Epigenetische Auswirkungen von Dieselabgasen und Ozonexposition (Lamarck)

In dieser Studie werden die epigenetischen Reaktionen gesunder Erwachsener und Erwachsener mit leichtem Asthma auf Dieselabgase und Ozonexposition verglichen. Bis zu fünfzig Probanden werden in die Gruppe der gesunden Erwachsenen und bis zu dreißig Probanden in die Gruppe mit leichtem bis mittelschwerem Asthma rekrutiert. Sowohl die normale gesunde Gruppe als auch die Asthmatikergruppe werden nach dem Zufallsprinzip sauberer Luft, Dieselabgasen und Ozon ausgesetzt, wobei die Expositionen mindestens zwei Wochen voneinander entfernt sind, gefolgt von einer Bronchoskopie 18–24 Stunden nach der Exposition. Darüber hinaus wird die gesunde Gruppe an einem zweiten Teil der Studie teilnehmen, in dem sie nach dem Zufallsprinzip reiner Luft und Ozon nur im Abstand von mindestens 2 Wochen ausgesetzt wird, gefolgt von einer Bronchoskopie 1 Stunde nach der Exposition. Zu den Reaktionen von primärem Interesse gehören: 1) genetische und epigenetische Veränderungen, 2) FEV1, gemessen durch Spirometrie, und 3) Lungenentzündung und Zellveränderungen, bewertet durch bronchoalveoläre Lavage. Die Durchführung dieser Tests und Verfahren wird als wesentlich für die Durchführung der Studie angesehen. Zu den explorativen Endpunkten gehören: Blut-CBC und Differentialblutbild, Fibrinogen und Blutplättchen, Veränderungen von IL 6 und IL 8 im Vergleich der Werte vor und nach der Exposition. Zu den Sicherheitsendpunkten gehören der Vergleich von Temperatur, Telemetrie, Atemfrequenz, O2-Sättigung und Symptombewertungen vor und nach der Exposition sowie 18–24 Stunden nach der Exposition. Alle medizinischen Eingriffe werden vom Studienpersonal durchgeführt.

Bis zu weitere 15 gesunde Probanden werden gezielt rekrutiert, um Ozon ausgesetzt zu werden, das durch das schwere, nichtradioaktive Sauerstoffisotop (18O) erzeugt wird. Das Einatmen dieses Isotops, das natürlicherweise in geringen Konzentrationen vorkommt, stellt für den Patienten kein Risiko dar. Wir haben 18Ozon bereits 1993 in einer vom UNC IRB genehmigten Studie verwendet. Der Zweck dieser Expositionen besteht darin, die Menge der 18O-Markierung zu messen, die an den Epithelzellen der Atemwege haftet, die während der Bronchoskopie entfernt wurden, und so die Ozondosis zu berechnen, die diese Zellen erhalten haben. Wir werden eine kleine Blutprobe entnehmen, außer der routinemäßigen Spirometrie werden bei diesen Probanden jedoch keine weiteren Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass bei ihnen kein Risiko für eine Bronchoskopie besteht.

Tag der körperlichen Untersuchung:

Vor der Aufnahme in die Studie werden die Probanden einer körperlichen Untersuchung unterzogen. Während dieses Besuchs wird eine kurze Überprüfung der Krankengeschichte des Probanden durchgeführt und Vitalfunktionen, Größe und Gewicht werden beurteilt (Temperatur, Puls, Atemfrequenz und Blutdruck), um festzustellen, ob die Person wichtige Ausschlusskriterien für die Studie erfüllt . Für ein CBC/Differenzial-, Chemie- und Lipid-Panel können bis zu 50 ml Blut entnommen werden. Zu diesem Zeitpunkt kann sich der Proband einer körperlichen Untersuchung zur Bronchoskopie unterziehen oder eine solche zu einem anderen Zeitpunkt ansetzen.

