Toxicidades en la ventilación y el endotelio pulmonar de los cigarrillos electrónicos: un estudio piloto cruzado aleatorizado (VaPE-Tox)
Toxicidades de ventilación y endotelio pulmonar (VaPE-Tox) de los cigarrillos electrónicos: un estudio piloto cruzado aleatorizado
La determinación de las toxicidades pulmonares agudas de los cigarrillos electrónicos en adultos jóvenes es de gran importancia para la salud pública, ya que el vapor de los cigarrillos electrónicos contiene tóxicos establecidos que, según la hipótesis, causan daños agudos en las vías respiratorias y la microvasculatura pulmonar que pueden promover el desarrollo de CLD, por cuales quedan pocas terapias efectivas.
Por lo tanto, el estudio propone un estudio piloto que utilice un diseño cruzado aleatorizado en diez adultos jóvenes sanos para probar los efectos agudos de una exposición estandarizada a un cigarrillo electrónico en dos medidas de imagen sensibles, seguras y no invasivas: (1) defectos de ventilación en helio hiperpolarizado- imagen por resonancia magnética mejorada y (2) flujo sanguíneo microvascular pulmonar en angiografía por resonancia magnética pulmonar mejorada con gadolinio.
Descripción general del estudio
Estado
Intervención / Tratamiento
Descripción detallada
Las medidas de imágenes por resonancia magnética (MRI) y angiografía (MRA) son enfoques prometedores para detectar y caracterizar las toxicidades pulmonares agudas anticipadas de los cigarrillos electrónicos. La resonancia magnética realzada con helio hiperpolarizado (3He) puede ser más sensible que la espirometría, una medida global de la función pulmonar, para determinar las toxicidades de las vías respiratorias. La resonancia magnética mejorada con 3He se ha utilizado para demostrar la extensión de los defectos de ventilación en personas sanas con espirometría normal; para medir los cambios en la ventilación en asmáticos antes y después del desafío con broncodilatadores y metacolina; y para predecir hospitalizaciones pulmonares en personas con EPOC. Mientras tanto, hasta hace poco, faltaban medidas no invasivas de toxicidad vascular pulmonar. Los investigadores han desarrollado una medida innovadora del flujo sanguíneo microvascular pulmonar en la MRA mejorada con gadolinio (Gd), que los investigadores encontraron que era marcadamente anormal en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) temprana y el enfisema, y que estaba asociada con un aumento de micropartículas endoteliales, un marcador de disfunción endotelial. No obstante, ninguna de estas medidas sensibles, no invasivas, repetibles y reproducibles se ha utilizado nunca para evaluar la toxicidad de los cigarrillos electrónicos.
Se plantea la hipótesis de que la inhalación de vapor de cigarrillo electrónico provocará un aumento agudo de los defectos de ventilación globales y regionales y una disminución aguda de la perfusión microvascular pulmonar global y regional.
Este trabajo piloto proporcionará la experiencia y los datos para respaldar las solicitudes de financiación posteriores que permitan establecer definitivamente las toxicidades agudas del vapor de los cigarrillos electrónicos de diversas composiciones (p. ej., con y sin nicotina, con y sin saborizantes) en personas con y sin enfermedades pulmonares crónicas. (por ejemplo, asma) en la ventilación pulmonar y la perfusión microvascular. Además, la confirmación de las hipótesis en esta muestra proporcionaría evidencia preliminar importante de las toxicidades pulmonares de los cigarrillos electrónicos para informar las decisiones regulatorias provisionales, además de generar potencialmente imágenes vívidas de los daños de los cigarrillos electrónicos que pueden ser significativas para el público en general y, por lo tanto, adecuadas para uso en campañas de educación pública.
