- ICH GCP
- US-Register für klinische Studien
- Klinische Studie NCT03104387
Gesundheitliche Auswirkungen der beruflichen Exposition gegenüber Verbrennungspartikeln – eine Studie über Freiwillige, die als Zugbegleiter tätig sind (BioTrack)
Auswirkungen der durch Dieselverbrennung verursachten Luftverschmutzung auf die Herz-Kreislauf-Funktion und oxidativ geschädigte DNA bei gesunden Freiwilligen
Die Luftverschmutzung ist eine komplexe Mischung aus gasförmigen Schadstoffen und Feinstaub (PM). PM spielt eine anerkannte wichtige Rolle für die menschliche Gesundheit. Es besteht ein starker wissenschaftlicher Konsens über die unabhängige Assoziation von PM und unerwünschten kardiovaskulären und respiratorischen Wirkungen sowie Krebs. Es ist vernünftig zu erwarten, dass die kleineren Partikel (Ultrafeinpartikel, UFP) aufgrund der physikalischen Eigenschaften und des Potenzials zur Translokation über die Lunge hinaus eine erhöhte Toxizität im Vergleich zu anderen PM-Größenfraktionen aufweisen können.
Ein kürzlich erschienener dänischer Bericht kam zu dem Schluss, dass Zugbegleiter an einem Arbeitstag und in zwei bestimmten Zügen mit Dieselmotoren höheren Konzentrationen von Dieselabgasen ausgesetzt sind als durch ständigen Aufenthalt an einer stark befahrenen Straße. Tatsächlich lag die durchschnittliche Exposition für Zugbegleiter an solchen Lokomotiven bei etwa 100.000–150.000 UFP pro cm3 im Vergleich zu etwa 40.000 pro cm3 auf einer belebten Straße in Kopenhagen [1]. Das Ziel dieser Studie ist es zu untersuchen, ob diese berufliche Exposition mit vaskulären und respiratorischen Beeinträchtigungen und DNA-Schäden verbunden ist.
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
-
-
-
Copenhagen, Dänemark
- University of Copenhagen
-
-
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Studienberechtigte Geschlechter
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Gesunde Freiwillige
- Rechtsfähige Subjekte
Ausschlusskriterien:
- Aktuelle Raucher
- Schwangerschaft
- Alkohol- und Drogenmissbrauch
- Verschreibungspflichtige Verwendung von entzündungshemmenden oder kardiovaskulären Medikamenten
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: GRUNDWISSENSCHAFT
- Zuteilung: ZUFÄLLIG
- Interventionsmodell: ÜBERQUERUNG
- Maskierung: KEINER
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
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EXPERIMENTAL: Dieselzug - Expositionsszenario
Dieselbe Studienperson wird zu unterschiedlichen Zeiten und an drei aufeinanderfolgenden Tagen zwei verschiedenen Szenarien ausgesetzt.
Zwischen jedem Expositionsszenario liegt eine Verzögerungszeit von 2 Wochen.
Das Szenario „Exposition“ ist definiert als ein Arbeitstag (6 Stunden) auf der Diesel-ME-angetriebenen Modell-Regionalbahn.
Das Dieselzug-Szenario wird zweimal durchgeführt.
Nach Abschluss des Szenarios (am dritten Tag in definierten Zugstrecken) werden Gefäßfunktion, Lungenfunktion, Blut- und Urinproben entnommen.
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Exposition gegenüber Luft mit einem hohen Gehalt an ultrafeinen Partikeln (Dieselzug)
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SHAM_COMPARATOR: Elektrischer Zug – niedriges Expositionsszenario
Dieselbe Studienperson wird zu unterschiedlichen Zeiten und an drei aufeinanderfolgenden Tagen zwei verschiedenen Szenarien ausgesetzt.
Zwischen jedem Expositionsszenario liegt eine Verzögerungszeit von 2 Wochen.
Das Szenario „geringe Exposition“ ist definiert als ein Arbeitstag (6 Stunden) in der elektrischen Bahn.
