Die Phthalat-Allergen-Immunreaktionsstudie (PAIR)

1. Zweck:

   Es sollten die Wirkungen von Phthalaten auf die Immunologie der Atemwege, die Lungenfunktion und nasale allergische Reaktionen untersucht werden.

2. Hypothesen:

   Die Inhalation von Phthalat erhöht die Rekrutierung von Immunzellen in die oberen Atemwege und beeinträchtigt die Funktionalität von Immun- und Epithelzellen.

   Hypothese 2: Phthalat-Inhalation verändert die zelluläre Reaktion auf eine Inhalationsallergen-Provokation.

3. Rechtfertigung:

   Phthalate sind Weichmacher oder Weichmacher, die in PVC und anderen Kunststoffen sowie einer Reihe von Konsumgütern verwendet werden. Da Phthalate nicht chemisch an den Kunststoff gebunden sind, treten sie aus diesen Produkten aus und verursachen eine routinemäßige Exposition des Menschen durch Luft, Staub und Lebensmittel. Die Exposition gegenüber Phthalaten wurde in epidemiologischen Studien mit der Verschlechterung oder Entwicklung von Atemwegserkrankungen in Verbindung gebracht, aber die Auswirkungen von Phthalaten auf unsere Atemwege und Immunantworten sind weitgehend unbekannt. In dieser Studie möchten wir untersuchen, wie ein bestimmtes Phthalat, Dibutylphthalat (DBP), die menschlichen Atemwege und das Immunsystem beeinflussen kann. Die Ermittler erwarten nicht, dass die Antworten für die Probanden wahrnehmbar sein werden; Sie gehen davon aus, dass eventuell auftretende Reaktionen nur durch sorgfältige Untersuchung von Zellen und Geweben (z. Nasenspülung und Bürsten (Flüssigkeit aus der Nase), Bronchialproben, Blut, Urin). Nasenproben werden zur Messung nasaler Entzündungsreaktionen in Bezug auf die Zellrekrutierung und die Konzentrationen von Entzündungsmediatoren verwendet. Bronchialproben ermöglichen eine verfeinerte Untersuchung einer Entzündungsreaktion in der Lunge und liefern somit viel detailliertere Informationen über die Phthalat-induzierten Reaktionen aufgrund einer Allergenprovokation. Das Verständnis dieser subtilen Veränderungen wird uns helfen, Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit Phthalatbelastungen in Zukunft zu vermeiden.

4. Ziele:

   Feststellung, dass Phthalate die zelluläre Immunantwort in den oberen Atemwegen verändern.

5. Untersuchungsmethode:

   Dies ist ein verblindetes Crossover-Experiment zwischen zwei Bedingungen (Dibutylphthalat, DBP oder gefilterte Luft, FA), randomisiert und auf Bestellung ausbalanciert.

   Nach jeder DBP- oder FA-Exposition führen wir eine inhalative Allergenprovokation durch. Die Datenerfassung für jede Bedingung wird durch eine zweiwöchige Auswaschphase getrennt.

   Um die Auswirkungen der Exposition auf die Immunantwort und die Lungenfunktion zu bewerten, werden die Prüfärzte am Tag der Exposition oder am folgenden Tag Folgendes sammeln und durchführen:

   • Vor jeder Exposition, 3 Stunden und 24 Stunden nach der Exposition, sammeln wir Urin- und Blutproben, führen NAL durch und messen das forcierte Exspirationsvolumen (FEV1) durch Spirometrie und FeNO.
   • Die Methacholin-Provokation wird 24 Stunden nach der Exposition durchgeführt.
   • Nasenputzen (NAB) wird 3 Stunden vor der Exposition am linken Nasenloch und 3 Stunden nach der Exposition im rechten Nasenloch durchgeführt.
   • Bei einem Bruchteil der aufgenommenen Probanden wird 24 Stunden nach der Exposition eine Bronchoskopie durchgeführt, bei der bronchoalveoläre Proben und endobronchiale Biopsien entnommen werden.

   Die Literatur liefert bezüglich einiger analytischer Endpunkte widersprüchliche Angaben zu Phthalaten. Um die Auswahl der Endpunkte für die Hauptstudie zu erleichtern und einige Studienverfahren zu validieren, wird daher vor Beginn der Hauptstudie eine „Unterstudie zur Methodenoptimierung“ durchgeführt. Für diese Teilstudie werden maximal 25 gesunde Probanden rekrutiert, die eine modifizierte Einwilligung unterzeichnen, die ihre begrenzte Teilnahme widerspiegelt. Diese Probanden werden DBP oder CA nicht ausgesetzt, sondern nur für die Blutentnahme, Nasenspülung und Nasenbürsten oder eine Teilmenge dieser Proben rekrutiert. Sie nehmen nur an einem Besuch im Vancouver General Hospital teil und widmen 1 - 3 Stunden ihrer Zeit der Teilnahme an der Teilstudie. Darüber hinaus können vor Beginn der Hauptstudie (oben) bis zu vier gesunde Probanden für eine „Pilotstudie“ rekrutiert werden, um die Logistik der Expositionen und die experimentellen Verfahren der Hauptstudie zu optimieren. Diese Probanden werden nur einer CA-Exposition unterzogen und es werden alle Verfahren und Proben entnommen, wie für die eigentliche Studie beschrieben, mit Ausnahme der Bronchoskopie.

   Proben, die während der Teilstudie zur Methodenoptimierung und der Pilotstudie gesammelt wurden, werden verwendet, um analytische Methoden zur Messung von Immunzellreaktionen wie Reaktionen von weißen Blutkörperchen oder Nasenepithelzellen auf bakterielle Komponenten (Toll-Like-Rezeptor (TLR)-Agonisten) und Phagozytose-Assays zu etablieren nach In-vitro-Phthalat-Exposition (wie unter Studienverfahren beschrieben).

6. Statistische Analyse:

Ein Modell mit gemischten Effekten wird verwendet, um alle Effekte abzuschätzen, und relevante Kontraste werden verwendet, um die Hypothesen zu testen. Insbesondere umfassen die Modelle die Exposition (CA oder DBP), die Reihenfolge (CA vor DBP oder DBP vor CA) und den Genvariantenstatus (z. B. GSTM1 vorhanden oder GSTM1 null) als feste Effekte und die Subjektidentifikationsnummer als zufälligen Effekt. Die Inhalationsallergenprovokation wird sowohl während der DBP- als auch der CA-Exposition gegeben und wird daher nicht in die statistischen Analysen aufgenommen.

Der Einfluss des allgemeinen Phthalat-Expositionsniveaus für 6 häufig gemessene Phthalate, bewertet in Urinproben an Tag 1 und 2, auf die FeNO-/Blut-/Lungenfunktion wird durch ein Modell mit gemischten Effekten analysiert, einschließlich Exposition (DBP, CA), Probenahmezeitraum (Tag 1, Tag 2) und Phthalatspiegel (Tag 1, Tag 2). Eine einfache ANOVA wird verwendet, um die MnBP-Spiegel im Urin vor und nach der Exposition für verschiedene Zeitpunkte zu vergleichen, um die Phthalat-Exposition zu verifizieren.