Studie topografie kouření 2018

V roce 2005 byla ustanovena Rámcová úmluva Světové zdravotnické organizace o kontrole tabáku (WHO FCTC) s cílem regulační strategie jako reakce na globalizaci tabákové epidemie. Jedním z jejich necenových opatření ke snížení poptávky po tabáku je článek 9: Regulace obsahu tabákových výrobků . Regulace cigaretových výrobků je v současnosti založena na hladinách dehtu, nikotinu a oxidu uhelnatého (TNCO) v cigaretovém kouři, které jsou uvedeny na obalu. To nestačí, protože cigaretový kouř obsahuje více než 7000 chemikálií. V cigaretách jsou naměřeny aldehydy, VOC, PAH, nitrosaminy, kovy a mnoho dalších, které způsobují onemocnění související s tabákem.

V budoucnu by měla být regulace těchto škodlivých složek cigaret založena na více chemických třídách, jak navrhla WHO. Aby však bylo možné zavést takovou regulaci založenou na třídách, je zapotřebí vědecký základ pro definování horních limitů povolených množství chemikálií (skupin) v emisích cigaretového kouře a pro zajištění snížení škodlivých účinků způsobených kouřením cigaret. Dosud není známa kauzalita mezi vystavením člověka specifickým sloučeninám cigaretového kouře a škodlivými účinky. Prvním krokem k odstranění mezery ve znalostech mezi expozicí cigaretovému kouři a rozvojem nemocí souvisejících s tabákem je správné stanovení expozice člověka chemickým látkám z cigaretového kouře.

Bohužel chybí metodika pro stanovení expozice cigaretovému kouři u lidí.

V prospektivní observační pilotní studii v únoru 2016 bylo charakterizováno přirozené kuřácké chování lidí: Smoking Topography Study 2016 (NL55676.068.15). Topografie kouření každé vykouřené cigarety Marlboro byla sledována pomocí zařízení CRESSmicro, které zaznamenává délku šluku, interval šluku, průtok a objem šluku. V této studii mohli vyšetřovatelé modelovat individuální kuřácké profily na účastníka pomocí dat ze 4 náhodných cigaret. Při modelování byl zohledněn objem vdechu, doba trvání (a tedy i průtok) a interval mezi vdechnutím.

Vzhledem k tomu, že nebyly pozorovány žádné rozdíly v topografii kouření cigaret vykouřených v různých denních dobách, znamená to, že v této nové studii mohou vědci pozvat účastníky na kratší dobu, protože k adekvátnímu modelování jejich celkového potřebného kuřáckého profilu jsou zapotřebí pouze údaje o 4 cigaretách. pro měření expozice. Tyto parametry topografie kouření jsou potřebné pro nastavení kuřáckého stroje, aplikovaného k napodobení přesné expozice toxickým látkám cigaretového kouře pro každého jednotlivce.

V naší předchozí studii vědci došli k závěru, že kuřáci mají svou vlastní individuální topografii kouření. S kouřením je samozřejmě spojeno i vdechování škodlivých chemikálií, ale to si kuřák při kouření neuvědomuje, a proto svou kuřáckou topografii této expozici nepřizpůsobuje. Není však známo, jakými prostředky souvisejí jednotlivé topografické parametry kouření s expozicí toxickým látkám v různých částech plic. Například vyšší objemy vdechnutí s odlišným složením toxických látek vedou k odlišnému vzoru inhalace než malé objemy vdechnutí, po kterých může následovat různá expozice v plicích.

V této nové studii chtějí vědci zahrnout také respirační parametry dýchání a inhalace během dne. Až dosud bylo hodnocení rizika vdechování založeno na vzorcích lidského dýchání, zatímco dýchání a vdechování kouře nejsou stejné kvůli přítomnosti drsných sloučenin v kouři. Současná studie si klade za cíl měřit respirační parametry, aby bylo možné identifikovat, které části plic jsou exponovány do jaké míry ve vztahu k pozorované topografii kouření. Toho lze dosáhnout pomocí respirační indukční pletysmografie (RIP), neinvazivního zařízení, které lze nosit po celý den. V současné studii bude pro tato měření použit Hexoskin.

Literatura popisuje, že proces topografie a inhalace kouření se u každé cigarety a situace liší. Jinými slovy, kuřák si dávkuje, aby získal nikotin, s další produkcí oxidu uhelnatého (CO) a dalších škodlivých chemikálií souvisejících s cigaretovým kouřem.