Das Dieselzug-Szenario wird zweimal durchgeführt.
Nach Abschluss des Szenarios (am dritten Tag in definierten Zugstrecken) werden Gefäßfunktion, Lungenfunktion, Blut- und Urinproben entnommen.
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Exposition gegenüber Luft mit geringem Gehalt an ultrafeinen Partikeln (Elektrozug)
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Index der reaktiven Hyperämie, gemessen durch periphere arterielle Tonometrie
Zeitfenster: Die periphere arterielle Tonometrie wird nach jedem Expositionsszenario bewertet (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Das primäre Ergebnis wird in Form der postischämischen Variation gemessen, gefolgt von der Messung der vasomotorischen Funktion nach der Verabreichung von Nitroglycerin, um die Untersuchung der Endothel-unabhängigen Vasodilatation zu ermöglichen.
Zum Einsatz kommt das portable Gerät EndoPAT 2000 (Itamar Medical Ltd, Israel) [2-6].
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Die periphere arterielle Tonometrie wird nach jedem Expositionsszenario bewertet (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Herzfrequenzvariabilität
Zeitfenster: Bewertet nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Die Herzfrequenzvariabilität wird mit dem EndoPAT 2000-Gerät während der Grundlinienaufzeichnung gemessen.
Es umfasst Zeitbereichsmessungen (SDNN, pNN50 und RMSSD), Hoch- (HF) und Niederfrequenz- (LF) Komponenten sowie das LF/HF-Verhältnis, basierend auf Messungen über 5 Minuten.
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Bewertet nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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DNA-Schäden in peripheren mononukleären Blutzellen
Zeitfenster: Nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag) wird Blut entnommen, aufbereitet und gelagert. Die Analyse wird nach Abschluss der Probensammlung durchgeführt.
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Die Konzentrationen von Strangbrüchen und Formamidopyrimidin-DNA-Glykosylase (FPG)-Stellen werden mit dem Einzelzell-Gelelektrophorese-Assay (Comet-Assay) gemessen [7-13]
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Nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag) wird Blut entnommen, aufbereitet und gelagert. Die Analyse wird nach Abschluss der Probensammlung durchgeführt.
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Lungenfunktion
Zeitfenster: Die Lungenfunktion wird nach jedem Expositionsszenario beurteilt (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Die Lungenfunktion wird mit dem Spirometergerät EasyOne 2001 (Schweiz) gemessen.
Lungenfunktionsmessungen umfassen die forcierte Vitalkapazität (FVC), das forcierte Exspirationsvolumen nach 1 Sekunde (FEV1), den Spitzenexspirationsfluss (PEF) und FEV1/FVC.
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Die Lungenfunktion wird nach jedem Expositionsszenario beurteilt (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Systemische Entzündungsmarker
Zeitfenster: Nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag) wird Blut entnommen, aufbereitet und gelagert. Die Analyse wird nach Abschluss der Probensammlung durchgeführt.
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Akute-Phase-Reaktanten, entzündungsfördernde Zytokine und Zelladhäsionsmoleküle
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Nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag) wird Blut entnommen, aufbereitet und gelagert. Die Analyse wird nach Abschluss der Probensammlung durchgeführt.
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Urinausscheidung von 1-Hydroxypyren
Zeitfenster: Nach jedem Expositionsszenario (am Morgen des dritten Tages nach zwei Tagen mit 6 Stunden auf definierten Zugstrecken) wird Morgenurin entnommen, aufbereitet und gelagert. Die Analyse wird nach Abschluss der Probensammlung durchgeführt.
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Der Urin-Biomarker für die Exposition gegenüber polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen, 1-Hydroxypyren, wird mit Umkehrphasen-HPLC gemessen und mit der Konzentration von Kreatinin für die Diurese standardisiert
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Nach jedem Expositionsszenario (am Morgen des dritten Tages nach zwei Tagen mit 6 Stunden auf definierten Zugstrecken) wird Morgenurin entnommen, aufbereitet und gelagert. Die Analyse wird nach Abschluss der Probensammlung durchgeführt.
