Das JOIN-Projekt: Die Luft in der Diagnose und Prävention von Asthma und Allergien (JOIN)

Ziele:

Das JOIN-Projekt vereint die Forschungsbereiche Gesundheit und Raumklima, um zur Entwicklung und Validierung einer neuen Asthmadiagnosemethode durch ausgeatmete VOC-Analyse beizutragen. Diese Methode ist empfindlicher, spezifischer und völlig nicht-invasiv. Darüber hinaus wird das JOIN-Projekt die Auswirkungen der Exposition gegenüber dem Innenraumklima, insbesondere endokrinen Disruptoren, auf die Asthma- und Allergieentwicklung bei Kindern bewerten. Die konkreten Ziele des Projekts sind:

1. Klassifizieren Sie Kinder mit Asthma und gesunde Kontrollpersonen mithilfe von ausgeatmeten VOC-Profilen;
2. Klassifizieren Sie Asthma-Phänotypen mithilfe von ausgeatmeten VOC-Profilen.
3. Bewerten Sie den Einfluss einer längeren Exposition gegenüber exogenen VOCs auf die ausgeatmeten Atemproben.
4. Charakterisieren Sie die Exposition in Innenräumen, indem Sie die Konzentrationen einer Reihe von Chemikalien messen, die als EDCs in der Innenluft und im Staub von Häusern identifiziert wurden.
5. Bewerten Sie den Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber EDCs in Innenräumen und den Gesundheitsergebnissen von Kindern mit Schwerpunkt auf Asthma/Allergien sowie der Verschlimmerung von Allergien und Atemwegssymptomen bei bereits sensibilisierten Personen.
6. Untersuchen Sie, welche Baumaterialien und Konsumgüter möglicherweise am meisten zur Exposition von Kindern beitragen.
7. Bewerten Sie den Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber EDCs in Innenräumen und der Lungenfunktion, der Entzündung und Reaktionsfähigkeit der Atemwege sowie ausgeatmeten und Urin-Biomarkern für Krankheiten.

Der Abschluss dieses Projekts könnte zur Validierung einer neuen Asthma-Diagnosemethode auf dem Weg zur Einführung in einen realen klinischen Kontext beitragen.

Die Prüfung der Raumluftqualität wird ein besseres Verständnis des Prozesses der Exposition gegenüber endokrinen Disruptoren und gesundheitlichen Auswirkungen, vor allem bei Kindern, ermöglichen. Das Projekt wird auch EDCs in der Raumluft und bei Kindern als Folge der Exposition bewerten und vergleichen.

Arbeitsplan:

1. Auswahl und Rekrutierung der Studienpopulation

   In diesem Projekt sollen 75 Kinder im Alter von 6 bis 18 Jahren (mit Zustimmung ihres Erziehungsberechtigten) während klinischer Besuche in der Abteilung für Immunallergologie des Krankenhauses S. João rekrutiert werden. Alle Teilnehmer werden über die Ziele und Abläufe des Projekts informiert und gebeten, eine Einverständniserklärung zu unterzeichnen. Die erfassten Daten werden vertraulich behandelt und die Teilnehmer haben jederzeit das Recht, ihre Daten aus der Studie entfernen zu lassen.

   Nach Absprache mit den Erziehungsberechtigten werden die Besuche bei den Teilnehmern zu Hause vereinbart. Während der Besuche werden EBC- und Urinproben sowie ausgeatmete Luft (nicht kondensiert) gesammelt.

2. Fragebogenumfrage Es wird ein selbst auszufüllender standardisierter Fragebogen durchgeführt, der auf der International Study of Asthma and Allergies in Childhood (ISAAC) basiert und von Eltern/Erziehungsberechtigten zu Hause ausgefüllt wird. Es werden soziodemografische und wirtschaftliche Informationen, Rauch- und Trinkgewohnheiten, Verwendung von Körperpflegeprodukten, familiäre Krankheitsgeschichte und Ernährungsgewohnheiten erfasst. Eine Reihe von Fragen zur Atemwegs-/allergischen Gesundheit des Kindes sowie zu aktuellen Symptomen/Diagnosen (während der letzten 3 Monate) werden ebenfalls enthalten sein. Gleichzeitig werden Merkmale von Raumklimafaktoren wie Wohntyp, Alter des Gebäudes, Art des Bodenbelags und Belüftung ermittelt.

3. Klinische Bewertung und Sammlung biologischer Proben. Kinder, die das S. João Hospital Center für eine immunallergologische klinische Bewertung besuchen, werden zur Teilnahme an dieser Studie eingeladen. Bei der Annahme werden Daten aus Spirometrie, fraktioniertem ausgeatmetem Stickstoffmonoxid (FeNO) und Haut-Prick-Tests aus der klinischen Akte der Teilnehmer abgerufen. Unmittelbar nach der klinischen Beurteilung wird das ausgeatmete Atemkondensat (EBC) der Kinder gesammelt, indem es 10 bis 15 Minuten lang in ein Ausatemluft-Kondensationssystem (tragbares TurboDECCS) eingeatmet wird. Die EBC-Proben werden bis zur Laboranalyse bei -80 °C gelagert.

