Respuestas biológicas humanas al ozono de bajo nivel (SNOZ)
Descripción general del estudio
Estado
Condiciones
Intervención / Tratamiento
Descripción detallada
Se ha implicado que los contaminantes del aire, incluido el ozono, afectan los resultados de salud. En particular, se ha demostrado que la exposición a altos niveles de ozono afecta la función pulmonar y causa inflamación pulmonar. El preocupante trabajo basado en la comunidad ha implicado que los niveles altos de ozono están correlacionados con el aumento de las visitas a la sala de emergencias por asma pediátrica. Debido a los efectos adversos para la salud, los estándares de la EPA para niveles seguros de ozono se han establecido actualmente en 0,07 ppm. Aún así, se estima que 100 millones de estadounidenses viven en áreas donde los niveles de ozono permanecen periódicamente por encima del estándar de la EPA. Y aunque este estándar de la EPA se había establecido en función de los datos disponibles, en ese momento no estaba claro si la exposición al ozono de bajo nivel natural, como las fluctuaciones entre 0,06 y 0,08 ppm a lo largo del día, también podría afectar la salud.
Este grupo examinó previamente la función pulmonar y la respuesta inflamatoria en adultos expuestos a niveles bajos de ozono, exposición de 0,06 ppm durante 6,6 horas, mientras realizaban ejercicio moderado intermitente. Los investigadores encontraron que, en respuesta a la exposición al ozono de bajo nivel (0,06 ppm) con el ejercicio, la función pulmonar disminuye y se observa una inflamación neutrofílica de las vías respiratorias. Lo que no está claro es si el ozono de bajo nivel solo, sin ejercicio, causará efectos similares en la salud.
Para imitar la exposición al ozono en un día típico de verano en una ciudad contaminada, los investigadores expondrán a los sujetos a un nivel variable de ozono, de 0,06 ppm a 0,08 ppm, en lugar de una constante de 0,07 ppm. La variación de 0,06 ppm a 0,08 ppm y luego de vuelta a 0,06 ppm ocurrirá cada hora.
Tipo de estudio
Inscripción (Actual)
Fase
- No aplica
Contactos y Ubicaciones
Ubicaciones de estudio
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North Carolina
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Chapel Hill, North Carolina, Estados Unidos, 27599
- Center for Environmental Medicine, Asthma and Lung Biology
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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:
- Hombres y mujeres entre 18 y 50 años de edad.
- Signos vitales dentro de límites normales al ingreso al estudio: Saturación de oxígeno periférico (SpO2) > 94%, presión arterial sistólica entre 150-90 mm Hg, presión arterial diastólica entre 100-60 mm Hg, afebril.
- Volumen espiratorio forzado (FEV1) de al menos el 80 % del previsto.
Criterio de exclusión:
- Cualquier condición médica crónica considerada por el PI como una contraindicación para el estudio de exposición, incluyendo enfermedad cardiovascular significativa, diabetes que requiera medicación, enfermedad renal crónica, enfermedad tiroidea crónica o enfermedad renal.
- Uso de esteroides sistémicos o inhalados.
- Uso de AINE o aspirina dentro de los 7 días de cada visita del estudio e incapacidad para suspender estos medicamentos antes de cada sesión del estudio.
- Mujeres embarazadas o lactantes
- Uso de cigarrillos u otros productos de nicotina inhalados en el último año, o más de un historial de consumo de cigarrillos de 5 paquetes por año en la vida.
Plan de estudios
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: Ciencia básica
- Asignación: Aleatorizado
- Modelo Intervencionista: Asignación cruzada
- Enmascaramiento: Doble
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazo |
Intervención / Tratamiento |
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Experimental: Aire filtrado, luego ozono
Los participantes en este brazo primero recibirán aire limpio filtrado seguido de ozono
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Los participantes estarán expuestos a una concentración de ozono durante 6,5 horas en una concentración que varía de 0,06 a 0,08
Los participantes estarán expuestos a aire limpio filtrado.
Rastreador de ozono y frecuencia cardíaca
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Experimental: Ozono, luego aire filtrado
Los participantes en este brazo primero recibirán ozono seguido de aire limpio filtrado
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Los participantes estarán expuestos a una concentración de ozono durante 6,5 horas en una concentración que varía de 0,06 a 0,08
Los participantes estarán expuestos a aire limpio filtrado.