Tipo de estudio
Inscripción (Actual)
Fase
- Fase temprana 1
Contactos y Ubicaciones
Ubicaciones de estudio
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New York
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New York, New York, Estados Unidos, 10032
- Columbia University Irving Medical Center
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Criterios de participación
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
Acepta Voluntarios Saludables
Géneros elegibles para el estudio
Descripción
Criterios de inclusión:
- uso actual de cigarrillos electrónicos (>1x/mes pero <4 días/semana)
Criterio de exclusión:
- cualquier problema médico crónico o psiquiátrico importante, incluido el asma actual
- ronquidos intensos autoinformados/apnea del sueño
- FEV1 o FVC antes del broncodilatador <80 % del valor teórico o FEV1/FVC < límite inferior de la normalidad
- Exclusiones de resonancia magnética (embarazo, claustrofobia, metal en el cuerpo, alergia al gadolinio, eGFR <60 ml/min/1,73 m2)
- Resonancia magnética con contraste en los últimos 12 meses o resonancia magnética planificada con contraste en los próximos 6 meses
- uso de cualquiera de los siguientes en los 30 días anteriores: cigarrillos convencionales, marihuana durante más de 10 días, drogas ilícitas, medicamentos o inhaladores (excluyendo anticonceptivos hormonales)
- consumo excesivo de alcohol (≥5 bebidas alcohólicas en 2 horas) durante las dos semanas anteriores
- respuesta sintomática adversa a la exposición al cigarrillo electrónico del estudio (por ejemplo, palpitaciones, dificultad para respirar, dolor en el pecho, dolor de cabeza, mareos)
Plan de estudios
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: Otro
- Asignación: Aleatorizado
- Modelo Intervencionista: Asignación cruzada
- Enmascaramiento: Doble
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazo |
Intervención / Tratamiento |
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Experimental: Cigarrillo electrónico primero
Los participantes se someterán a la exposición al cigarrillo electrónico antes de las dos primeras medidas de resonancia magnética, y luego se someterán a la exposición simulada antes de las dos últimas medidas de resonancia magnética.
Las dos resonancias magnéticas realizadas bajo ambas exposiciones experimentales (cigarrillo electrónico y simulado) se mejorarán con (1) gadolinio y luego (2) 3-helio hiperpolarizado.
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La exposición al cigarrillo electrónico del estudio será de 10 inhalaciones con intervalos entre inhalaciones de 30 segundos, según lo observado directamente por un asistente de investigación capacitado, utilizando un cigarrillo electrónico estandarizado.
Los cartomizadores, las baterías y los líquidos electrónicos se obtendrán de proveedores comerciales.
El dispositivo de cigarrillo electrónico se cargará con 1 mL de e-líquido sin sabor con una proporción de PG a glicerina vegetal de 70:30 y 1,8 mg/dL de nicotina.
La condición "no expuesta" será respirar del cigarrillo electrónico del estudio (10 bocanadas con intervalos de 30 segundos entre bocanadas) con la batería apagada.
Se utilizará 3-helio hiperpolarizado como agente de contraste experimental para las resonancias magnéticas de ventilación realizadas dos veces por participante en ambos brazos experimentales.
Se inhalarán aproximadamente 250-600 mL de 3He hiperpolarizado mezclado con 300-750 mL de nitrógeno a través de una válvula unidireccional en una inhalación comenzando aproximadamente con el volumen residual.
Otros nombres:
Se inyectará contraste de gadolinio en la vena antecubital a través de una vía intravenosa de calibre 18-20.
El tipo de gadolinio será de 0,03 mmol/kg de peso corporal de dotarem (gadoterato de meglumina).
Otros nombres:
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Experimental: Simulacro primero
Los participantes se someterán a la exposición simulada antes de las dos primeras medidas de resonancia magnética, y luego se someterán a la exposición al cigarrillo electrónico antes de las dos últimas medidas de resonancia magnética.
Las dos resonancias magnéticas realizadas bajo ambas exposiciones experimentales (cigarrillo electrónico y simulado) se mejorarán con (1) gadolinio y luego (2) 3-helio hiperpolarizado.
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La exposición al cigarrillo electrónico del estudio será de 10 inhalaciones con intervalos entre inhalaciones de 30 segundos, según lo observado directamente por un asistente de investigación capacitado, utilizando un cigarrillo electrónico estandarizado.
Los cartomizadores, las baterías y los líquidos electrónicos se obtendrán de proveedores comerciales.
El dispositivo de cigarrillo electrónico se cargará con 1 mL de e-líquido sin sabor con una proporción de PG a glicerina vegetal de 70:30 y 1,8 mg/dL de nicotina.
La condición "no expuesta" será respirar del cigarrillo electrónico del estudio (10 bocanadas con intervalos de 30 segundos entre bocanadas) con la batería apagada.
