Akutní expozice naftě: Prodloužení účinků na zánět a cévní systém (DEVA)

Úvod Motorová nafta a její produkty představují jednu z nejčastějších znečišťujících látek postihujících lidi žijící ve městech a na venkově světa. Většina pacientů navštěvujících pohotovostní oddělení byla pravděpodobně vystavena chronické expozici výfukovým plynům dieselových motorů, zejména těch, kteří žijí v blízkosti rušných městských silnic a dálnic. Předpokládá se, že výfukové plyny nafty přispívají k více než 50 % atmosférických částic o hmotnosti menší než 10 μM (PM10) průměrného aerodynamického průměru, který je zodpovědný za znečištění ovzduší. U jemných částic nižších než 2,5 μM (PM2,5) a extrémně malých částic o průměru pod 0,1 μM je příspěvek ke znečištění ovzduší mnohem větší. Tyto částice jsou dostatečně malé na to, aby byly vdechnuty a usazeny v plicích, kde mohou mít škodlivé účinky.

V Evropě a Japonsku epidemiologické studie prokázaly vysokou míru kardiovaskulární morbidity, stejně jako akutních a chronických respiračních onemocnění, po pracovní expozici výfukovým plynům nafty. Experimentální studie na zvířatech také ukázaly, že vystavení zředěným emisím vznětových motorů zhoršuje systolický výkon levé komory, sympatikus, fibrózu/fibrinolýzu a urychluje aterosklerózu. Epidemiologické studie a experimentální zvířecí modely jsou však poněkud nepřesné, pokud jde o mechanismy odpovědné za tyto účinky a klinický dopad chronické expozice výfukových plynů z dieselových motorů. Kromě toho, ačkoli byl zdokumentován vztah mezi akutními koronárními syndromy (ACS) a akutní expozicí výfukovým plynům vznětových motorů, není známo, zda relativně krátkodobá expozice může způsobit prodloužené zánětlivé reakce a/nebo ovlivnit funkci endotelu a vlastnosti cévní stěny. takovým způsobem, který potenciálně podporuje rozvoj aterosklerotických změn.

Účelem této studie je posoudit dopad krátkodobé expozice výfukovým plynům nafty na arteriální elasticitu, vaskulární funkci a zánětlivé biomarkery.

Metody Studijní populace Do této randomizované, dvojitě zaslepené, zkřížené studie budou zahrnuti dobrovolníci. Všichni dobrovolníci, kteří se kvalifikovali pro vstup do studie, nebudou mít kardiovaskulární onemocnění, hypertenzi, diabetes mellitus, plicní onemocnění a akutní zánětlivá nebo chronická onemocnění. Subjekty, u kterých bude zjištěn abnormální základní 12svodový elektrokardiogram a/nebo zhoršené testy respiračních funkcí, budou ze studie vyloučeny.

Jedinci užívající kardiovaskulární léky, doplňky antioxidantů nebo vitamínů, perorální antikoncepce nebo protizánětlivá činidla během dvou měsíců před zařazením do studie budou vyloučeni.

Ze studie budou také vyloučeny ženy, které dostávají hormonální substituční terapii a ženy v premenopauzálním období s nepravidelným menstruačním cyklem. Všechny ženy vybrané do studie podstoupí těhotenské testy před každým sezením studie.

Design studie Toto je randomizovaná dvojitě zaslepená zkřížená studie. Všechny subjekty budou vystaveny ovzduší nebo znečišťujícím látkám ve dvou sezeních, která se budou konat s odstupem 4 týdnů mezi 8:00 a 10:00 v ad hoc laboratoři. V každém sezení podstoupí subjekty 2hodinové období vystavení kontrolovanému množství výfukových plynů nafty nebo filtrovaného vzduchu. V každém sezení bude probíhat měření markerů vaskulární funkce (průtokem zprostředkovaná dilatace, rychlost pulzní vlny a index augmentace), aktivity sympatiku a krevní testy zobrazující zánětlivý a fibrinolytický profil. Tato měření budou provedena na začátku (před expozicí-T0), na konci 2hodinového sezení (T2) a 24 hodin po ukončení expozice (T24) (obrázek 1).