Rastreador de ozono y frecuencia cardíaca
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¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Cambio en el porcentaje de leucocitos polimorfonucleares (PMN) en el líquido de lavado nasal inmediatamente posterior a la exposición desde el inicio
Periodo de tiempo: Línea de base, inmediatamente después de la exposición
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Los participantes estarán expuestos al aire filtrado (FA), luego al ozono (O3) o al O3 y luego al FA. El líquido de lavado nasal (NLF) se recolectará de los participantes en una visita inicial dentro de las dos semanas anteriores a cada exposición y en los siguientes puntos de tiempo para cada exposición: inmediatamente después de salir de la cámara de exposición y 24 horas después de la exposición. El % de PMN como porcentaje del total de células inflamatorias (total de monocitos y macrófagos, PMN, eosinófilos, basófilos, linfocitos y células epiteliales bronquiales) se determinará en cada colección de NLF mediante recuentos diferenciales de células en portaobjetos de citocentrifugación. Se calculará el cambio en los valores desde la línea de base hasta la posexposición inmediata para cada participante para cada exposición. Los valores se compararán entre FA y O3. |
Línea de base, inmediatamente después de la exposición
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Cambio en el % de leucocitos polimorfonucleares (PMN) en líquido de lavado nasal 24 horas después de la exposición desde el inicio
Periodo de tiempo: Línea de base, 24 horas después de la exposición
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Los participantes estarán expuestos al aire filtrado (FA), luego al ozono (O3) o al O3 y luego al FA. El líquido de lavado nasal (NLF) se recolectará de los participantes en una visita inicial dentro de las dos semanas anteriores a cada exposición y en los siguientes puntos de tiempo para cada exposición: inmediatamente después de salir de la cámara de exposición y 24 horas después de la exposición. El % de PMN como porcentaje del total de células inflamatorias (total de monocitos y macrófagos, PMN, eosinófilos, basófilos, linfocitos y células epiteliales bronquiales) se determinará en cada colección de NLF mediante recuentos diferenciales de células en portaobjetos de citocentrifugación. El cambio en los valores desde el inicio hasta las 24 horas posteriores a la exposición se calculará para cada participante para cada exposición. Los valores se compararán entre FA y O3. |
Línea de base, 24 horas después de la exposición
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Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Concentraciones de interleucina-6 (IL-6) en líquido de revestimiento epitelial nasal (ELF): cambio inmediatamente después de la exposición desde el inicio
Periodo de tiempo: Línea de base, inmediatamente después de la exposición
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Los participantes estarán expuestos al aire filtrado (FA), luego al ozono (O3) o al O3 y luego al FA. El revestimiento epitelial nasal (ELF) se recolectará de los participantes en una visita inicial dentro de las dos semanas anteriores a cada exposición y en los siguientes puntos de tiempo para cada exposición: inmediatamente después de salir de la cámara de exposición y 24 horas después de la exposición. La concentración de IL-6 se determinará en cada muestra de ELF mediante inmunoensayo. Se calculará el cambio en las concentraciones de IL-6 desde el inicio hasta la postexposición inmediata para cada participante para cada exposición. Se compararán los valores entre FA y O3 para determinar el efecto del ozono en la producción de IL-6 nasal. |
Línea de base, inmediatamente después de la exposición
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% de leucocitos polimorfonucleares (PMN) en el esputo inducido: cambio 24 horas después de la exposición desde la visita de selección
Periodo de tiempo: Visita de cribado y 24 horas post-exposición
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Los participantes estarán expuestos al aire filtrado (FA), luego al ozono (O3) o al O3 y luego al FA. El esputo inducido se recogerá de los participantes después de la solución salina hipertónica inhalada. El esputo inducido se recolectará en la visita de selección dentro de las seis semanas anteriores a la primera exposición y 24 horas después de cada exposición. El % de PMN como porcentaje del total de células inflamatorias (total de monocitos y macrófagos, PMN, eosinófilos, basófilos, linfocitos y células epiteliales bronquiales) se determinará en cada recolección de esputo inducido mediante recuentos diferenciales de células en portaobjetos de citocentrifugación. El cambio en los valores desde el inicio hasta las 24 horas posteriores a la exposición se calculará para cada participante para cada exposición. Los valores se compararán entre FA y O3. |
Visita de cribado y 24 horas post-exposición
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El porcentaje de volumen espiratorio forzado previsto en un segundo (% FEV1 previsto): cambio inmediatamente posterior a la exposición desde el valor inicial
Periodo de tiempo: Línea de base, inmediatamente después de la exposición
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Los participantes estarán expuestos al aire filtrado (FA), luego al ozono (O3) o al O3 y luego al FA. La espirometría estándar para obtener mediciones de FEV1 y capacidad vital forzada (FVC) se realizará al inicio dentro de las dos semanas anteriores a la primera exposición, e inmediatamente después de salir de la cámara de exposición para cada exposición. El % de VEF1 previsto se calculará a partir de los valores medidos frente a los esperados. Se calculará el cambio en el % de VEF1 previsto desde el inicio hasta la posexposición inmediata para cada participante para cada exposición. Los valores se compararán entre FA y O3 para determinar el efecto del ozono en el % de VEF1 previsto. |
