Reduktion af luftforurening til lavere blodtryk (AIR PRESSURE)

1. Luftforurening forårsaget af fine partikler med aerodynamisk diameter <2,5 μm (PM2,5) er den femte førende risikofaktor for global dødelighed,1,2 hovedsageligt på grund af hjerte-kar-sygdomme (CVD).3-5 Mens flere mekanismer er ansvarlige, blev 4,6 PM2.5-inducerede forhøjelser i blodtryk (BP) identificeret som en nøglevej.7-10 Kortvarige (timer-dage) PM2.5-eksponeringer øger det systoliske BP (SBP) med 2-10 mmHg på en dosisafhængig måde, mens længerevarende eksponeringer (måneder-til-år) fremmer begyndelsen af ​​hypertension (HTN).7, 11,12 Relevante mekanismer omfatter systemisk inflammation, autonom og vaskulær dysfunktion og aktivering af renin-angiotensinaldosteron-systemet (RAAS).4,5,7 Nylige estimater af den årlige PM2,5-dødelighed er 8,9 millioner globalt, delvis på grund af PM2,5-medieret HTN.1,13 Eksponering for nuværende niveauer af omgivende PM2,5 i USA er forbundet med forhøjet BP, øget CVD-risiko og en anslået 213.000 dødsfald årligt.1 I betragtning af de milliarder af mennesker, der er berørt, er PM2.5 en uafhængig (modificerbar) HTN-risikofaktor af global betydning for folkesundheden. Derfor vil en afbødning af den klinisk signifikante BP-stigning fra luftforurening ved at reducere PM2.5-eksponering sandsynligvis bidrage til reduktionen i CVD-relateret dødelighed.
2. HTN er den førende risikofaktor for global morbiditet og dødelighed og en væsentlig årsag til sundhedsforskelle. Næsten 50 % af amerikanske voksne opfylder kriterierne (≥130/80 mm Hg) for HTN.14 Alvorlige uligheder fortsætter, således at undertjente samfund, herunder Detroit, har den højeste forekomst af HTN og den ringeste behandlingssucces. Flere beviser indikerer, at PM2.5 bidrager til denne epidemi af HTN,7-11, og at individer i ugunstigt stillede bymiljøer (f.eks. Detroit) står over for højere koncentrationer af luftforurenende stoffer.15-17 Samfund med lav socioøkonomisk status er særligt "sårbare" (dvs. meget udsatte) og "modtagelige" (dvs. højere risiko for sundhedsskadelige virkninger) over for luftforurening.15,17,18 I Detroit har CV-dødelighed vist sig at være sammen påvirket af høje PM2,5-niveauer og sårbarhed over for eksponeringer i farvesamfund og lavere socioøkonomisk status. Efterforskernes undersøgelser har vist, at luftforurenende stoffer i byen Detroit er ansvarlige for at øge blodtrykket. Derfor er håndtering af co-epidemierne af PM2.5-eksponering og kardiometaboliske sygdomme ikke kun et spørgsmål af betydning for folkesundheden, men også af miljømæssig retfærdighed for bymiljøer som Detroit. Således konvergerer de to epidemier af luftforurening og HTN i undertjente bysamfund (dvs. Detroit) og kræver øjeblikkelig opmærksomhed. Den nye rekrutteringsstrategi ved hjælp af Wayne State University (WSU) mobile sundhedsenheder (MHU'er) når direkte ud til ugunstigt stillede samfund på tværs af Detroit, så dem, der er uforholdsmæssigt berørt af PM2.5 og højt BP, kan tilmeldes.
3. Indendørs bærbare luftrensere (PAC'er) er en ny tilgang til at reducere sundhedsbyrden af ​​både HTN og PM2.5. I en meta-analyse af 10 PAC-forsøg (n=604) blev det vist, at en ≈30-60 % reduktion i PM2.5 sænkede SBP med ≈4 mm Hg over ≈13 dage.19 I efterforskernes forsøg med 40 ikkerygere, der bor i seniorboliger i byerne, sænkede 20 PAC'er personlig PM2.5 med ≈40% og morgen SBP med 3.2 mmHg over 3 dage, med større reduktioner (≈8 mm Hg) hos overvægtige individer. Nye beviser viser, at fedme og underliggende kardiometaboliske abnormiteter spiller en mekanistisk rolle i PM2.5-inducerede BP-stigninger og kan ligge til grund for deres modtagelighed for PM2.5 og øget BP-sænkende reaktion på PAC'er. Dette understøtter, at befolkninger, der almindeligvis lider af fedme, herunder afroamerikanske hypertensive patienter, kan få særligt kraftige fordele ved PAC'er. Forsøg over flere uger med anvendelse af fjernteknologier med en stor stikprøvestørrelse af patienter, der bor i deres eget hjem i sårbare bysamfund, er nødvendige for at demonstrere, om BP-reduktionen fra PAC-brug er bæredygtig i virkelige omgivelser. Dette er funktionerne og nyskabelserne i den aktuelle undersøgelse.