Um an dieser Studie teilnehmen zu können, werden die Probanden gebeten:

• Vermeiden Sie vor allen Besuchen 24 Stunden lang Rauch und Dämpfe.
• Vermeiden Sie 24 Stunden vor allen Besuchen Alkohol.
• Vermeiden Sie 24 Stunden lang vor und nach allen Besuchen anstrengende körperliche Betätigung.
• Kein Koffein für 12 Stunden vor allen Studienbesuchen.
• Essen Sie vor den Expositionen, bei denen die Bronchoskopie durchgeführt wird, etwa 24 Stunden nach der Exposition ein normales Frühstück.
• In der Nacht vor der Bronchoskopie dürfen Sie nach Mitternacht nichts mehr essen oder trinken. Dazu gehört, vor den Aufnahmen, bei denen die Bronchoskopie durchgeführt wird, eine Stunde nach der Aufnahme nicht zu essen oder zu trinken.

Trainingstag

1. Berechtigte Probanden melden sich für eine etwa zweistündige Schulung im Forschungslabor.
2. Eine Einverständniserklärung wird eingeholt.
3. Beurteilung der Vitalfunktionen (Temperatur, Puls, Atemfrequenz und Blutdruck), Sauerstoffsättigung
4. Schwangerschaftstests werden bei allen Frauen durchgeführt, die möglicherweise ein gebärfähiges Potenzial haben.
5. Die Probanden werden auf dem Fahrradergometer trainiert und die Arbeitsbelastung ermittelt, um eine für die Körperoberfläche normierte Minutenventilation von 25 l/m2/KOF zu erreichen. Bei den meisten Probanden beträgt dieser Wert etwa 50 l/Minute (z. B. VO2 von ca. 2,0 L/m). Eine solche physiologische Reaktion wird in der Regel mit einer Fahrradergometer-Arbeitseinstellung von 75 bis 100 Watt erreicht
6. Die Probanden führen eine Spirometrie durch.
7. Den Probanden wird die Kammer gezeigt, in der die Aufnahmen stattfinden. Studienarm 1 – Bronchoskopie ~24 Stunden nach der Exposition (gesunde und asthmatische Probanden)

Expositionstag 1

Die Probanden werden bei drei verschiedenen Gelegenheiten Ozon, Dieselabgasen und sauberer Luft ausgesetzt, wobei die Expositionen mindestens zwei Wochen voneinander entfernt sind (dies sind Expositionssitzungen mit zwei Besuchen). Personen, die 18Ozon erhalten, werden nur Ozon ausgesetzt.

