Účinky narušení cirkadiánního rytmu na vdechování kouře

Účastníci: Pro tuto studii budou přijati zdraví muži ve vysokoškolském věku (n = 15), bez poruch spánku a bez nedávného trans-meridiánového cestování (během posledních 2 týdnů). Účastníci vyplní chronotypové dotazníky (Morningness-Eveningness Questionnaire; MEQ, Munich Chronotype Questionnaire; MCTQ), aby stanovili přechodné chronotypy. Tím se minimalizuje vliv cirkadiánní preference na ranní expozici kouři. Účastníci budou následně vybaveni monitory aktivity (ActiCal) pro sledování spánku a fyzické aktivity po celou dobu trvání experimentu. Účastníci budou požádáni, aby dodržovali normální plán spánku po dobu alespoň 3 dnů před experimentálními zkouškami a vedli si záznam spánku pro ověření.

Experimentální testy: Účastníci podstoupí 2 experimentální testy v randomizovaném zkříženém designu, s alespoň 1 týdenním vymývacím obdobím mezi testy; 1) NS-250: Normální spánek s expozicí kouři ze dřeva při 250 µg/m^3 a RS-250: Omezený spánek s expozicí kouři při 250 µg/m^3. Účastníci budou mít možnost 8hodinového spánku ve svém vlastním domě během zkoušek NS (22:00-06:00) a 4hodinový spánek během zkoušek RS (00:00-04:00). Ve všech studiích se účastníci budou hlásit do laboratoře v 7:30 ráno po experimentální noci spánku. K expozici PM dojde od 08:00 do 08:45 při jízdě na kole se 70% rezervou tepové frekvence (HRR), aby se simulovaly fyzické nároky při hašení požáru.

Kondenzát vydechovaného dechu (EBC): EBC bude shromažďován pomocí standardizovaných 10minutových sběrných technik. Aby se zachovala integrita vzorku pro potenciálně labilní biomarkery (např. oxidační stres), pH vzorku bude měřeno bezprostředně před alikvotováním ve více kryozkumavkách (500-700 ul), bleskovým zmrazením a skladováním při -80 °C až do dalšího testu. Standardizované panely biomarkerů pro oxidační stres a zánět budou provedeny za použití přístupu jediného tání.

Analýza zánětlivých biomarkerů: Krev bude odebrána do heparinizovaných vakuových nádob před (PRE) a bezprostředně po (POST) expozici PM2,5 a odstředěna pro odběr plazmy. Plazma bude testována na zánětlivé biomarkery (interleukin (IL)-6, tumor nekrotizující faktor (TNF)-a, pentraxin-3 a C-reaktivní protein (CRP)) pomocí standardních enzymatických imunoanalýz (ELISA).

Hodnocení cirkadiánního rytmu: V průběhu experimentálního protokolu budou cirkadiánní rytmy hodnoceny dvěma způsoby; 1) Aktigrafie a 2) Exprese hodinového genu ve výtěrech z bukálních buněk. Po celou dobu se budou nosit aktikály, aby se shromáždily proměnné spánku (načasování, trvání, kvalita). Exprese hodinového genu (CLOCK, BMAL1, PER2) bude měřena ve stěrech odebraných z tváře v 6hodinových intervalech (00:00, 06:00, 12:00, 18:00), aby bylo možné posoudit účinky spánkové deprivace na molekulární cirkadiánní rytmus. Tvářenky budou okamžitě umístěny do RNA stabilizačního pufru až do izolace. Výtěry odebrané v 00:00 budou provedeny s minimálním vystavením světlu, aby nedošlo k narušení spánku. Tyto metody byly dříve používány k hodnocení normálního a narušeného spánku.