Annali dell'Istituto Superiore di Sanità, Volume: 48, Número: 4, Publicado: 2012
  • Preface Health risks from water and new challenges for the future

    Funari, Enzo
  • Chemicals in the water environment: where do the real and future threats lie? Health risks from water and new challenges for the future

    Fawell, John

    Resumo em Italiano:

    Sono molte le fonti potenziali di costituenti e contaminanti chimici nell'acqua che possono raggiungere le acque potabili. Non tutte le sostanze sono presenti in ogni acqua, alcune possono giovare alla salute ma altre possono rappresentare una minaccia. Tuttavia, solo per un numero limitato di sostanze è stata chiaramente dimostrata una relazione causale per effetti avversi sulla salute associata al consumo di acqua potabile e le evidenze sono rese complicate dalla simultanea esposizione attraverso gli alimenti. La conoscenza dei contaminanti nelle acque è comunque incompleta poiché nuovi contaminanti emergono con lo sviluppo di metodi analitici avanzati. Gran parte di questi contaminanti è presente come conseguenza dell'uso quotidiano da parte di una popolazione crescente e i controlli richiedono un approccio regolatorio diverso da quello attuale basato sulle singole sostanze.

    Resumo em Inglês:

    There are many potential sources of chemical constituents and contaminants in water that can reach drinking water. Not all substances will be present in any particular water. Some substances may be of benefit to health but others can be a threat. However, very few have been clearly shown to cause adverse health effects in humans through drinking water and evidence may be complicated by simultaneous exposure through food. Our knowledge of contaminants in water is, however, incomplete as additional contaminants emerge with advancing analytical methods. Most of these emerging contaminants are present as a consequence of day to day use by the wider human population and control requires a different approach to the substance by substance regulation prevalent at present.
  • Long-term risks of metal contaminants in drinking water: a critical appraisal of guideline values for arsenic and vanadium Health risks from water and new challenges for the future

    Crebelli, Riccardo; Leopardi, Paola

    Resumo em Italiano:

    La presenza di contaminanti inorganici nell'acqua potabile rappresenta un importante problema sanitario in varie aree del mondo. In Italia, alte concentrazioni di arsenico e vanadio, dovute alle caratteristiche geologiche del territorio, sono state segnalate in acque sotterranee usate per l'approvvigionamento idrico. Le conseguenze di ordine sanitario della presenza di contaminanti nell'acqua a concentrazioni superiori al limite legale dipendono direttamente dalle basi biologiche su cui poggia il valore stesso. Nel caso dell'arsenico, le incertezze tuttora esistenti sul meccanismo d'azione impediscono una stima precisa del rischio a basse dosi, per cui appare opportuno considerare il valore corrente come un obiettivo minimo, tenendo presente la necessità di ridurre l'esposizione umana al valore più basso realizzabile. Al contrario, nel caso del vanadio una rivalutazione sulla base di nuove evidenze scientifiche può indicare un valore limite meno stringente di quello precedentemente indicato a livello nazionale sulla base di conoscenze incomplete.

    Resumo em Inglês:

    Metal contaminants in drinking water represent a relevant health issue in several areas of the world. In Italy, because of the geological features of the territory, high arsenic and vanadium are frequently reported in ground waters in concentrations above current guideline values. The implications for public health of the presence of contaminants above their legal limit are directly related to the biological basis of the guideline value. In the case of arsenic there are still major uncertainties in the mechanism of carcinogenesis which prevent a precise evaluation of long-term risks. Thus, the guideline value endorsed in the European Community (10 µg/L) has to be considered as a pragmatic tool rather than a quality objective, bearing in mind that "every effort should be made to keep concentrations as low as reasonably possible" (WHO, 2011). A reverse situation holds for vanadium, for which a strict national limit (50 µg/L) was previously proposed in consideration of data gaps, and for which new evidence indicated a less stringent health-based limit.
  • Radioactivity in drinking water: regulations, monitoring results and radiation protection issues Health risks from water and new challenges for the future

    Nuccetelli, Cristina; Rusconi, Rosella; Forte, Maurizio

    Resumo em Italiano:

    INTRODUZIONE: L'acqua potabile contiene normalmente molti radionuclidi naturali: trizio, radon, isotopi del radio e dell'uranio, ecc. La loro concentrazione è molto variabile perché dipende dalla natura dell'acquifero, dalla presenza di aria in esso e dalla litologia prevalente. SCOPI: In questo lavoro è presentata un'ampia rassegna sul tema della radioattività nelle acque potabili: le norme nazionali e internazionali per limitare la presenza di radioattività nell'acqua destinata al consumo umano; i risultati di estese campagne di monitoraggio nelle acque potabili, comprese le acque minerali imbottigliate, condotte nel mondo negli ultimi anni; una proposta di linea guida per la pianificazione di campagne di misura della radioattività nell'acqua potabile elaborata dall'Agenzia Regionale di Protezione Ambientale (ARPA) della Lombardia.