1. Die Probanden werden gebeten, frühestens um 8 Uhr morgens am Untersuchungsort einzutreffen und werden einer Beurteilung ihrer Vitalfunktionen (Temperatur, Puls, Atemfrequenz und Blutdruck), der Sauerstoffsättigung und einer Beurteilung des Symptomscores unterzogen.
2. Schwangerschaftstests werden bei allen Frauen durchgeführt, die möglicherweise ein gebärfähiges Potenzial haben.
3. Zur Herzüberwachung wird eine Telemetrieeinheit angeschlossen.
4. Der Proband wird mit einem Holter-Monitor ausgestattet und der Proband wird gebeten, sich 30 Minuten lang an einem ruhigen, dunklen Ort zurückzulehnen. Nach etwa 20 Minuten wird eine Zeitmarkierung aktiviert, sodass in den nächsten 10 Minuten Herzfrequenzvariabilitätsfrequenzmessungen durchgeführt werden können. Der Proband trägt den Holter-Monitor für die nächsten 24 Stunden. Personen, die 18Ozon ausgesetzt sind, werden nicht mit einem Holter ausgestattet.
5. Venenpunktion: Bis zu 80 ml Blut werden für eine CBC/Differenzialuntersuchung entnommen und können zur Beurteilung der Gerinnungsfunktion und -marker, der Phagozytenfunktion, der Entzündung und der Zelloberflächenmarker verwendet werden. Ein Teil der Probe kann zur RNA-Isolierung für Microarray-Analysen und zur DNA-Isolierung zu Genotypisierungszwecken verwendet werden. Bei Personen, die 18Ozon ausgesetzt sind, wird kein Blut vor der Exposition entnommen
6. Basis-Spirometrie
7. Expositionssitzungen: Die Exposition gegenüber Ozon, Dieselabgasen oder sauberer Luft wird in einer Expositionskammer in der EPA Human Studies Facility auf dem UNC-Campus durchgeführt. Jeder Proband wird 2 Stunden lang bis zu 0,3 ppm Ozon, Dieselabgasen (bis zu 300 µg/m3) oder sauberer Luft ausgesetzt. Die Probanden beginnen mit dem Training auf einem Heimtrainer. Jede Trainingseinheit besteht aus einem 15-minütigen Trainingsintervall mit einem Wert von bis zu 25 l/m2/KO, gefolgt von einer 15-minütigen Ruhephase. Das Atemminutenvolumen kann während jeder Trainingsperiode gemessen werden. Kontinuierliche Herzfrequenz und -rhythmus sowie Sauerstoffsättigung werden mittels Telemetrie bzw. Pulsoximetrie überwacht. Der Blutdruck kann zeitweise überwacht werden. Die Probanden werden gebeten, während der Exposition keinen inhalativen Bronchodilatator zu verwenden, es ist ihnen jedoch nicht verboten. Wenn der Einsatz von Medikamenten erforderlich ist, werden die Probanden angewiesen, über die beiden Expositionen hinweg einen konsistenten Medikamentengebrauch aufrechtzuerhalten. Die Probanden können ihre Belichtung jederzeit beenden und die Kammer verlassen. Zu den Anzeichen für die Beendigung der Exposition gehören erhebliche Atemnot oder Dyspnoe, Schmerzen in der Brust oder Angina pectoris, erhebliche Herzrhythmusstörungen, Blässe, Ataxie oder ein Abfall des gesättigten Sauerstoffs um mehr als 5 Punkte (oder ein Abfall auf weniger als 89 %). Sie werden kontinuierlich von geschultem Personal überwacht und ein Arzt steht immer dann zur Verfügung, wenn sich eine Person in der Einrichtung einem Eingriff unterzieht. Eine detaillierte Beschreibung der physischen Einrichtungen in der Human Studies Division des U.S. EPA Health Effects Research Laboratory auf dem UNC-CH-Campus wurde als U.S. Government Publication EPA-600/1-78-064 veröffentlicht und ist in den Akten hinterlegt Büro des UNC-Ausschusses zum Schutz der Rechte menschlicher Subjekte. Die medizinische Station der Human Studies Division umfasst einen voll ausgestatteten medizinischen Untersuchungsraum, einen Herz-/Atemnotfallwagen, einen Aufwachraum für Probanden, eine Schwesternstation, einen Warteraum und Konferenzräume. Die Einrichtung ist mit qualifizierten Pflegekräften besetzt und ein Arzt vor Ort steht zur Verfügung, um bei einem medizinischen Notfall rechtzeitig zu reagieren. Die Expositionsatmosphäre liegt bei etwa 40 + 10 % relativer Luftfeuchtigkeit und etwa 22 + 2 °C. Das DE wird von einem Dieselgenerator erzeugt, der eine Lastbank antreibt, die sich außerhalb der Human Studies Facility befindet, und anschließend nach verschiedenen Verdünnungen mit sauberer HEPA- und Aktivkohle-gefilterter und befeuchteter Luft in die Expositionskammer eingeleitet, um eine Kammerkonzentration von bis zu erreichen bis 300 μg/m3. Der Überwachungsanalysator registriert eine Konzentration in Echtzeit. Bei Läufen, bei denen die Exposition auf 300 µg/m3 DE abzielt, werden die Expositionen bei Werten ≥ 400 µg/m3 beendet. Dieser Sicherheitsgrenzwert verhindert eine inhalative Exposition von mehr als 1080 µg, wobei davon ausgegangen wird, dass die Person während der 120-minütigen Exposition 2,7 m3 einatmet. Der Gehalt an Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxiden (NOx; hauptsächlich NO und etwas NO2) wird unter 10 ppm CO, 15 ppm NO und 2,5 ppm NO2 gehalten, oder die Exposition wird beendet. [Der zeitgewichtete 8-Stunden-Durchschnitt (TWA) der OSHA für diese Stoffe beträgt: CO=50 ppm; NO=25 ppm; NO2=5 ppm; Der für die Studie verwendete Dieselkraftstoff wird als kommerzieller Kraftstoff mit extrem niedrigem Schwefelgehalt erworben. Die Probanden betreten die Belichtungskammer (ca. 6 Fuß x 6 Fuß x 8 Fuß). Die Partikelmasse wird in Echtzeit gemessen. Die Partikelgrößenverteilung wird möglicherweise nicht bei jeder Exposition des Probanden, sondern in regelmäßigen Abständen (z. B. monatlich) bestimmt, um zu zeigen, dass sich die Größenverteilung nicht radikal ändert. Filterproben werden auch auf die chemische Zusammensetzung der Partikel analysiert. Ozonexpositionen werden in einer Edelstahlkammer (6 Fuß x 6 Fuß x 8 Fuß) mit kontinuierlicher Versorgung mit Expositionsmedium durchgeführt. Ozon wird kontinuierlich überwacht. Unmittelbar nach der Exposition werden die Probanden erneut einer Spirometrie, einer Holter-Überwachungsfrequenzmessung, einer Symptombewertung und einer Beurteilung der Vitalfunktionen unterzogen.
8. Anschließend werden bis zu 80 ml Blut für eine Blutbild-/Differenzialuntersuchung, die Beurteilung der Gerinnungsfunktion, der phagozytischen Blutleukozytenfunktion, Zytokine, Zelloberflächenmarker und die RNA-Isolierung für die Microarray-Analyse entnommen. Probanden, die 18Ozon ausgesetzt sind, werden nur 20 ml Blut entnommen, um die auf den Blutzellen vorhandene 18O-Markierung zu analysieren und nach der Exposition Spirometriemessungen durchzuführen.