Se utilizará 3-helio hiperpolarizado como agente de contraste experimental para las resonancias magnéticas de ventilación realizadas dos veces por participante en ambos brazos experimentales.
Se inhalarán aproximadamente 250-600 mL de 3He hiperpolarizado mezclado con 300-750 mL de nitrógeno a través de una válvula unidireccional en una inhalación comenzando aproximadamente con el volumen residual.
Otros nombres:
Se inyectará contraste de gadolinio en la vena antecubital a través de una vía intravenosa de calibre 18-20.
El tipo de gadolinio será de 0,03 mmol/kg de peso corporal de dotarem (gadoterato de meglumina).
Otros nombres:
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¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Flujo sanguíneo microvascular pulmonar (PMBF), medido en resonancia magnética realzada con gadolinio, entre condiciones expuestas y no expuestas al cigarrillo electrónico
Periodo de tiempo: Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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El PMBF se medirá en una resonancia magnética realzada con gadolinio después de exposiciones a cigarrillos electrónicos y falsas.
Hubo cuatro días entre las mediciones de PMBF (cigarrillo electrónico) y PMBF (simulado).
El PMBF se mide en ml (sangre)/min/ml (volumen pulmonar).
Se ha observado un PMBF más bajo en adultos con EPOC y enfisema.
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Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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Porcentaje de defectos de ventilación (VDP), medido en IRM mejorada con 3 helio hiperpolarizado
Periodo de tiempo: Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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La VDP se medirá en una resonancia magnética realzada con 3helio hiperpolarizada después de exposiciones falsas y de cigarrillos electrónicos.
Debido a las limitaciones de las evaluaciones cualitativas/visuales previas de la resonancia magnética, desarrollamos y validamos un nuevo enfoque de aprendizaje profundo para la medición precisa de los defectos de ventilación e informamos el porcentaje de pulmón no ventilado completamente utilizando este método.
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Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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PMBF regional, medido en resonancia magnética realzada con gadolinio
Periodo de tiempo: Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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El PMBF regional (es decir, en los lóbulos derecho e izquierdo, superior e inferior) se medirá en una resonancia magnética realzada con gadolinio después de exposiciones a cigarrillos electrónicos y simuladas.
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Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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VDP regional, medido en resonancia magnética mejorada con 3 helio hiperpolarizado
Periodo de tiempo: Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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La VDP regional en la parte inferior del pulmón se midió en una resonancia magnética realzada con 3helio hiperpolarizada después de exposiciones a cigarrillos electrónicos y falsas.
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Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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Función pulmonar, medida en espirometría
Periodo de tiempo: Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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La función pulmonar se medirá en la espirometría.
Dos participantes tenían solo una medida de FEV1 válida y un participante no tenía medidas de FEV1 válidas.
Por lo tanto, 3 participantes (2 en "E-cigarette first" y 1 en "Sham first") no fueron analizados.
El análisis combina los grupos para separar los efectos del grupo de aleatorización (orden) y la exposición.
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Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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Capacidad de difusión del pulmón para el monóxido de carbono (DLCO)
Periodo de tiempo: Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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Se medirá la DLCO.
Hubo un mal funcionamiento de la máquina utilizada para medir el DLCO.
Por lo tanto, solo un participante tenía valores de DLCO emparejados y 3 tenían medidas no emparejadas.
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Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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Gasto cardíaco, medido en resonancia magnética cardíaca
Periodo de tiempo: Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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El gasto cardíaco se medirá en una resonancia magnética cardíaca.
En el grupo "E-cigarette first", 2 participantes no tenían 2 medidas válidas de CO (faltaba un par, uno no era válido).
En el brazo "Sham first", 3 participantes tuvieron una medida no válida de CO.
El análisis combina los grupos para separar los efectos del grupo de aleatorización (orden) y la exposición.
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Después de la exposición (aproximadamente 30 segundos)
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Elizabeth Oelsner, MD, MPH, Columbia University
Fechas de registro del estudio
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (Actual)
Finalización primaria (Actual)
Finalización del estudio (Actual)
Fechas de registro del estudio
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Última verificación
Más información
Términos relacionados con este estudio
Palabras clave
Términos MeSH relevantes adicionales
Otros números de identificación del estudio
- AAAQ8089
Plan de datos de participantes individuales (IPD)
¿Planea compartir datos de participantes individuales (IPD)?
Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
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