Jak bylo popsáno výše, cigarety budou v budoucnu změněny, protože mohou obsahovat pouze maximum určitých toxických látek. Jednou z možností, jak učinit cigarety méně návykovými, je přidat méně nikotinu. Je známo, že kuřáci vykazují kompenzační chování, když kouří jiné cigarety, než jsou zvyklí, aby získali stejné množství nikotinu. Naše experimenty se strojovým kouřením ukazují, že při kouření cigaret s nízkým obsahem TNCO se složení kouře na mg nikotinu za stejných podmínek kouření mění. To znamená, že vlastnosti cigaret jsou také alespoň částečně zodpovědné za složení kouře. Vědci se zajímají o to, jak se mění kuřácké chování a inhalace, a tím i expozice, když kuřákovi nabízíte jiný druh cigaret.

Proto vědce zajímá, zda se kuřácké chování změní, když kuřák musí kouřit cigaretu s nízkým obsahem TNCO, tedy Marlboro Prime. Nízkých hodnot nikotinu v kouři Marlboro Prime je částečně dosaženo ventilačními otvory v cigaretovém filtru. Uzavřením těchto otvorů filtru páskou kolem filtru se kouř již neředí bočním proudem vzduchu a design cigarety je mírně odlišný.

Účastníci budou kouřit svou „normální“ značku Marlboro (den 1). Po experimentálním dni dostanou Marlboro Prime na kouření domů, takže si zvyknou kouřit „novou“ cigaretu. O týden později se experimentální den (den 2) opakuje s touto cigaretou. Účastníci mohou zůstat přes noc nebo se vrátit další den (3. den) kouřit cigaretu Prime, zatímco jsou ventilační otvory této cigarety s nízkým obsahem TNCO přelepeny. Viz schéma v tabulce 1.

Stejně jako v STS2016 je tato studie opět zaměřena na měření kouření v obvyklém rytmu, aniž by to vnucovalo, jak tomu bylo doposud. Díky tomu lze měřit přirozenou topografii kouření na cigaretu v kombinaci s respiračními parametry nošením neinvazivního RIP zařízení. Tím, že účastníkům poskytnete cigarety Marlboro Prime před experimentálními dny 2 a 3, mohou si zvyknout na jejich kouření doma, aby si vypěstovali „přirozené“ kuřácké chování.

Stejně jako v minulé studii se odběr vzorků řídí schématem odběru vzorků (obrázek 1). Souhrnně lze říci, že během dne budou odebírány vzorky krve, vydechovaného vzduchu, moči a slin pro měření nikotinu, oxidu uhelnatého, ale i dalších sloučenin cigaretového kouře, jako jsou aldehydy a jejich metabolity.

V budoucnu budou osobní kuřácké režimy účastníků, a tím i jejich osobní expozice, napodobovány experimenty s kouřením na stroji. To bude spojeno s parametry RIP.

Mezi body pozornosti, které vyšly z STS 2016, patří, že kuřáci kouřili méně cigaret, než se očekávalo. Důvodem je, jak uvedli, že nemohou kouřit v bytě, zatímco doma kouří. Dalším důvodem bylo, že musí kouřit sami, zatímco doma nebo v práci je často spolukuřák. Účastníci nezaznamenali potíže nebo změny v kuřáckém chování v důsledku užívání CRESS. Všichni „cvičili“ kouření s CRESS večer před experimentálním dnem. V této studii budou pozváni 2 kuřáci současně. Opět platí, že kuřáci musí jít kouřit ven, aby ochránili výzkumníky před pasivním kouřením. To je udržováno co možná nejdosažitelnější.

Primární cíl:

Existuje rozdíl v přirozené topografii kouření mezi Marlboro, Marlboro Prime a Marlboro Prime nahranými páskou, což vede k jiné expozici pro kuřáka?

Sekundární cíle:

Je možné zmapovat osobní kuřácké profily pouze se 4 náhodnými cigaretami, jak se ukázalo v předchozí studii Smoking Topography Study 2016?

Souvisí rozdílný profil topografie kouření na kuřáka s odlišnou expozicí hlavnímu proudu kouře v oddílech dýchacích cest u různých cigaret?

Může být vydechovaný vzduch kuřáků použit jako biomarker pro expozici VOC/aldehydům?

Mění se hladiny nikotinu a toxických látek (metabolitů) v krvi/moči během dne a souvisí s kouřením různých cigaret?

Design studie Studie Smoking Topography Study 2018 je nerandomizovaná křížová studie s jedinou skupinou, která trvá 3 měsíce. Účastníci navštíví náš výzkumný byt v Apart Hotel Randwyck na 1 den v prvním týdnu a 2 dny ve druhém týdnu (tabulka 1).

