Exacerbace astmatu a cévní funkce

SOUVISLOSTI A ROZSAH: Přestože je astma obecně považováno za onemocnění dýchacích cest, existují důležité systémové důsledky, které předurčují lidi s astmatem k tomu, že ve srovnání s neastmatiky častěji zemřou na kardiovaskulární (KV) onemocnění. Další KV rizika byla hlášena u lidí s těžkým astmatem a existuje vztah mezi snížením funkce plic a srdeční smrtí. Dosud je toho málo známo o interakci mezi exacerbacemi astmatu a KV rizikem.

Brachiální průtokem zprostředkovaná dilatace (FMD) se používá jako neinvazivní nástroj k hodnocení endoteliální funkce. Brachiální FMD je poškozena u lidí s koronární dysfunkcí a ukázalo se, že předpovídá budoucí KV příhody lépe než tradiční KV rizikové faktory. Již dříve bylo prokázáno, že lidé s astmatem mají poškozenou endoteliální funkci ve srovnání s neastmatiky, ale základní mechanismus (mechanismy) není jasný.

Chronický systémový zánět je zavedeným rizikovým faktorem a prediktorem budoucích KV příhod a bylo prokázáno, že hladiny systémového zánětu jsou u astmatu zvýšené a souvisí se závažností onemocnění. Zatímco systémový zánět může přímo narušit vaskulární funkci, není známo, jak může astmatický záchvat ovlivnit vaskulární funkci a KV riziko. Abychom lépe porozuměli zvýšeným KV rizikům spojeným s exacerbacemi astmatu, je prvním cílem této studie zhodnotit, jak akutně zvýšený zánět plic ovlivňuje vaskulární funkci u lidí s astmatem.

Fyzická nečinnost byla dříve spojována se zvýšeným systémovým zánětem, zatímco vyšší úrovně fyzické aktivity mohou snížit zánět a vaskulární dysfunkci. Bylo prokázáno, že akutní cvičení moduluje systémové reakce na zánětlivé inzulty a větší fyzická aktivita je spojena s lepšími symptomy astmatu, ale není známo, zda akutní cvičení ovlivňuje systémové reakce na exacerbace astmatu. Druhým cílem je posoudit vliv akutní zátěže na systémovou a vaskulární odpověď na akutní zánět plic u astmatu.

CÍL 1: Zkoumat akutní dopad plicního zánětu a bronchokonstrikce na systémový zánět a vaskulární funkci u astmatu.

METODY A POSTUPY, cíl 1: Přehled: Astmatici podstoupí screening a tři studie, o kterých budou ráno ve dvou po sobě jdoucích dnech (den 1 a den 2) v každé studii hlásit laboratoř. Screeningový den má stanovit přítomnost/nepřítomnost astmatu a bude sestávat z testování funkce plic před a po inhalaci bronchodilatátoru (salbutamolu) a zátěžového testu a testu kardiopulmonální zdatnosti. V den 1 se vyhodnotí základní plicní funkce a vaskulární funkce a také se získají vzorky žilní krve a kondenzát vydechovaného vzduchu pro hodnocení základního systémového a plicního zánětu, v daném pořadí. Účastníci poté podstoupí buď mannitolovou stimulaci (zkouška 1), metacholinovou stimulaci (zkouška 2) nebo placebo (fyziologický roztok) (zkouška 3). 1 hodinu po stimulaci bude provedena další sada měření vaskulární funkce a měření systémového a plicního zánětu. Účastníci budou požádáni, aby se vrátili 24 hodin po každé studii (den 2) za účelem následného hodnocení vaskulární funkce a systémového zánětu. Pořadí testů bude randomizováno a budou odděleny 1 týdnem, aby se umožnilo vymývání mezi testy.

Plicní funkce: Všichni účastníci provedou standardní plicní funkční test podle zavedených klinických pokynů.

Plicní zánět: Kondenzát vydechovaného vzduchu bude shromažďován pomocí RTube™ a analyzován na hladiny CRP a markery oxidačního stresu.

Systémový zánět: Analýza sérového CRP, IL-6, TNFα a hladin dusičnanů a dusitanů bude zadávána společnosti Eve Technologies, Calgary.

Cévní funkce: Průtokem zprostředkovaná dilatace (FMD) brachiální tepny po 5 minutách okluze předloktí bude měřena ultrazvukovým zobrazením pomocí našeho ultrazvukového přístroje. FMD bude stanovena pomocí Dopplerova ultrazvuku ihned po uvolnění okluze. Sekundárním výstupem je arteriální tuhost, která bude stanovena pomocí karotidové - femorální/brachiální pulzní rychlosti vlny a PWV bude vypočtena z měření doby průchodu pulzu a vzdálenosti, kterou pulz urazí mezi místy záznamu.

Mannitol, methacholin a placebo provokace: Bylo prokázáno, že stimulace manitolem kromě bronchokonstrikce u astmatiků vyvolává i zánět plic a bude prováděna, dokud nebude získána kumulativní dávka 635 mg nebo dokud nedojde ke snížení objemu usilovného výdechu v první sekunda (FEV1) ≥10 % výchozích hodnot. Pokud dojde k bronchokonstrikci, FEV1 se bude monitorovat každých 10 minut, dokud se spontánně neupraví na 5 % výchozí hodnoty FEV1, nebo se zvrátit pomocí 4 vstřiků (100 mg/vdech) salbutamolu. Během testu bude monitorována periferní saturace kyslíkem. Metacholinová výzva způsobuje bronchokonstrikci bez zvýšení plicního zánětu u astmatiků a bude použita k oddělení mezi účinky bronchokonstrikce a plicního zánětu na vaskulární funkci. S výjimkou inhalace metacholinu, která bude prováděna podle zavedených pokynů (v přírůstkových koncentracích, dokud nebude inhalováno buď 16 mg/ml metacholinu nebo dokud nedojde k 20% snížení FEV1), bude stejný protokol použit pro metacholin čelenží a placebem. Účastníci budou slepí k pořadí testů.

CÍL 2: Zhodnotit vliv akutní zátěže na systémové zánětlivé a vaskulární odpovědi na akutní zánět plic.

METODY A POSTUPY, cíl 2: Nástin: Návrh Cíle 2 bude podobný jako v den mannitolové výzvy v Cíli 1 s tím rozdílem, že účastníci budou v náhodném pořadí buď a) cvičit a inhalovat mannitol, b) cvičit a placebo (fyziologický roztok), c ) odpočinek a inhalace mannitolu nebo d) odpočinek a placebo (fyziologický roztok). Kromě zánětlivých markerů měřených v Cíli 1 bude v každém časovém bodě měřen v séru protizánětlivý cytokin IL-10 (základní linie, 1 hodinu po provokaci a 1 den po provokaci).

Cvičební pracovní zátěž v den výzvy bude odpovídat 25 wattům pod dosaženou pracovní zátěží při anaerobním prahu během screeningového testu kardiopulmonální zdatnosti a bude držena po dobu 30 minut. Během neaktivního dne budou účastníci požádáni, aby se na 48 hodin před testem zdrželi jakéhokoli cvičení a/nebo středně těžké až těžké fyzické aktivity. Ve zkušební den odpočinku se účastník dostaví do laboratoře ve stejnou denní dobu jako pro cvičení a místo toho bude v klidu odpočívat po stejnou dobu, jako je období cvičení.