    Resumo em Inglês:

    INTRODUCTION: Drinking waters usually contain several natural radionuclides: tritium, radon, radium, uranium isotopes, etc. Their concentrations vary widely since they depend on the nature of the aquifer, namely, the prevailing lithology and whether there is air in it or not. AIMS: In this work a broad overview of the radioactivity in drinking water is presented: national and international regulations, for limiting the presence of radioactivity in waters intended for human consumption; results of extensive campaigns for monitoring radioactivity in drinking waters, including mineral bottled waters, carried out throughout the world in recent years; a draft of guidelines for the planning of campaigns to measure radioactivity in drinking water proposed by the Environmental Protection Agency (ARPA) of Lombardia.
  • The risk of contracting infectious diseases in public swimming pools: a review Health risks from water and new challenges for the future

    Barna, Zsófia; Kádár, Mihály

    Resumo em Italiano:

    Viene presentata una sintesi della letteratura scientifica disponibile sui microorganismi patogeni potenzialmente infettivi, in ambienti acquatici ricreativi artificiali, come le piscine. I microorganismi sono raggruppati sia in base alle loro vie di diffusione che in base alle loro strategie di sopravvivenza e di crescita; successivamente vengono discusse le loro caratteristiche più importanti negli ambienti ricreativi considerati, piscine e terme. Per fornire adeguate e solide basi scientifiche ai tipi di rischi presentati, vengono analizzate, oltre ad altri documenti, le statistiche relative a dieci anni di osservazione di malattie legate all'acqua del Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

    Resumo em Inglês:

    A review of pathogenic microorganisms presenting risk of infection in pool based artificial recreational water venues is extracted from the available scientific literature. The microorganisms are grouped both according to their way of spread and their survival and growth strategies and their characteristics relevant for the pool and spa based recreation are discussed. In order to put the proposed risks on a solid basis, among others a ten year excerpt of the waterborne disease statistics of the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) is used throughout the article.
  • Health impact of disinfection by-products in swimming pools Health risks from water and new challenges for the future

    Villanueva, Cristina M.; Font-Ribera, Laia

    Resumo em Italiano:

    Questo articolo è incentrato sulle evidenze epidemiologiche riguardanti gli effetti sulla salute associati ai sottoprodotti della disinfezione (DBPs) nelle piscine, la cui presenza è una conseguenza indesiderata dei trattamenti di disinfezione per il controllo dei microrganismi patogeni. Sulla base di studi sperimentali, specifici DBPs sono risultati cancerogeni, fetotossici e/o irritanti delle vie respiratorie. Le evidenze epidemiologiche mostrano che nuotare nelle piscine durante la gravidanza non è associato ad un incremento di rischio di danni riproduttivi. Uno studio epidemiologico ha suggerito un incremento di rischio di cancro alla vescica associato alla frequentazione delle piscine, sebbene le evidenze non permettano di trarre conclusioni certe. Una più alta prevalenza di sintomi respiratori inclusa l'asma è stata trovata tra il personale che opera all'interno delle piscine e i nuotatori ad alta frequentazione, sebbene la causalità di questa associazione non sia chiara. Il peso delle evidenze nei bambini indica che l'asma non aumenta con la frequentazione delle piscine. Complessivamente, le conoscenze attuali suggeriscono che gli effetti benefici del nuotare superano i rischi potenziali per la salute dovuti alla contaminazione chimica. Tuttavia, questi effetti positivi dovrebbero essere aumentati minimizzando i rischi potenziali.

    Resumo em Inglês:

    This article is focused on the epidemiological evidence on the health impacts related to disinfection by-products (DBPs) in swimming pools, which is a chemical hazard generated as an undesired consequence to reduce the microbial pathogens. Specific DBPs are carcinogenic, fetotoxic and/or irritant to the airways according to experimental studies. Epidemiological evidence shows that swimming in pools during pregnancy is not associated with an increased risk of reproductive outcomes. An epidemiological study suggested an increased risk of bladder cancer with swimming pool attendance, although evidence is inconclusive. A higher prevalence of respiratory symptoms including asthma is found among swimming pool workers and elite swimmers, although the causality of this association is unclear. The body of evidence in children indicates that asthma is not increased by swimming pool attendance. Overall, the available knowledge suggests that the health benefits of swimming outweigh the potential health risks of chemical contamination. However, the positive effects of swimming should be enhanced by minimising potential risks.
  • Emerging and potentially emerging viruses in water environments Health risks from water and new challenges for the future

