Mutsaerts H, Hageman G, de Ruiter M.
Brain Imaging and Behavior. 2015;10(2):437-444.

Carbon monoxide intoxication: An updated review.
Prockop L, Chichkova R.
Journal of the Neurological Sciences. 2007;262(1-2):122-130.

Aerotoxic syndrome: a new occupational disease?
Michaelis S, Burdon J, Howard C.
Public Health Panorama (Journal of the WHO regional office for Europe). 2017;3:141-356.

Ethics, morality, and conflicting interests: how questionable professional integrity in some scientists supports global corporate influence in public health.
Baur X, Budnik L, Ruff K, Egilman D, Lemen R, Soskolne C.
International Journal of Occupational and Environmental Health. 2015;21(2):172-175.

Investigation of the quality of the air inside the cabin of large transport aeroplanes and its health implications. 2016.
European Comission. Directorate General for Mobility and Transport.

On the need for a standardized human biomonitoring protocol for in-flight incidents - called “fume events”. Proceedings of the 2nd International DiMoPex Conference on the Pollution in living and working environments and health.
Heutelbeck A, Baur X, Belpoggi F, Budnik L, Burdon J, Gee D et al.
Journal of Health and Pollution, 2017; 16:ppS1-S72