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Serum/Plasma-Bioaktivität
Zeitfenster: Nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag) wird Blut entnommen, aufbereitet und Serum gelagert. Die Analyse wird nach Abschluss der Probensammlung durchgeführt.
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Bewertung der potenziellen Auswirkungen auf die Gefäß- und Endothelfunktion [14, 15]
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Nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag) wird Blut entnommen, aufbereitet und Serum gelagert. Die Analyse wird nach Abschluss der Probensammlung durchgeführt.
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Andere Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Augmentationsindex
Zeitfenster: Bewertet nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Gemessen mit dem EndoPAT 2000-Gerät während der Basislinienaufzeichnung.
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Bewertet nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Blutdruck
Zeitfenster: Bewertet nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Gemessen mit einem Aneroid-Blutdruckmessgerät.
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Bewertet nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Pulsschlag
Zeitfenster: Bewertet nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Gemessen mit dem EndoPAT 2000-Gerät während der Basislinienaufzeichnung.
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Bewertet nach jedem Expositionsszenario (am dritten Tag nach 6 Stunden auf definierten Zugstrecken pro Tag)
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Ermittler
- Hauptermittler: Peter Moller, PhD, University of Copenhagen
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Karottki G, Loft S. Rapport vedroerende maaling af udsaettelse for ultrafine partikler blandt ansatte i DSB, 1-48, 2015.
- Brauner EV, Forchhammer L, Moller P, Barregard L, Gunnarsen L, Afshari A, Wahlin P, Glasius M, Dragsted LO, Basu S, Raaschou-Nielsen O, Loft S. Indoor particles affect vascular function in the aged: an air filtration-based intervention study. Am J Respir Crit Care Med. 2008 Feb 15;177(4):419-25. doi: 10.1164/rccm.200704-632OC. Epub 2007 Oct 11.
- Olsen Y, Karottki DG, Jensen DM, Beko G, Kjeldsen BU, Clausen G, Hersoug LG, Holst GJ, Wierzbicka A, Sigsgaard T, Linneberg A, Moller P, Loft S. Vascular and lung function related to ultrafine and fine particles exposure assessed by personal and indoor monitoring: a cross-sectional study. Environ Health. 2014 Dec 15;13:112. doi: 10.1186/1476-069X-13-112.
- Karottki DG, Spilak M, Frederiksen M, Gunnarsen L, Brauner EV, Kolarik B, Andersen ZJ, Sigsgaard T, Barregard L, Strandberg B, Sallsten G, Moller P, Loft S. An indoor air filtration study in homes of elderly: cardiovascular and respiratory effects of exposure to particulate matter. Environ Health. 2013 Dec 28;12:116. doi: 10.1186/1476-069X-12-116.
- Hemmingsen JG, Rissler J, Lykkesfeldt J, Sallsten G, Kristiansen J, Moller P P, Loft S. Controlled exposure to particulate matter from urban street air is associated with decreased vasodilation and heart rate variability in overweight and older adults. Part Fibre Toxicol. 2015 Mar 19;12:6. doi: 10.1186/s12989-015-0081-9.
- Brauner EV, Moller P, Barregard L, Dragsted LO, Glasius M, Wahlin P, Vinzents P, Raaschou-Nielsen O, Loft S. Exposure to ambient concentrations of particulate air pollution does not influence vascular function or inflammatory pathways in young healthy individuals. Part Fibre Toxicol. 2008 Oct 6;5:13. doi: 10.1186/1743-8977-5-13.
- Forchhammer L, Moller P, Riddervold IS, Bonlokke J, Massling A, Sigsgaard T, Loft S. Controlled human wood smoke exposure: oxidative stress, inflammation and microvascular function. Part Fibre Toxicol. 2012 Mar 27;9:7. doi: 10.1186/1743-8977-9-7.