    La Rosa, Giuseppina; Fratini, Marta; della Libera, Simonetta; Iaconelli, Marcello; Muscillo, Michele

    Resumo em Italiano:

    I virus sono tra i principali agenti di infezioni emergenti, in quanto sono in grado di acquisire nuove caratteristiche biologiche attraverso fenomeni di mutazione, ricombinazione e riassortimento genico, adattandosi così a nuovi ospiti e nuove nicchie ecologiche. I virus enterici sono tra le principali cause di malattie infettive di origine idrica, che possono manifestarsi come casi sporadici o cluster epidemici. Le manifestazioni cliniche più comuni sono le gastroenteriti; tuttavia i virus enterici sono in grado di causare anche sintomi respiratori, congiuntiviti, epatiti, infezioni del sistema nervoso centrale e malattie croniche. La presente rassegna fornisce una panoramica dei virus enterici tradizionalmente associati alle malattie idrotrasmesse; mostra inoltre dati epidemiologici su alcuni gruppi di virus che non sono stati associati a malattie idrodiffuse in passato (inclusi virus respiratori ed epiteliotropici), ma che possono rappresentare nuovi patogeni emergenti a causa della loro presenza e persistenza in ambienti acquatici.

    Resumo em Inglês:

    Among microorganisms, viruses are best fit to become emerging pathogens since they are able to adapt not only by mutation but also through recombination and reassortment and can thus become able to infect new hosts and to adjust to new environments. Enteric viruses are among the commonest and most hazardous waterborne pathogens, causing both sporadic and outbreak-related illness. The main health effect associated with enteric viruses is gastrointestinal illness, but they can also cause respiratory symptoms, conjunctivitis, hepatitis, central nervous system infections, and chronic diseases. Non-enteric viruses, such as respiratory and epitheliotrophic viruses are not considered waterborne, as they are not readily transmitted to water sources from infected individuals. The present review will focus on viral pathogens shown to be transmitted through water. It will also provide an overview of viruses that had not been a concern for waterborne transmission in the past, but that may represent potentially emerging waterborne pathogens due to their occurrence and persistence in water environments.
  • Sanitary problems related to the presence of Ostreopsis spp. in the Mediterranean Sea: a multidisciplinary scientific approach Health risks from water and new challenges for the future

    Del Favero, Giorgia; Sosa, Silvio; Pelin, Marco; D'Orlando, Elisabetta; Florio, Chiara; Lorenzon, Paola; Poli, Mark; Tubaro, Aurelia

    Resumo em Italiano:

    La sempre maggiore presenza di microalghe potenzialmente tossiche nell'area mediterranea è motivo di grande preoccupazione. Dalla fine del secolo scorso, microalghe appartenenti al genere Ostreopsis sono state isolate con sempre maggiore frequenza nelle acque costiere italiane. La presenza di specie di Ostreopsis è stata accompagnata dalla comparsa di biotossine marine (palitossine), mai isolate prima nell'ecosistema, con conseguente aumento della probabilità di esposizione umana. In risposta al bisogno urgente di caratterizzazione della tossicità della palitossina e dei composti strutturalmente correlati, è stato scelto un approccio di studio integrato tra metodiche in vitro e in vivo.

    Resumo em Inglês:

    The increased presence of potentially toxic microalgae in the Mediterranean area is a matter of great concern. Since the end of the last century, microalgae of the genus Ostreopsis have been detected more and more frequently in the Italian coastal waters. The presence of Ostreopsis spp. has been accompanied by the presence of previously undetected marine biotoxins (palytoxins) into the ecosystem with the increased possibility of human exposure. In response to the urgent need for toxicity characterization of palytoxin and its congeners, an integrated study encompassing both in vitro and in vivo methods was performed.
  • Emerging health issues of cyanobacterial blooms Health risks from water and new challenges for the future

    Manganelli, Maura; Scardala, Simona; Stefanelli, Mara; Palazzo, Francesca; Funari, Enzo; Vichi, Susanna; Buratti, Franca Maria; Testai, Emanuela

    Resumo em Italiano:

    Questo articolo esamina problemi emergenti relativi alla dinamica e alla tossicità di cianobatteri in relazione ai rischi per la salute umana. È nota la crescente diffusione dei cianobatteri in molti ambienti. Tuttavia, ci sono tuttora poche informazioni sulle specie tossiche e sui fattori in grado di modulare la tossicità. Sono aree di ricerca emergenti: nuovi scenari di esposizione (cianotossine nelle acque usate per emodialisi e negli integratori alimentari); nuovi modelli di co-esposizione a cianotossine e tossine algali e/o prodotti chimici artificiali; dinamiche di tossicità e produzione delle diverse varianti di cianotossine in condizioni di stress; trasferimento di cianotossine nella catena alimentare. Inoltre, sono ancora presenti lacune nella caratterizzazione dei profili tossicologici di molte tossine, specialmente sugli effetti a lungo termine.