Línea de base, inmediatamente después de la exposición
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Concentraciones de interleucina-6 (IL-6) en líquido de revestimiento epitelial nasal (ELF): cambio 24 horas después de la exposición desde el inicio
Periodo de tiempo: Línea de base, 24 horas después de la exposición
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Los participantes estarán expuestos al aire filtrado (FA), luego al ozono (O3) o al O3 y luego al FA. El revestimiento epitelial nasal (ELF) se recolectará de los participantes al inicio dentro de las dos semanas anteriores a la primera exposición y en los siguientes puntos de tiempo para cada exposición: inmediatamente después de salir de la cámara de exposición y 24 horas después de la exposición. La concentración de IL-6 se determinará en cada muestra de ELF mediante inmunoensayo. El cambio en las concentraciones de IL-6 desde el inicio hasta las 24 horas posteriores a la exposición se calculará para cada participante para cada exposición. Se compararán los valores entre FA y O3 para determinar el efecto del ozono en la producción de IL-6 nasal. |
Línea de base, 24 horas después de la exposición
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Concentraciones de interleucina-8 (IL-8) en líquido de revestimiento epitelial nasal (ELF): cambio inmediatamente después de la exposición desde el inicio
Periodo de tiempo: Línea de base, inmediatamente después de la exposición
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Los participantes estarán expuestos al aire filtrado (FA), luego al ozono (O3) o al O3 y luego al FA. El revestimiento epitelial nasal (ELF) se recolectará de los participantes al inicio dentro de las dos semanas anteriores a la primera exposición y en los siguientes puntos de tiempo para cada exposición: inmediatamente después de salir de la cámara de exposición y 24 horas después de la exposición. La concentración de IL-8 se determinará en cada muestra de ELF mediante inmunoensayo. Se calculará el cambio en las concentraciones de IL-8 desde el inicio hasta la posexposición inmediata para cada participante para cada exposición. Se compararán los valores entre FA y O3 para determinar el efecto del ozono en la producción de IL-8 nasal. |
Línea de base, inmediatamente después de la exposición
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Concentraciones de interleucina-8 (IL-8) en líquido de revestimiento epitelial nasal (ELF): cambio 24 horas después de la exposición desde el inicio
Periodo de tiempo: Línea de base, 24 horas después de la exposición
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Los participantes estarán expuestos al aire filtrado (FA), luego al ozono (O3) o al O3 y luego al FA. El revestimiento epitelial nasal (ELF) se recolectará de los participantes al inicio dentro de las dos semanas anteriores a la primera exposición y en los siguientes puntos de tiempo para cada exposición: inmediatamente después de salir de la cámara de exposición y 24 horas después de la exposición. La concentración de IL-8 se determinará en cada muestra de ELF mediante inmunoensayo. El cambio en las concentraciones de IL-8 desde el inicio hasta las 24 horas posteriores a la exposición se calculará para cada participante para cada exposición. Se compararán los valores entre FA y O3 para determinar el efecto del ozono en la producción de IL-8 nasal. |
Línea de base, 24 horas después de la exposición
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Tensión ventricular izquierda (LVS): cambio inmediatamente posterior a la exposición desde el inicio
Periodo de tiempo: Línea de base e inmediatamente después de la exposición
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La tensión del ventrículo izquierdo se evaluará al inicio antes de la exposición (dentro de dos semanas) e inmediatamente después de la exposición midiendo la tensión longitudinal global (GLS), una medida ecocardiográfica de la mecánica del miocardio.
El GLS se mide mediante el seguimiento de manchas, una técnica mediante la cual se rastrean pequeñas huellas miocárdicas, o manchas, a lo largo del ciclo cardíaco para permitir la cuantificación de la función sistólica del ventrículo izquierdo.
El GLS es más sensible que las medidas tradicionales de la función ventricular, como la fracción de eyección, para detectar disminuciones clínicamente inaparentes pero importantes desde el punto de vista pronóstico en la contractilidad.
El cambio en la tensión longitudinal global se calculará para determinar el efecto del ozono en la tensión del ventrículo izquierdo.
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Línea de base e inmediatamente después de la exposición
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Expresión del gen beta de IL-1 en células epiteliales nasales: Recuentos relativos de ARNm inmediatamente después de la exposición (línea de base corregida), ozono frente a aire filtrado
Periodo de tiempo: Visita de selección e inmediatamente después de la exposición
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ARN aislado de biopsias de células epiteliales nasales recolectadas en la visita de selección (línea de base) dentro de las seis semanas anteriores a la primera exposición e inmediatamente después de cada exposición.