- Brauner EV, Forchhammer L, Moller P, Simonsen J, Glasius M, Wahlin P, Raaschou-Nielsen O, Loft S. Exposure to ultrafine particles from ambient air and oxidative stress-induced DNA damage. Environ Health Perspect. 2007 Aug;115(8):1177-82. doi: 10.1289/ehp.9984.
- Danielsen PH, Brauner EV, Barregard L, Sallsten G, Wallin M, Olinski R, Rozalski R, Moller P, Loft S. Oxidatively damaged DNA and its repair after experimental exposure to wood smoke in healthy humans. Mutat Res. 2008 Jul 3;642(1-2):37-42. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2008.04.001. Epub 2008 Apr 14.
- Hemmingsen JG, Jantzen K, Moller P, Loft S. No oxidative stress or DNA damage in peripheral blood mononuclear cells after exposure to particles from urban street air in overweight elderly. Mutagenesis. 2015 Sep;30(5):635-42. doi: 10.1093/mutage/gev027. Epub 2015 Apr 22.
- Moller P, Danielsen PH, Karottki DG, Jantzen K, Roursgaard M, Klingberg H, Jensen DM, Christophersen DV, Hemmingsen JG, Cao Y, Loft S. Oxidative stress and inflammation generated DNA damage by exposure to air pollution particles. Mutat Res Rev Mutat Res. 2014 Oct-Dec;762:133-66. doi: 10.1016/j.mrrev.2014.09.001. Epub 2014 Sep 16.
- Moller P, Hemmingsen JG, Jensen DM, Danielsen PH, Karottki DG, Jantzen K, Roursgaard M, Cao Y, Kermanizadeh A, Klingberg H, Christophersen DV, Hersoug LG, Loft S. Applications of the comet assay in particle toxicology: air pollution and engineered nanomaterials exposure. Mutagenesis. 2015 Jan;30(1):67-83. doi: 10.1093/mutage/geu035.
- Moller P, Loft S. Oxidative damage to DNA and lipids as biomarkers of exposure to air pollution. Environ Health Perspect. 2010 Aug;118(8):1126-36. doi: 10.1289/ehp.0901725. Epub 2010 Apr 27.
- Aragon M, Erdely A, Bishop L, Salmen R, Weaver J, Liu J, Hall P, Eye T, Kodali V, Zeidler-Erdely P, Stafflinger JE, Ottens AK, Campen MJ. MMP-9-Dependent Serum-Borne Bioactivity Caused by Multiwalled Carbon Nanotube Exposure Induces Vascular Dysfunction via the CD36 Scavenger Receptor. Toxicol Sci. 2016 Apr;150(2):488-98. doi: 10.1093/toxsci/kfw015. Epub 2016 Jan 21.
- Aragon MJ, Chrobak I, Brower J, Roldan L, Fredenburgh LE, McDonald JD, Campen MJ. Inflammatory and Vasoactive Effects of Serum Following Inhalation of Varied Complex Mixtures. Cardiovasc Toxicol. 2016 Apr;16(2):163-71. doi: 10.1007/s12012-015-9325-z.
- Andersen MHG, Frederiksen M, Saber AT, Wils RS, Fonseca AS, Koponen IK, Johannesson S, Roursgaard M, Loft S, Moller P, Vogel U. Health effects of exposure to diesel exhaust in diesel-powered trains. Part Fibre Toxicol. 2019 Jun 11;16(1):21. doi: 10.1186/s12989-019-0306-4.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (TATSÄCHLICH)
Primärer Abschluss (TATSÄCHLICH)
Studienabschluss (TATSÄCHLICH)
Studienanmeldedaten
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Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (TATSÄCHLICH)
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- H-16033227 (ANDERE: Danish Committee on Health Research Ethics for the Capital Region)
- No grant number (Andere Zuschuss-/Finanzierungsnummer: The Swedish Society of Spinal Surgeons)
- 2015-57-0121 case SUND-2016-80 (ANDERE: Danish Data Protection Agency)
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Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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