9. Bei Personen, die 18Ozon ausgesetzt sind, wird etwa eine Stunde nach der Exposition eine Bronchoskopie durchgeführt.

   Die Exposition gegenüber 18Ozon und die Durchführung einer Bronchoskopie etwa eine Stunde später sollten das Risiko für die Probanden nicht erhöhen. Wir haben zwei frühere Studien abgeschlossen, in denen Probanden einer Bronchoskopie unterzogen wurden, nachdem sie Ozonkonzentrationen ausgesetzt waren, die höher waren als in dieser Studie, und es gab keine Probleme. Andere haben auch Studien veröffentlicht, in denen Probanden Ozon ausgesetzt wurden und eine Stunde später eine Bronchoskopie durchgeführt wurde

10. Die Probanden werden dann vom Pflegepersonal beurteilt und entlassen.

Expositionstag 2 (ungefähr 24 Stunden nach der Exposition) Personen, die 18O ausgesetzt waren, kehren für einen Tag 2 nicht zurück

Das Thema wird bei der U.S. EPA HSF eingehen für:

1. Überwachung der Vitalfunktionen.
2. Symptombewertung.
3. Venenpunktion: Bis zu 80 ml Blut werden für ein Blutbild/Differenzial, Gerinnungsfunktion, Beurteilung der phagozytischen Funktion von Blutmonozyten, Entzündungen und Zelloberflächenmarkern sowie RNA-Isolierung für die Microarray-Analyse entnommen.
4. Ablesen und Entfernen der Frequenz des Holter-Monitors
5. Spirometrie
6. Bronchoskopie. Die Probanden wurden einer körperlichen Untersuchung unterzogen, einschließlich der Beurteilung der Eignung für die transnasale faseroptische Bronchoskopie in der Human Studies Facility durch einen staatlich geprüften oder staatlich zugelassenen Lungenarzt.