El ARN se analizará a través de la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa en tiempo real (qPCR) para determinar el impacto de O3 en la expresión de genes inflamatorios.
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Visita de selección e inmediatamente después de la exposición
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Dilatación mediada por flujo (FMD): cambio inmediatamente posterior a la exposición desde el inicio
Periodo de tiempo: Línea de base e inmediatamente después de la exposición
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Los participantes se someterán a una evaluación de la dilatación de la arteria braquial mediada por flujo mediante ultrasonido braquial al inicio antes de la exposición (dentro de dos semanas) e inmediatamente después de la exposición a FA u O3 para evaluar el impacto de la exposición al O3 en la función endotelial.
La dilatación mediada por flujo de la arteria braquial (FMD) es un índice no invasivo de la función del endotelio vascular.
La FMD se mide mediante ultrasonido de alta frecuencia y se expresa como el cambio porcentual en el diámetro arterial en respuesta a la hiperemia reactiva inducida por 5 minutos de isquemia del antebrazo.
La función endotelial deteriorada conduce a la aterosclerosis y se asocia con un mayor riesgo de eventos cardiovasculares.
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Línea de base e inmediatamente después de la exposición
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Cambio en la variabilidad de la frecuencia cardíaca
Periodo de tiempo: línea de base, inmediatamente después de la exposición
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No se realizó la medición porque el equipo (derivaciones de ECG y monitor que registra la frecuencia y el ritmo cardíacos) pertenecía a la EPA y no estuvo disponible para este estudio
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línea de base, inmediatamente después de la exposición
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Expresión génica de IL-6R en células epiteliales nasales: Recuentos relativos de ARNm inmediatamente después de la exposición (línea de base corregida), ozono frente a aire filtrado
Periodo de tiempo: Visita de selección e inmediatamente después de la exposición
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ARN aislado de biopsias de células epiteliales nasales recolectadas en la visita de selección (línea de base) dentro de las seis semanas anteriores a la primera exposición e inmediatamente después de cada exposición.
El ARN se analizará a través de la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa en tiempo real (qPCR) para determinar el impacto de O3 en la expresión de genes inflamatorios.
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Visita de selección e inmediatamente después de la exposición
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Expresión génica de IL-8 en células epiteliales nasales: Recuentos relativos de ARNm inmediatamente después de la exposición (línea de base corregida), ozono frente a aire filtrado
Periodo de tiempo: Visita de selección e inmediatamente después de la exposición
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ARN aislado de biopsias de células epiteliales nasales recolectadas en la visita de selección (línea de base) dentro de las seis semanas anteriores a la primera exposición e inmediatamente después de cada exposición.
El ARN se analizará a través de la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa en tiempo real (qPCR) para determinar el impacto de O3 en la expresión de genes inflamatorios.
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Visita de selección e inmediatamente después de la exposición
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El porcentaje de capacidad vital forzada pronosticada (% FVC pronosticado): cambio inmediatamente posterior a la exposición desde la línea de base
Periodo de tiempo: Línea de base, inmediatamente después de la exposición
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Los participantes estarán expuestos al aire filtrado (FA), luego al ozono (O3) o al O3 y luego al FA.
La espirometría estándar para obtener mediciones de FEV1 y capacidad vital forzada (FVC) se realizará al inicio dentro de las dos semanas anteriores a la primera exposición, e inmediatamente después de salir de la cámara de exposición para cada exposición.
El % de CVF previsto se calculará a partir de los valores medidos frente a los esperados.
Se calculará el cambio en el % de FVC previsto desde el inicio hasta la posexposición inmediata para cada participante para cada exposición.
Los valores se compararán entre FA y O3 para determinar el efecto del ozono en el % de FVC previsto.
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Línea de base, inmediatamente después de la exposición
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Colaboradores e Investigadores
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Colaboradores
Investigadores
- Investigador principal: David B Peden, MD, University of North Carolina, Chapel Hill
Publicaciones y enlaces útiles
Publicaciones Generales
- Peden DB, Setzer RW Jr, Devlin RB. Ozone exposure has both a priming effect on allergen-induced responses and an intrinsic inflammatory action in the nasal airways of perennially allergic asthmatics. Am J Respir Crit Care Med. 1995 May;151(5):1336-45. doi: 10.1164/ajrccm.151.5.7735583.
- Little, R. J. and Rubin, D. B. (2014). Statistical analysis with missing data. John Wiley & Sons.
Fechas de registro del estudio
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Términos relacionados con este estudio
Palabras clave
Términos MeSH relevantes adicionales
Otros números de identificación del estudio
- 15-2677
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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