Měření u každé ženy účastnící se studie bude provedeno ve stejné fázi menstruačního cyklu (pozdní luteální fáze). Účastníci se zdrží pití alkoholu nebo kofeinových tekutin a užívání léků obsahujících kofein nebo kouření. Všichni dobrovolníci budou hodnoceni poté, co byli nalačno po dobu alespoň 8 hodin. Účastníci budou instruováni, aby se během období studie vyhýbali změnám ve stravě a návycích fyzické aktivity.

Vystavení výfukových plynů nafty a filtrovaného vzduchu Dobrovolné vystavení výfukovým plynům nafty bude provedeno ve speciálně navržené místnosti o ploše 30 m2, která byla hermeticky uzavřena. Výfukové plyny z nafty budou produkovány dieselovým motorem (2500 ccm a 100-150 HP) a odváděny potrubním systémem do expoziční místnosti. Před vstupem do studie budou vnitřní hladiny oxidu uhelnatého (CO) spolu s koncentracemi jemných polétavých částic (PM2,5) měřeny, kontrolovány a udržovány v požadovaných limitech pomocí přenosných environmentálních přístrojů. Pro zajištění odpovídající úrovně expozice PM2,5 a CO budou všechna měření kontrolována a porovnávána s příslušnými standardy Evropské komise. Konkrétně 25 µg/m3 (průměrný roční limit) pro částice PM2,5 a 10 µg/m3 (maximální denní 8hodinový průměr) pro CO.

Cévní měření Vyhodnocení endoteliální funkce Pomocí ultrazvukového (U/S) snímače s lineárním polem bude endotelová funkce hodnocena odhadem průtokem zprostředkované dilatace (FMD) v brachiální tepně podle standardizovaných protokolů.

Měření centrální arteriální tuhosti Rychlost vlny tepenné karotidy (PWV), index tuhosti aorty, bude vypočítán z měření doby průchodu impulsu a vzdálenosti mezi 2 záznamovými místy (PWV = vzdálenost, v metrech, děleno dobou průchodu, v sekund) pomocí dobře ověřeného neinvazivního zařízení (SphygmoCor; AtCor Medical, Sydney, Austrálie), jak bylo popsáno výše.

Měření odrazů vln AIx centrální (aortální) tlakové vlny bude vypočítána jako složený index odrazů vln a arteriální tuhosti pomocí ověřeného, ​​komerčně dostupného systému (SphygmoCor; AtCor Medical, Sydney, Austrálie), který využívá princip aplanace tonometrie. Průběhy radiálního tlaku budou kalibrovány podle sfygmomanometrického systolického krevního tlaku a diastolického krevního tlaku naměřeného v brachiální tepně. Vzhledem k tomu, že AIx je ovlivněna změnami HR, byla odpovídajícím způsobem korigována (opravena na stabilní HR 75 bpm; AI75).

Hodnocení aktivity sympatiku Variabilita srdeční frekvence (HRV) vyjadřuje vliv autonomního nervového systému na srdeční činnost. Nízká HRV může být přičítána zvýšenému tonusu sympatiku a bylo zjištěno, že je spojena se zvýšenou kardiovaskulární morbiditou a mortalitou. Sympatická aktivita bude hodnocena výpočtem HRV s kontinuální elektrokardiografickou studií (EKG), která byla zaznamenávána po dobu 20 minut pomocí Holterova zařízení. EKG data budou poté přenesena do počítače pro hodnocení HRV, které bylo provedeno v souladu s aktuálními mezinárodními směrnicemi, a bude měřena standardní odchylka normálních až normálních intervalů (SDNN). (Holter software, Synescope, verze 3.1, ELA Medical, Francie).

Fibrinolýza a markery zánětu Vzorek žilní krve nalačno bude odebrán venepunkcí na začátku (před expozicí-T0), na konci 2hodinového sezení (T2) a 24 hodin po ukončení expozice (T24). Vzorky žilní krve budou centrifugovány při 3000 ot./min. a sérum bylo odebráno a skladováno při -80 °C až do testování.

Protrombotický stav byl hodnocen měřením hladin fibrinogenu pomocí systému Multifibren® U. Fibrinolytická aktivita bude hodnocena měřením plazmatických hladin proteinu C a aktivity proteinu S, které byly měřeny pomocí soupravy STA® - Staclot® Protein C kit a soupravy HemosIL™ Protein S Activity. Kromě toho budou studovány změny od výchozí hodnoty v zánětlivém profilu vyvolané výfukovými plyny nafty měřením sérového C-reaktivního proteinu (CRP) pomocí zařízení Architect Abbott.