Vor dem Eingriff führen die Probanden eine Spirometrie durch (wie oben); Eine Bronchoskopie wird nicht durchgeführt, wenn die Lungenfunktion nicht dem empfohlenen Leistungsniveau entspricht (NIH-Richtlinien; FEV1≥ 60 % vorhergesagt). Vor der Bronchoskopie wird ein kleiner Schlauch (IV) in eine Vene eingeführt, der möglicherweise zur Verabreichung von Flüssigkeiten verwendet werden kann. Die Probanden erhalten vor der Bronchoskopie nach Ermessen des Lungenarztes, der den Eingriff durchführt, inhaliertes Albuterol. Die Bronchoskopie mit bronchoalveolärer Lavage und Bürstenbiopsie wird von einem zugelassenen Arzt durchgeführt, der über eine Facharztausbildung für Lungenmedizin verfügt oder über Erfahrung in der faseroptischen Bronchoskopie verfügt. Der Arzt wird von mindestens einem R.N. mit Erfahrung in der Bronchoskopie unterstützt. Die Probanden werden während des gesamten Verfahrens auf folgende Weise engmaschig überwacht: 1) Brustelektroden für ein kontinuierliches Elektrokardiogramm, 2) Pulsoximetrie des arteriellen Blutes und 3) Blutdrucküberwachung mit einem elektronischen Blutdruckmessgerät. Den Probanden kann eine Prämedikation mit i.v. Atropin (0,6 mg) verabreicht werden, um Bradykardie und Hypotonie vorzubeugen, die aus einer Vagusstimulation resultieren könnten, die durch die Einführung des Bronchoskops durch den Kehlkopf des Probanden hervorgerufen wird, und um die Menge an Atemwegssekreten zu minimieren. Während des Eingriffs wird nasaler Sauerstoff verabreicht. Während der Bronchoskopie werden zu keinem Zeitpunkt Beruhigungsmittel und/oder Narkotika verabreicht. Wir haben festgestellt, dass eine Prämedikation mit Beruhigungsmitteln (Midazolam) oder Opiaten (Demerol) für Forschungsbronchoskopie-Probanden nicht erforderlich ist. Der Verzicht auf diese Medikamente verringert das Eingriffsrisiko und verkürzt die Genesungszeit nach dem Eingriff deutlich. Neosynephrin wird verwendet, um die Nasenwege zu entstauen. Anschließend wird einige Sekunden lang mit einer Lidocainlösung gegurgelt, um den Rachen zu betäuben. Anschließend schnüffelt (schnupft) der Proband eine kleine Menge Lidocain-Gelee durch ein Nasenloch, um die Nase und den Rachenraum zu betäuben. Ein Wattestäbchen mit Lidocain-Gelee wird vorsichtig in die Nase eingeführt, um sicherzustellen, dass diese vollständig taub ist, bevor das Bronchoskop eingeführt wird. Dem Kehlkopf und den unteren Atemwegen wird über das Bronchoskop eine topische Lidocain-Anästhesie verabreicht, um den Patienten Komfort zu bieten und Husten vorzubeugen, mit einer maximalen Dosis von 15 ml 2 %iger Lidocain-Lösung (360 mg Lidocain). Es werden bis zu 8 endobronchiale Bürstenbiopsien entnommen die untere Luftröhre und die rechten und linken Hauptbronchien. Ein Zytologiepinsel (Bronchoskop-Zytologiepinsel; Bard, Tewksbury, MA) wird unter direkter Visualisierung auf die Region aufgetragen. Bei einem einzigen Putzvorgang werden mit der Bürste sechs Durchgänge mit jeweils einer linearen Auslenkung von ca. 2–5 cm entlang der endobronchialen Oberfläche durchgeführt. Eine bronchoalveoläre Spülung wird im rechten Mittellappen mit einem Gesamtvolumen von bis zu 250 ml steriler 0,9 %iger Kochsalzlösung durchgeführt; Ein bis fünf Aliquots zu je 50 ml werden injiziert und sofort mit einer Spritze durch den Kanal im Bronchoskop abgesaugt.