Experimentální den začíná v 08:00 a končí v 19:00 (obrázek 1). Různé studijní dny mají přesně stejné nastavení, přičemž jediným rozdílem je značka cigaret vykouřených během dne. V této studii je důležité, aby účastníci byli schopni kouřit cigarety „ad libitum“. Protože je nemožné monitorovat tuto kuřáckou topografii doma, je kuřácká topografie měřena na výzkumném místě. Proto se tato studie odehrává v bytě hotelu Randwyck v domácí atmosféře, kde se podávají standardizovaná jídla a cigarety lze kouřit, kdy a jak si účastník přeje. Topografie kouření každé vykouřené cigarety bude sledována prostřednictvím zařízení CRESSmicro, které zaznamenává délku potáhnutí, interval potáhnutí, průtok a objem potáhnutí. Kromě toho je v časové tabulce experimentu zaznamenán přesný časový bod kouření (tj. okamžik zapálení cigarety).

Díky tomuto nastavení neprobíhají měření topografie kouření v naplánovaných časových bodech, a proto budou měřeni pouze 2 účastníci za den. Celková doba trvání studie bude 3 měsíce, včetně 18 kuřáků (tabulka 1).

Účastníci jsou svými vlastními kontrolami měřením výchozích vzorků (t=základní hodnota). Toto vzorkování probíhá po příjezdu, před vykouřením první cigarety. Následně jsou účastníci požádáni, aby při probuzení nekouřili, ale počkali, až dorazí na místo výzkumu. Tyto základní odběry zahrnují odběr moči, vydechovaného vzduchu, krve, výměnu úst a slin.

Cílem studijního dne je sledovat kuřáka v jeho osobním denním plánu kouření. Mohou kouřit, když chtějí, nebo cítí nutkání kouřit. Časové body odběru vzorků a množství vykouřených cigaret na účastníka proto nejsou známy (obrázek 1). Navzdory neznámým časovým bodům na forhendu se měří topografie kouření každé jednotlivé cigarety v jejich přítomnosti ve výzkumném bytě. Během celého experimentu se používá experimentální čas. Začátek experimentu (očekává se kolem 09.00 hodin) je začátkem experimentálního dne, označený jako časový bod 0. To je pravděpodobně krátce po měření základní linie.

Všechny vyhořelé nedopalky cigaret se shromažďují v samostatných plastových zkumavkách na účastníka s vyznačenou experimentální dobou kouření. Protože je velmi důležité nezasahovat do denního plánu kouření, den experimentu je rozdělen na časové úseky pro moč a pevný časový bod pro odběr vzorků slin.

Moč bude odebírána na začátku a během 2 časových období. První časový bod zahrnuje základní měření před vykouřením první cigarety. Dále se veškerá moč mezi t=0 a t=5 hodin shromažďuje v 1 kádince a moč mezi t=5 at=10 se shromažďuje v další kádince. Účastník je požádán, aby vyprázdnil močový měchýř těsně před koncem časového úseku. Výsledkem jsou 3 vzorky moči na účastníka.

Sliny a výměna úst se odebírají v čase t = základní linie, t = 0 (bezprostředně po první cigaretě), t = 5 at = 10. Výsledkem jsou 4 vzorky slin a výměny úst na účastníka.

Vzorky vydechovaného vzduchu a krve se odebírají před a bezprostředně po vykouření cigarety, aby bylo dosaženo co nejpřesnějšího měření spojeného s kouřením cigarety. Časové body kouření jsou však nejisté kvůli zvolenému uspořádání této studie. Nicméně, protože všichni kuřáci vykouří kolem 20 cigaret denně, budou kouřit alespoň každé 2 až 2,5 hodiny. K odběru vzorků krve a vydechovaného vzduchu se proto používají časové úseky 2,5 hodiny, ve kterých je první vykouřená cigareta, bezprostředně po ukončení kouření.

Na základní linii je účastník požádán, aby vydechl přes nosní uzávěr Owlstone (dýchací zařízení), přičemž vydechovaný vzduch prochází adsorpčními trubicemi. Vydechovaný vzduch těsně před a po ukončení kouření první cigarety se shromažďuje (t=0). Totéž se provádí pro cigarety vykouřené mezi t=2,5 a t=5, mezi t=5 a t=7,5, mezi t=7,5 a t=10 a poslední odběr vzorků v T=10. Výsledkem je 7 vzorků vydechovaného vzduchu na účastníka.

Aby se předešlo vícenásobným punkcím, dostanou účastníci na začátku periferní žilní kanylu, po které se odebere základní vzorek krve. Další vzorek krve je odebrán těsně před a po dokouření první cigarety (t=0). Potom jsou body odběru těsně před a bezprostředně po první cigaretě mezi t=0 a t=2,5, mezi t=2,5 a t=5, mezi t=5 a t=7,5, mezi t=7,5 a t=10 a poslední odběr je při T=10. Pro analýzu krevních aldehydů bude odebrán další vzorek krve z kanyly na začátku a bezprostředně po první cigaretě, stejně jako bezprostředně před a po první cigaretě po t=5 a t=7,5. Výsledkem je 13 odběrných míst krve na účastníka.