    Resumo em Inglês:

    This paper describes emerging issue related to cyanobacterial dynamics and toxicity and human health risks. Data show an increasing cyanobacteria expansion and dominance in many environments. However there are still few information on the toxic species fitness, or on the effects of specific drivers on toxin production. Open research fields are related to new exposure scenario (cyanotoxins in water used for haemodialysis and in food supplements); to new patterns of co-exposure between cyanotoxins and algal toxins and/or anthropogenic chemicals; to dynamics affecting toxicity and production of different cyanotoxin variants under environmental stress; to the accumulation of cyanotoxins in the food web. In addition, many data gaps exist in the characterization of the toxicological profiles, especially about long term effects.
  • Waterborne outbreaks of cryptosporidiosis Health risks from water and new challenges for the future

    Chalmers, Rachel M.

    Resumo em Italiano:

    L'acqua è il più comune veicolo di trasmissione di epidemie dovute a Cryptosporidium. Mentre la qualità delle acque potabili distribuite da acquedotti è fortemente regolamentata nei paesi industrializzati, la qualità delle acque trattate di ambienti ricreativi chiusi è fortemente variabile e questi ambienti si sono rivelati importanti nella trasmissione della criptosporidiosi. Le indagini epidemiologiche sulle epidemie traggono beneficio dalle evidenze microbiologiche e, più recentemente, dall'applicazione dei dati di tipizzazione molecolare per collegare i ceppi isolati con i casi d'infezione e con le fonti di contagio sospette. Quest'articolo documenta come vengono individuate e notificate le epidemie di Cryptosporidium trasmesse con le acque, come tali epidemie hanno agito da guida per migliorare la normativa, ed alcuni recenti sviluppi nella rilevazione e nelle indagini di queste epidemie e della loro diffusione, in particolare l'applicazione dei saggi di tipizzazione molecolare.

    Resumo em Inglês:

    Water is the most commonly reported vehicle of transmission in Cryptosporidium outbreaks. While mains drinking water quality is highly regulated in industrialised countries, treated recreational water venues remain highly variable and these have emerged as important settings in the transmission of cryptosporidiosis. Epidemiological investigations of outbreaks benefit from supplementary microbiological evidence and, more recently, the application of molecular typing data to link isolates from cases to each other and to suspected sources. This article documents how waterborne Cryptosporidium outbreaks are identified and reported, how such outbreaks have acted as drivers of regulatory change, and some of the recent developments in the detection and investigation of these outbreaks and their spread, especially the application of molecular typing assays.
  • The importance of waterborne disease outbreak surveillance in the United States Health risks from water and new challenges for the future

    Craun, Gunther Franz

    Resumo em Italiano:

    L'analisi delle cause delle epidemie di malattie associate con l'acqua potabile contaminata negli Stati Uniti ha contribuito ad indirizzare le misure di prevenzione a livello nazionale, di stato e locale. Questo articolo descrive i cambiamenti nella natura delle epidemie di malattie nei sistemi idrici pubblici fra il 1971 e il 2008 e discute l'importanza del sistema di sorveglianza delle epidemie associate all'acqua stabilito nel 1971, in un contesto di collaborazione. Un crescente numero di notifiche sulle epidemie attraverso i primi anni 80 aveva sottolineato l'importanza dei microrganismi patogeni nelle acque potabili. Le indagini sulle epidemie hanno permesso di identificare gli agenti eziologici responsabili e le deficienze nei trattamenti e nella distribuzione delle acque potabili, specialmente il rischio elevato associato con sistemi che utilizzavano acque superficiali non filtrate. Le informazioni derivanti dalla sorveglianza sono state importanti per stabilire programmi efficaci di ricerca per indirizzare i regolamenti governativi e le azioni industriali allo scopo di migliorare la qualità delle acque potabili. Statistiche recenti sui dati della sorveglianza suggeriscono che le azioni di prevenzione basate sui risultati di queste ricerche sono state efficaci nel ridurre i rischi di epidemie nei sistemi idrici pubblici.