Die Probanden werden nach dem Eingriff mindestens 1 bis 2 Stunden lang in der medizinischen Station vor Ort von einer ausgebildeten Krankenschwester unter ärztlicher Aufsicht beobachtet und überwacht. Bei der Entlassung sind die Probanden beschwerdefrei. Mindestens 2 Ärzte, darunter der verantwortliche Bronchoskopiker, stehen den Probanden (24 Stunden täglich) zur Verfügung, die nach der Entlassung Symptome entwickeln. Der Proband wird von einem Arzt entlassen und erhält die Namen und Telefonnummern des Bronchoskopikers und eines weiteren Arztes. Der Proband wird 24 Stunden nach der Bronchoskopie kontaktiert, um nach etwaigen Nebenwirkungen zu fragen.

Die Probanden kehren nach einem Mindestzeitintervall von zwei Wochen für weitere Expositionssitzungen und Nachexpositionsbronchoskopien (Luftkontrolle, Ozon- oder Dieselabgase) zur US-amerikanischen EPA HSF zurück.

Studienarm 2 – Bronchoskopie 1 Stunde nach der Exposition (NUR gesunde Probanden)

Expositionstag 1

Die Probanden werden zu zwei verschiedenen Zeitpunkten Ozon und sauberer Luft ausgesetzt, wobei die Expositionen mindestens zwei Wochen voneinander entfernt sind (dies sind Expositionssitzungen mit nur einem Besuch).

1. Die Probanden werden gebeten, frühestens um 8 Uhr morgens am Untersuchungsort einzutreffen und werden einer Beurteilung ihrer Vitalfunktionen (Temperatur, Puls, Atemfrequenz und Blutdruck) sowie der Sauerstoffsättigung unterzogen.
2. Schwangerschaftstests werden bei allen Frauen durchgeführt, die möglicherweise ein gebärfähiges Potenzial haben.
3. Zur Herzüberwachung wird eine Telemetrieeinheit angeschlossen.
4. Basis-Spirometrie
5. Zur Vorbereitung auf die intravenöse Verabreichung von Flüssigkeiten nach der Exposition wird eine Kochsalzlösungsschleuse im Arm des Probanden angebracht.
6. Expositionssitzungen: Die Exposition gegenüber Ozon oder sauberer Luft wird in einer Expositionskammer in der EPA Human Studies Facility auf dem UNC-Campus durchgeführt. Jeder Proband wird 2 Stunden lang bis zu 0,3 ppm Ozon oder sauberer Luft ausgesetzt. Die Probanden beginnen mit dem Training auf einem Heimtrainer. Jede Trainingseinheit besteht aus einem 15-minütigen Trainingsintervall mit einem Wert von bis zu 25 l/m2/KO, gefolgt von einer 15-minütigen Ruhephase. Das Atemminutenvolumen kann während jeder Trainingsperiode gemessen werden. Kontinuierliche Herzfrequenz und -rhythmus sowie Sauerstoffsättigung werden mittels Telemetrie bzw. Pulsoximetrie überwacht. Der Blutdruck kann zeitweise überwacht werden. Die Probanden können ihre Belichtung jederzeit beenden und die Kammer verlassen. Zu den Anzeichen für die Beendigung der Exposition gehören erhebliche Atemnot oder Dyspnoe, Schmerzen in der Brust oder Angina pectoris, erhebliche Herzrhythmusstörungen, Blässe, Ataxie oder ein Abfall des gesättigten Sauerstoffs um mehr als 5 Punkte (oder ein Abfall auf weniger als 89 %). Sie werden kontinuierlich von geschultem Personal überwacht und ein Arzt steht immer dann zur Verfügung, wenn sich eine Person in der Einrichtung einem Eingriff unterzieht. Eine detaillierte Beschreibung der physischen Einrichtungen in der Human Studies Division des U.S. EPA Health Effects Research Laboratory auf dem UNC-CH-Campus wurde als U.S. Government Publication EPA-600/1-78-064 veröffentlicht und ist in den Akten hinterlegt Büro des UNC-Ausschusses zum Schutz der Rechte menschlicher Subjekte. Die medizinische Station der Human Studies Division umfasst einen voll ausgestatteten medizinischen Untersuchungsraum, einen Herz-/Atemnotfallwagen, einen Aufwachraum für Probanden, eine Schwesternstation, einen Warteraum und Konferenzräume. Die Einrichtung ist mit qualifizierten Pflegekräften besetzt und ein Arzt vor Ort steht zur Verfügung, um bei einem medizinischen Notfall rechtzeitig zu reagieren. Die Expositionsatmosphäre liegt bei etwa 40 + 10 % relativer Luftfeuchtigkeit und etwa 22 + 2 °C. Ozonexpositionen werden in einer Edelstahlkammer (6 Fuß x 6 Fuß x 8 Fuß) mit kontinuierlicher Versorgung mit Expositionsmedium durchgeführt. Ozon wird kontinuierlich überwacht. Unmittelbar nach der Exposition werden die Probanden erneut einer Spirometrie und einer Beurteilung der Vitalfunktionen unterzogen.
7. Vor der Bronchoskopie werden intravenöse Flüssigkeiten verabreicht, um eine ordnungsgemäße Flüssigkeitszufuhr des Patienten sicherzustellen
8. Bei den Probanden wird etwa eine Stunde nach der Exposition eine Bronchoskopie durchgeführt. Eine Bronchoskopie etwa eine Stunde nach der Exposition sollte das Risiko für die Probanden nicht erhöhen. Wir haben zwei frühere Studien abgeschlossen, in denen Probanden einer Bronchoskopie unterzogen wurden, nachdem sie Ozonkonzentrationen ausgesetzt waren, die höher waren als in dieser Studie, und es gab keine Probleme. Andere haben auch Studien veröffentlicht, in denen Probanden Ozon ausgesetzt wurden und eine Stunde später eine Bronchoskopie durchgeführt wurde.

