Genetická náchylnost k zánětu dýchacích cest u lidí vyvolaném ozonem (GARBOZ)

Den hodnocení sputa: Subjektům splňujícím požadovaný zdravotní stav po lékařském vyšetření bude poskytnut slovní a písemný popis všech experimentálních postupů a možných rizik spojených s jejich účastí. Všechny subjekty budou muset poskytnout písemný informovaný souhlas s účastí ve studii. Bude také stanovena schopnost subjektů produkovat adekvátní vzorky indukovaného sputa. Proto budou subjekty požádány, aby produkovaly sputum po inhalaci hypertonického fyziologického roztoku (3, 4 a 5 %). Subjekty by měly být schopny produkovat alespoň 50 mg sputa (vybraná zátka) na vzorek. Každý vzorek sputa musí obsahovat celkový počet buněk alespoň 100 000 buněk, diferenciální počet buněk obsahující méně než 40 % buněk dlaždicového epitelu a životaschopnost buněk nejméně 50 %, čímž se minimalizuje variabilita v obnově buněk a kontaminace dlaždicových buněk. Subjekty, které jsou účinnými producenty sputa, budou poté naplánovány na školení. Subjekty mohou být stále vyloučeny ze studie, pokud nejsou schopny provést adekvátní testy funkce plic.

Školení: Školení se uskuteční nejméně 2 dny před expozicí

• Funkční testy plic, včetně spirometrie a pletysmografie (měření tělesné schránky).
• Úvod do expoziční komory ozónu.
• Instrukce, jak používat běžecký pás, včetně minutového měření ventilace k dosažení úrovně cvičení požadované pro studii.
• Měření oxidu dusnatého – měří množství oxidu dusnatého (NO) přítomného ve vydechovaném vzduchu. Zvýšenou koncentraci NO ve vydechovaném vzduchu lze nalézt u normálních osob s akutním zánětem při infekcích horních cest dýchacích a v souvislosti s příznaky u pacientů s alergickou rýmou. Měření koncentrace NO ve vydechovaném vzduchu tedy může být užitečné jako nepřímé hodnocení zánětu dýchacích cest. Produkce NO v plicích bude měřena odběrem vzorku vydechovaného plynu. Nosní produkce NO bude měřena přímo připojením odběrového potrubí analyzátoru NO k jedné nosní dírce s druhou nosní dírkou otevřenou okolnímu vzduchu. Během měření nosu bude subjekt vydechovat kartonovou jednorázovou trubicí s odporem, aby se uzavřelo patro a zabránilo se kontaminaci nosního vzorku. Celý postup by měl být dokončen za méně než 15 minut.

Expoziční a testovací protokol: Po příjezdu do laboratoře bude lékařským personálem zjištěn klinický zdravotní stav subjektů, včetně základní srdeční frekvence, krevního tlaku, vyhodnocení respiračních symptomů (dechové zvuky) a celkového zdravotního stavu. Všechny ženské subjekty budou muset poskytnout anamnézu menstruačního cyklu a vzorek moči bude vyžadován pro těhotenský test. Každý těhotenský test bude považován za platný po dobu 7 dnů. Testování bude odloženo, pokud subjekt překročí dříve stanovené limity.

Expozice ozónu 0,4 ppm bude provedena v komoře pro expozici ozónu. Každý subjekt bude vystaven ozónu po dobu 2 hodin. Během expozice provedou subjekty čtyři 15minutové záchvaty mírného cvičení (minutová ventilace nebo VE = 30 40 l/min) na běžícím pásu, každý s 15 minutami odpočinku vsedě. Před a po expozici se vyhodnotí funkce plic a dechové zvuky na jakékoli známky bronchiální konstrikce. Venipunkce (jak je uvedeno výše) proběhne před expozicí. Měření kardiorespiračního výkonu budou získána během každého cvičení.

Přibližně 4-6 hodin po expozici ozónu dojde k propíchnutí žíly. Subjekty provedou procedury indukce sputa popsané výše s nebulizovaným inhalovaným hypertonickým fyziologickým roztokem (3, 4 a 5 %). Subjekt zůstane pod lékařským dohledem, dokud se funkce plic (spirometrie) nevrátí do 5 % výchozích hodnot před expozicí před opuštěním laboratoře. Přibližně 24 hodin po expozici ozónu se subjekty vrátí do laboratoře pro testování funkce plic a indukci sputa, kromě vzorku žilní krve.

V každém časovém bodě (před a po expozici a 24 hodin po expozici) bude krev odebrána ze žíly na předloktí do zkumavek pro klinické laboratoře. Během jednoho z těchto odběrů krve bude odebráno dalších 5 ml pro genotypizaci. Plazma bude oddělena od 4 ml a zmražena na 70 stupňů C pro budoucí analýzu sledovaných mediátorů, jako jsou cytokiny, a také dalších systémových účinků ozonu. Zbývající krev bude hodnocena testy plné krve na markery zánětlivé a imunitní aktivace (CD11b, CD14, CD64, CD16, HLA-DR, CD45, CD3, CD80, CD86) a funkce (fagocytóza a oxidační vzplanutí) dvoubarevným tokem cytometrie. RNA bude extrahována ze zánětlivých buněk sputa pro microarray analýzu.

V průběhu účasti budou všechny subjekty povinny se zdržet hlasování; požití vitamínů C a E, aspirinu nebo jiných protizánětlivých léků, vystavení cigaretovému kouři nebo jiným dráždivým látkám. Kromě toho budou subjekty požádány, aby po dobu 2 hodin před indukcí sputa nic nepodávaly ústy. Budou požádáni, aby dorazili do výzkumné laboratoře NPO x 2 hodiny v den školení a den po expozici a v den expozice budou mít oběd v době, která umožní požadavek na 2 hodiny NPO.