   Während der Prüfung der Raumluftqualität in Kinderheimen werden zusätzlich EBC-Proben (um zu verstehen, ob es signifikante Unterschiede im Vergleich zu den im Krankenhaus entnommenen Proben gab) sowie ausgeatmete Luft (nicht kondensiert) gesammelt. Die ausgeatmete Luft wird mit 1-l-Tedlar®-Beuteln (SKC Inc.) gesammelt. USA) zuvor mit 3 Stickstoffspülungen gemäß Herstelleranweisungen gereinigt. Die Atembeutel dienen ausschließlich der Speicherung und dem Transport der Luft und sind ein bereits entwickeltes und zugelassenes Produkt. Die Teilnehmer werden gebeten, in den 2 Stunden vor der Atementnahme keine Nahrungsmittel oder aromatisierten Getränke zu sich zu nehmen. Kinder werden angewiesen, ihren Mund mit Wasser zu reinigen, einzuatmen, den Atem 5 Sekunden lang anzuhalten und anschließend tief in den Tedlar-Beutel auszuatmen.

   In zwei Augenblicken werden Urinproben von Kindern entnommen. Der 1. Moment findet am Tag neben der klinischen Bewertung im S. João Hospital Center und der 2. Moment am Tag der Prüfung der Raumluftqualität statt. Jedem Teilnehmer wird zuvor ein handelsüblicher Probensammelbehälter aus Polypropylen ausgehändigt, um 6 zu erhalten -10 ml Urin. Urinproben werden zu Hause am frühen Morgen nach einer Fastenzeit von mindestens 8 Stunden gesammelt, um die Metaboliten von EDCs im Urin wie MBzP, MEP, MEHP zu messen. Nach der Entnahme der Urinproben sollten diese bei -20 °C gelagert und am Tag der Prüfung der Raumluftqualität geliefert werden. Anschließend werden die Proben bis zur Analyse bei -20 °C eingefroren.

   Die klinische Diagnose von Asthma (Referenzstandard) wird von 7 verschiedenen Allergologen durchgeführt, die jedem Patienten nach dem Zufallsprinzip zugeordnet werden.

4. Gebäudeinspektion und -charakterisierung Mithilfe einer Checkliste werden Informationen zu möglichen Innenraumquellen (Verbraucher- und Reinigungsmittel, Möbel, Art des Bodenbelags) und anderen Gebäudeeigenschaften (z. B. Alter, Belüftung usw.), aktuelle Renovierungs- und Außenquellen, Verhaltensweisen der Bewohner sowie Informationen über das Vorhandensein bestimmter Materialien und deren Verwendung durch den Verbraucher werden ebenfalls erfasst.

5. Bei der Raumluftprüfung werden EDCs in der Raumluft und im Staub gemessen, da die Raumluft als wichtige Quelle chemischer Belastung identifiziert wurde, während Hausstaub nachweislich ein wichtiger Belastungsweg ist. Staub liefert auch eine Aufzeichnung der Chemikalien, die in der Vergangenheit in Haushalten verwendet wurden, da die Abbauprozesse in Innenräumen normalerweise langsam ablaufen. Zu den für die Analyse vorgesehenen Chemikalien gehörten Phthalate, Bisphenol A, Ethanolamine und Glykolether. Diese Verbindungen wurden auf der Grundlage von Hinweisen auf endokrine Störungen, Asthmaverschlimmerung, erwartetem Vorkommen in Innenräumen und Konsumgütern sowie Kompatibilität mit analytischen Methoden ausgewählt, die in Haushaltsstudien zur Exposition entwickelt wurden.

   Die Raumluftproben von EDC werden mithilfe einer URG-Probenahmekartusche für persönliche Pestizide (University Research Glassware; Chapel Hill, Nc) gesammelt, die im Kinderzimmer ungefähr auf Atemhöhe platziert wird. Am Ende des Probenahmezeitraums werden die URG-Probenehmer vor dem Versand an das Labor bei -4 °C gelagert. Zur Messung von EDCs im Staub werden Haushaltsstaubsaugerbeutel verwendet. Staubproben werden von allen Oberflächen des Schlafzimmerbodens und auch von der Oberfläche von Gegenständen wie Regalen, Schränken, Türrahmen, Fensterrahmen, Fernseh- und Audiogeräten sowie PCs gesammelt. Der Staub aus jedem Beutel wird mit einem 100-µm-Metallsieb gesiebt und bis zur Durchführung der chemischen Analyse in Glasgefäßen (vorgereinigt mit Hexan) bei -20 °C gelagert.

   Die VOCs der Innenluft in den Kinderzimmern werden durch aktive Probenahme nach standardisierten Verfahren gleichzeitig mit der klinischen Bewertung gesammelt, um den Einfluss der relevanten VOCs der Umgebung im klinischen Test zu bewerten. Die Probenahme wird mit einer 5-l-Durchflusskontrollpumpe (SKC Inc.) durchgeführt. USA) verbunden mit einem Edelstahl-Sorptionsrohr, gefüllt mit 200 mg Tenax TA 60/80 (Supelco). Die Probenahme beginnt gleichzeitig mit der klinischen Beurteilung und wird so programmiert, dass sie nach einer Stunde endet, wodurch eine repräsentative Probe der VOCs der Raumluft zum Zeitpunkt der Sammlung der ausgeatmeten Atemluft erhalten wird. Am Ende der Probenahme werden die Röhrchen mit luftdichten Deckeln verschlossen und ins Labor transportiert, wo sie bis zur Analyse bei Raumtemperatur gelagert werden.

6. Laboranalyse Flüchtige organische Verbindungen und EDCs werden mit der elektronischen Nase (Cyranose 320) analysiert. Es wird eine multivariate Analyse durchgeführt, um zu beobachten, ob sich die VOC-Profile von Teilnehmern mit Asthma von denen ohne Asthma unterscheiden. Klassifizierungsraten, Fläche unter der ROC-Kurve, Sensitivität und Spezifität werden für die verschiedenen Modelle geschätzt.