Die Probanden wurden einer körperlichen Untersuchung unterzogen, einschließlich der Beurteilung der Eignung für die transnasale faseroptische Bronchoskopie in der Human Studies Facility durch einen staatlich geprüften oder staatlich zugelassenen Lungenarzt. Vor dem Eingriff führen die Probanden eine Spirometrie durch (wie oben); Eine Bronchoskopie wird nicht durchgeführt, wenn die Lungenfunktion nicht dem empfohlenen Leistungsniveau entspricht (NIH-Richtlinien; FEV1≥ 60 % vorhergesagt). Die Bronchoskopie mit bronchoalveolärer Lavage und Bürstenbiopsie wird von einem zugelassenen Arzt durchgeführt, der über eine Facharztausbildung für Lungenmedizin verfügt oder über Erfahrung in der faseroptischen Bronchoskopie verfügt. Der Arzt wird von mindestens einem R.N. mit Erfahrung in der Bronchoskopie unterstützt. Die Probanden werden während des gesamten Verfahrens auf folgende Weise engmaschig überwacht: 1) Brustelektroden für ein kontinuierliches Elektrokardiogramm, 2) Pulsoximetrie des arteriellen Blutes und 3) Blutdrucküberwachung mit einem elektronischen Blutdruckmessgerät. Den Probanden kann eine Prämedikation mit i.v. Atropin (0,6 mg) verabreicht werden, um Bradykardie und Hypotonie vorzubeugen, die aus einer Vagusstimulation resultieren könnten, die durch die Einführung des Bronchoskops durch den Kehlkopf des Probanden hervorgerufen wird, und um die Menge an Atemwegssekreten zu minimieren. Während des Eingriffs wird nasaler Sauerstoff verabreicht. Während der Bronchoskopie werden zu keinem Zeitpunkt Beruhigungsmittel und/oder Narkotika verabreicht. Wir haben festgestellt, dass eine Prämedikation mit Beruhigungsmitteln (Midazolam) oder Opiaten (Demerol) für Forschungsbronchoskopie-Probanden nicht erforderlich ist. Der Verzicht auf diese Medikamente verringert das Eingriffsrisiko und verkürzt die Genesungszeit nach dem Eingriff deutlich. Neosynephrin wird verwendet, um die Nasenwege zu entstauen. Anschließend wird einige Sekunden lang mit einer Lidocainlösung gegurgelt, um den Rachen zu betäuben. Anschließend schnüffelt (schnupft) der Proband eine kleine Menge Lidocain-Gelee durch ein Nasenloch, um die Nase und den Rachenraum zu betäuben. Ein Wattestäbchen mit Lidocain-Gelee wird vorsichtig in die Nase eingeführt, um sicherzustellen, dass diese vollständig taub ist, bevor das Bronchoskop eingeführt wird. Dem Kehlkopf und den unteren Atemwegen wird über das Bronchoskop eine topische Lidocain-Anästhesie verabreicht, um den Patienten Komfort zu bieten und Husten vorzubeugen, mit einer maximalen Dosis von 15 ml 2 %iger Lidocain-Lösung (360 mg Lidocain). Es werden bis zu 8 endobronchiale Bürstenbiopsien entnommen die untere Luftröhre und die rechten und linken Hauptbronchien. Ein Zytologiepinsel (Bronchoskop-Zytologiepinsel; Bard, Tewksbury, MA) wird unter direkter Visualisierung auf die Region aufgetragen. Bei einem einzigen Putzvorgang werden mit der Bürste sechs Durchgänge mit jeweils einer linearen Auslenkung von ca. 2–5 cm entlang der endobronchialen Oberfläche durchgeführt. Eine bronchoalveoläre Spülung wird im rechten Mittellappen mit einem Gesamtvolumen von bis zu 250 ml steriler 0,9 %iger Kochsalzlösung durchgeführt; Ein bis fünf Aliquots zu je 50 ml werden injiziert und sofort mit einer Spritze durch den Kanal im Bronchoskop abgesaugt.