    Resumo em Inglês:

    Analyses of the causes of disease outbreaks associated with contaminated drinking water in the United States have helped inform prevention efforts at the national, state, and local levels. This article describes the changing nature of disease outbreaks in public water systems during 1971-2008 and discusses the importance of a collaborative waterborne outbreak surveillance system established in 1971. Increasing reports of outbreaks throughout the early 1980s emphasized that microbial contaminants remained a health-risk challenge for suppliers of drinking water. Outbreak investigations identified the responsible etiologic agents and deficiencies in the treatment and distribution of drinking water, especially the high risk associated with unfiltered surface water systems. Surveillance information was important in establishing an effective research program that guided government regulations and industry actions to improve drinking water quality. Recent surveillance statistics suggest that prevention efforts based on these research findings have been effective in reducing outbreak risks especially for surface water systems.
  • Vaccine preventable viral diseases and risks associated with waterborne transmission Health risks from water and new challenges for the future

    Ruggeri, Franco Maria; Fiore, Lucia

    Resumo em Italiano:

    Rotavirus e poliovirus sono virus paradigmatici nel causare malattie importanti della popolazione umana. L'impatto dei poliovirus è diminuito marcatamente durante mezzo secolo di vaccinazione. La poliomielite dovuta a polio selvaggio affligge solo un limitato numero di paesi, e dal 2000 epidemie sporadiche sono state associate a poliovirus nerurovirulenti vaccino-derivati. Al contrario, rotavirus è oggi molto diffuso, essendo implicato nella maggiore parte dei casi di gastroenterite grave nei bambini di meno di 5 anni. La vaccinazione contro i rotavirus è ancora agli albori, e ceppi zoonotici contribuiscono all'emergenza ed evoluzione di nuovi ceppi patogeni per l'uomo. L'ambiente, in particolare le acque superficiali, è un possibile veicolo per la trasmissione di entrambi i virus, ma la sorveglianza ambientale dei ceppi circolanti può aiutare a monitorare prontamente l'ingresso di nuovi ceppi virulenti in un paese, il loro rilascio e diffusione.

    Resumo em Inglês:

    Rotavirus and poliovirus are paradigmatic viruses for causing major diseases affecting the human population. The impact of poliovirus is remarkably diminished because of vaccination during the last half century. Poliomyelitis due to wild polio currently affects a limited number of countries, and since 2000 sporadic outbreaks have been associated to neurovirulent vaccine-derived polioviruses. Conversely, rotavirus is presently very diffuse, accounting for the largest fraction of severe gastroenteritis among children <5 years-old. Vaccination towards rotavirus is still in its dawn, and zoonotic strains contribute to the emergence and evolution of novel strains pathogenic to man. The environment, particularly surface water, is a possible vehicle for large transmission of both viruses, but environmental surveillance of circulating strains can help promptly monitor entry of new virulent strains into a country, their shedding and spread.
  • Impact of climate change on waterborne diseases Health risks from water and new challenges for the future

    Funari, Enzo; Manganelli, Maura; Sinisi, Luciana

    Resumo em Italiano:

    I cambiamenti climatici e del ciclo idrologico metteranno a rischio la disponibilità d'acqua e aumenteranno l'esposizione ad acqua contaminata. Le alluvioni, le siccità, le grandi tempeste, le variazioni nella frequenza ed intensità delle piogge, il riscaldamento e l'aumento del livello del mare crescono in ogni parte del mondo e influenzeranno le caratteristiche biologiche e chimico-fisiche dell'acqua attraverso diversi meccanismi, con il conseguente aumento del rischio di malattie trasmesse dall'acqua. L'analisi della letteratura disponibile, presentata in questo articolo, evidenzia i cambiamenti ambientali e le situazioni critiche causate da alluvioni, siccità e crescente riscaldamento che causeranno un aumento di esposizione a patogeni, inquinanti chimici e cianotossine, legati all'acqua. Lo scopo è di fornire gli elementi scientifici di base per misure di adattamento mirate.

    Resumo em Inglês:

    Change in climate and water cycle will challenge water availability but it will also increase the exposure to unsafe water. Floods, droughts, heavy storms, changes in rain pattern, increase of temperature and sea level, they all show an increasing trend worldwide and will affect biological, physical and chemical components of water through different paths thus enhancing the risk of waterborne diseases. This paper is intended, through reviewing the available literature, to highlight environmental changes and critical situations caused by floods, drought and warmer temperature that will lead to an increase of exposure to water related pathogens, chemical hazards and cyanotoxins. The final aim is provide knowledge-based elements for more focused adaptation measures.
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