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Responses to Exposure to Low Levels of Concentrated Ambient Particles in Healthy Young Adults (RECAP)

3. September 2021 aktualisiert von: David Diaz-Sanchez, Environmental Protection Agency (EPA)
Purpose: To determine whether exposure to levels of fine particles that are close to the current standard will cause cardiovascular changes in healthy individuals.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Air pollution is associated with several adverse health outcomes. Specifically, ambient fine particulate matter ≤2.5 μg/m3 (PM2.5) is associated with increased mortality and increased risk for respiratory and cardiovascular disease It has been estimated that worldwide over 3.2 million premature deaths and over 74 million years of healthy life lost were attributable to ambient particulate matter pollution, making it one of the top global health risk factors . Further, an estimated 22% of disability-adjusted life-years for heart disease are attributable to ambient particulate matter pollution. Similarly, it is estimated that air pollution exposure contributed to about 6% (3.7 million) of all deaths in 2012, with 40% of those coming from coronary artery disease (CAD). More than 100 time-series and case-crossover analyses have demonstrated associations of short term PM2.5 exposure with myocardial infarctions (MIs); aggravated asthma and increased risk for hospitalizations and mortality. These studies suggest that the acute health effects of air pollution particularly affect infants and children, older adults, and those with underlying disease, such as diabetes and cardiovascular disease (Pope, 2014). In healthy and younger individuals (<65 year old) these same studies observe associations between air pollution and subclinical biomarkers of inflammation, coagulation and oxidative stress but not for any clinical outcomes. This has led the American Heart Association to state that" Despite theoretical statistical risks ascribed to all individuals, this elevated risk from exposure is not equally distributed within a population. At present-day levels, PM2.5 likely poses an acute threat principally to susceptible people, even if seemingly healthy, such as the elderly and those with (unrecognized) existing coronary artery or structural heart disease."

Controlled human exposure studies are a critical component of the health risk assessment for ozone because of their ability to establish exposure-response relationships at low doses and have therefore weighed heavily in deliberations when the U.S. EPA has considered the National Ambient Air Quality Standard (NAAQS). In contrast, for PM2.5, controlled exposure studies have been used primarily to demonstrate biological plausibility. that is the potential for particulate matter to exert extra-pulmonary effects. These studies have shown that healthy volunteers primarily exhibit mild pulmonary inflammation, decreases in heart rate variability and changes in blood factors associated with blood coagulation following exposure to concentrated air particles (CAPs), most show no change in lung function and none result in cardiac arrhythmia. Nearly all these studies have been conducted at realistic but high levels of PM2.5 (typically above 100 µg/m3). Currently the EPA 24-hour fine particle standard is 35µg/m3, a value based predominantly on epidemiologic studies. While epidemiologic studies suggest that similar effects can occur at lower levels, it is difficult for these association studies to conclusively demonstrate because of the problems in disassociating the effects of PM2.5 from other pollutants and confounders. Only a controlled human exposure study can determine directly whether PM2.5 can alter cardiovascular endpoints at lower concentrations. Four hours represents a typical exposure duration to particulate matter during the course of the day.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

20

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Vereinigte Staaten
    • North Carolina
      • Chapel Hill, North Carolina, Vereinigte Staaten, 27514
        • U.S. EPA Human Studies Facility

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

18 Jahre bis 35 Jahre (Erwachsene)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Inclusion Criteria:

  • Healthy individuals ages 18-35 years of age
  • Physical conditioning allowing intermittent, moderate exercise for four hours. Ability to complete the exposure exercise regimen without reaching 80% of predicted maximal heart rate. Predicted maximal heart rate will be calculated using the equation (described by Tanaka et al.: [2001] J. Am. Coll. Cardiol.): [208bpm-((0.7) x (age in years))]
  • Normal baseline 12-lead EKG .

  • Normal lung function

    1. Forced vital capacity (FVC) ≥ 80% of that predicted for gender, ethnicity, age and height (according to NHANESIII guidelines).
    2. Forced expiratory volume in one second (FEV1) ≥ 80%of that predicted for gender,ethnicity, age and height
    3. FEV1) /FVC ratio≥ 80% of predicted values.
  • Oxygen saturation ≥ 96% on room air.

Exclusion Criteria:

  • Individuals with a history of acute or chronic cardiovascular disease, chronic respiratory disease, diabetes, rheumatologic diseases, or immunodeficiency state.
  • Individuals with a CVD risk score greater than 10% using the ACC/AHA ASCVD risk calculator.
  • Individuals with clinically diagnosed asthma.
  • Individuals who are allergic to chemical vapors or gases.
  • Females who are pregnant, attempting to become pregnant, or breastfeeding.
  • Individuals that are unable or unwilling to stop for at least two weeks prior to the study taking medications, vitamins or supplements that the investigators believe may impact the results of the study. Those not specifically mentioned here may be reviewed by the investigators prior to an individual's inclusion in the study.
  • Individuals who smoke/vape more than 2 times per month and have smoked/vaped within 4 weeks prior to all study visits.
  • Individuals living with a smoker who smokes inside the house.
  • Individuals with a body mass index (BMI) >35 or <18. Body mass index is calculated by dividing the weight in kilograms by the square of the height in meters.
  • Individuals with occupational exposures to high levels of vapors, dust, gases, or fumes on an on-going basis.
  • Individuals with uncontrolled hypertension (≥150 systolic or ≥90 diastolic).
  • Individuals that do not understand or speak English.
  • Individuals that are unable to perform the exercise required for the study.
  • Individuals that are taking beta blocker medications.
  • Individuals with a history of skin allergies to adhesives used in securing EKG electrodes.
  • Individuals with unspecified diseases, conditions, or medications that might influence the responses to the exposures, as judged by the medical staff.
  • Individuals that are unwilling or unable to stop taking over-the-counter pain medications such as aspirin, ibuprofen (Advil, Motrin), naproxen (Aleve), or other non-steroidal anti-inflammatory ("NSAID") medications for 48 hours prior to the exposures and post-exposure visits.
  • Individuals that are taking systemic steroids or beta-blocker medications.
  • Individuals with a hemoglobin A1c (HbA1c) level > 6.4%.

Temporary Exclusion Criteria:

  • Individuals suffering from acute respiratory illness within four weeks prior to any of the study exposure series.
  • Individuals that have been exposed to smoke and fumes within 24 hours of any study visit.
  • Individuals that have engaged in strenuous exercise within 24 hours of any study visit.
  • Individuals that have been exposed to ozone-based home air purifiers within 24 hours of any study visit.
  • Individuals unable to avoid drinking alcohol for 24 hours prior to all study visits.
  • Individual unable to avoid caffeine for 12 hours prior to all study visits and during each study visit.
  • Individuals that have been exposed to unvented household combustion sources (gas stoves, lit fireplaces, oil/kerosene heaters) within 48 hours of any study visit.
  • Individuals that have been exposed to or have consumed any agent or have undertaken any activity within 24 hours of any study visit that the investigators believe may compromise the results of the study.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
  • Maskierung: Doppelt

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Schein-Komparator: Saubere Luft
Die Exposition gegenüber sauberer Luft wird in einer Expositionskammer in der EPA Human Studies Facility auf dem UNC-Campus durchgeführt.
Sonstiges: Clean Air
Each subject will be exposed to clean air for 4 hours. Subjects will exercise on a bike or treadmill. Each exercise session will consist of a 15 minute exercise interval at a level of up to 25 L/min/m2BSA followed by a 15 minute rest period.
Aktiver Komparator: Concentrated PM2.5
Exposure to PM2.5 will be conducted in an exposure chamber at the EPA Human Studies Facility on the UNC campus.
Sonstiges: PM2.5
Each subject will be exposed up to 35-50 μg/m3 PM2.5 for 4 hours. Subjects will exercise on a bike or treadmill. Each exercise session will consist of a 15 minute exercise interval at a level of up to 25 L/min/m2BSA followed by a 15 minute rest period.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Changes in heart rate variability
Zeitfenster: Pre exposure to 24hours post exposure
10 minute electrocardiogram recording (measured by Holter ECG) in which the
Pre exposure to 24hours post exposure

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Erzwungenes abgelaufenes Volumen in der ersten Sekunde (FEV1)
Zeitfenster: Vor der Belichtung bis 24 Stunden nach der Belichtung
Das forciert ausgeatmete Volumen in der ersten Sekunde (FEV1) wird durch Spirometrie bestimmt, die an einem Trockendichtungsspirometer durchgeführt wird, das an einen Computer angeschlossen ist.
Vor der Belichtung bis 24 Stunden nach der Belichtung
Gezwungene Vitalkapazität
Zeitfenster: Vor der Belichtung bis 24 Stunden nach der Belichtung
Die forcierte Vitalkapazität (FVC) wird durch Spirometrie bestimmt, die an einem Trockenspirometer durchgeführt wird, das an einen Computer angeschlossen ist.
Vor der Belichtung bis 24 Stunden nach der Belichtung
Index of inflammatory markers
Zeitfenster: Pre exposure to 24hours post exposure
Index of inflammatory markers is the mean % changes in a basket of factors related to systemic inflammation (IL-6, IL-8, TNF-a, IL-b, CRP) in the blood following exposure to PM2.5 vs. clean air.
Pre exposure to 24hours post exposure

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Environmental Protection Agency (EPA)

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Nützliche Links

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

16. Januar 2017

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

20. Januar 2019

Studienabschluss (Tatsächlich)

30. Juli 2020

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

25. Juli 2017

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

25. Juli 2017

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

27. Juli 2017

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

5. September 2021

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

3. September 2021

Zuletzt verifiziert

1. September 2021

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Andere Studien-ID-Nummern

  • 16-1548

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Beschreibung des IPD-Plans

IPD will not be shared.

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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