Tidligere undersøgelser i luftforureningseksponeringsintervention har alle brugt fysiske kontaktmetoder med deltagere til at vurdere eksponering og måle BP. Sådanne direkte kontakt- og hjemmebesøgsmetoder til at indsamle data under denne COVID-19-pandemi bliver imidlertid en udfordring og usikre for både efterforskere og undersøgelsesdeltagere. Derudover koster det mere arbejdskraft og ressourcer. Moderne overvågningsteknikker, udstyr og kommunikationsteknologier giver dataindsamling ved hjælp af en "low touch"-metode til fjernovervågning af PM-reduktion og hjemme-BP (HBP)-sænkning, hvilket er vigtigt i COVID-æraen samt for at reducere patientbyrden og reducere patientopfølgningen. op. Dette vil være egnet til potentielt at blive kraftigt opskaleret, hvis patienter kan udføre alle endepunkter via fjernteknologi. Denne undersøgelse vil være den første til at teste denne teknologi, da den gælder for epidemiologiske undersøgelser. Dette er aldrig blevet testet før.

Derudover brugte tidligere undersøgelser blandede populationer med forskellige BP-niveauer og sygdomsstatus. Det vides ikke, om reduktion af BP ved at reducere PM2.5-eksponering ved hjælp af PAC'er også vil virke på personer med mild HTN. I denne undersøgelse vil efterforskerne fokusere specifikt på personer med mild HTN - de patienter, der rent faktisk har brug for blodtrykssænkende intervention til tidlig behandling. Dette er ikke blevet set på i denne milde HTN-population.

Denne undersøgelse vil tjene som et pivotalt forsøg for at demonstrere, at PAC'er er: 1) en effektiv metode til at sænke PM2.5-eksponering og SBP; og 2) en ny intervention til behandling af let højt blodtryk og potentielt reducere de kardiovaskulære effekter af PM2.5. 3) Efterforskernes mål at vise, at nye low-touch-fjernmetoder er acceptable og pålidelige til at vurdere fordelene ved luftforureningsinterventioner, og at de kan udvides til tusinde deltagere og gavne et stort antal sårbare samfundsmedlemmer.

Den aktuelle undersøgelse har flere vigtige innovationer og bidrag. Dette vil være det første PAC-forsøg, der: 1) varer længere end et par dage i interventionsvarighed, hvilket giver os mulighed for at bestemme, om BP-reduktion med PAC-brug er holdbar over en klinisk relevant varighed på 21 dages aktiv brug. 2) Dette forsøg er ≈ 5 gange større end det tidligere forsøg i Detroit for at give den mest definitive evidens ("pivotal trial") og give mulighed for test af effektmodifikatorer (f.eks. fedme) i middel-risiko populationer med mild høj BP vil højst sandsynligt drage fordel af en ny BP-sænkende intervention. 3) Udnyt eksisterende WSU MHU'er til at imødegå miljømæssige uligheder for bypatienter med højt BP. 4) Anvend mobile teknologier og fjernovervågning til at fange hjemmets BP- og PM2.5-niveauer via "low-touch"-metoder i et virkeligt samfundsmiljø hos patienter, der er sårbare over for sundhedseffekterne af høje BP- og PM2.5-eksponeringer.

Efterforskerne antager, at 1) PAC-brug vil reducere indendørs eksponering for PM2.5, hvilket efterfølgende vil reducere SBP. 2) Denne reduktion i hjemmets blodtryk vil være holdbar over flere uger hos personer med let højt blodtryk. 3) Undersøgelsen kan udføres via "low touch" fjernteknologi (ved hjælp af hjemme-BP- og PM-monitorer). 4) Denne fjernteknologi vil være anvendelig og acceptabel for sårbare medlemmer af dårligt stillede samfund i Detroit.

Primært mål: At afgøre, om sammenlignet med sham, kan aktiv PAC-brug i klinisk relevante perioder give vedvarende reduktioner i HBP-niveauer (over 21 dage) ved at reducere fine partikler på personligt niveau (PM2,5) eksponering for luftforurening hos patienter med let højt blodtryk, der bor i sårbare udsatte samfund på tværs af Detroit.

Sekundært mål: At udforske kliniske biomarkører (alder, køn, kropsmasseindeks), der forudsiger den BP-sænkende respons på PAC-intervention for at målrette udsatte populationer i større interventioner og fremtidige kliniske omgivelser i den virkelige verden og fremtidige kliniske kliniske forhold i den virkelige verden. indstillinger.