Die Probanden werden nach dem Eingriff mindestens 1 bis 2 Stunden lang in der medizinischen Station vor Ort von einer ausgebildeten Krankenschwester unter ärztlicher Aufsicht beobachtet und überwacht. Bei der Entlassung sind die Probanden beschwerdefrei und können Urin entleeren. Mindestens 2 Ärzte, darunter der verantwortliche Bronchoskopiker, stehen den Probanden (24 Stunden täglich) zur Verfügung, die nach der Entlassung Symptome entwickeln. Der Proband wird von einem Arzt entlassen und erhält die Namen und Telefonnummern des Bronchoskopikers und eines weiteren Arztes. Der Proband wird 24 Stunden nach der Bronchoskopie kontaktiert, um nach etwaigen Nebenwirkungen zu fragen.

Die Probanden kehren nach einem Mindestzeitintervall von zwei Wochen für weitere Expositionssitzungen und Nachexpositionsbronchoskopien (Luftkontrolle oder Ozon) zur US-amerikanischen EPA HSF zurück.

Wir gehen davon aus, im Verlauf dieser Studie mehrere klinische Verfahren durchzuführen, die primäre, sekundäre und explorative Endpunkte umfassen. Es ist jedoch möglich, dass nicht alle Eingriffe bei jedem Probanden durchgeführt werden. Wenn wir einen Eingriff aufgrund eines Problems mit dem Untersucher nicht durchführen können (z. B. aufgrund von Gebäude-/Ausrüstungsausfällen, Wetterverzögerungen oder Personalproblemen), erhält der Patient eine Entschädigung für den/die besagten Eingriff(e) und die dafür aufgewendete Zeit Tag und kann verschoben werden.