Estudio topográfico de fumadores 2018

En 2005, se estableció el Convenio Marco de la Organización Mundial de la Salud para el Control del Tabaco (CMCT de la OMS) con el objetivo de una estrategia regulatoria como respuesta a la globalización de la epidemia de tabaquismo. Una de sus medidas no relacionadas con el precio para reducir la demanda de tabaco incluye el artículo 9: Regulación del contenido de los productos del tabaco. La regulación de los productos de cigarrillos se basa actualmente en los niveles de alquitrán, nicotina y monóxido de carbono (TNCO) en el humo del cigarrillo, que se indican en el paquete. Esto no es suficiente, ya que el humo del cigarrillo incluye más de 7000 productos químicos. Hay aldehídos, VOC, PAH, nitrosaminas, metales y mucho más medidos en cigarrillos, que causan enfermedades relacionadas con el tabaco.

En el futuro, la regulación de estos componentes nocivos de los cigarrillos debería basarse en más clases de sustancias químicas, como sugirió la OMS. Sin embargo, para introducir dicha regulación basada en clases, se necesita una base científica para definir los límites superiores de las cantidades permitidas de sustancias químicas (grupos) en las emisiones de humo de cigarrillos y garantizar la disminución de los efectos nocivos debido al consumo de cigarrillos. Hasta la fecha, se desconoce la causalidad entre la exposición humana a compuestos específicos del humo del cigarrillo y los efectos nocivos. El primer paso para cerrar la brecha en el conocimiento entre la exposición al humo del cigarrillo y el desarrollo de enfermedades relacionadas con el tabaco incluye una determinación adecuada de la exposición humana a las sustancias químicas del humo del cigarrillo.

Desafortunadamente, existe una falta de metodología para determinar la exposición al humo del cigarrillo en humanos.

En un estudio piloto observacional prospectivo en febrero de 2016, se caracterizó el comportamiento humano natural de fumar: Estudio de topografía de fumar 2016 (NL55676.068.15). La topografía de fumar de cada cigarrillo Marlboro fumado se monitoreó a través del dispositivo CRESSmicro, que registra la duración de la bocanada, el intervalo de bocanada, el flujo de bocanada y el volumen de bocanada. En este estudio, los investigadores pudieron modelar los perfiles individuales de tabaquismo por participante utilizando datos de 4 cigarrillos al azar. Durante el modelado, se tuvieron en cuenta el volumen de soplo, la duración (y, por lo tanto, también el flujo) y el intervalo entre soplos.

Dado que no hubo diferencias en la topografía de tabaquismo de los cigarrillos fumados observados en diferentes momentos del día, implica que en este nuevo estudio, los investigadores pueden invitar a los participantes por un tiempo más corto porque solo se necesitan datos de 4 cigarrillos para modelar adecuadamente su perfil general de tabaquismo. para mediciones de exposición. Estos parámetros de topografía de fumar son necesarios para la configuración de una máquina de fumar, aplicada para imitar la exposición exacta a los tóxicos del humo del cigarrillo para cada individuo.

En nuestro estudio anterior, los investigadores concluyeron que los fumadores tienen su propia topografía individual para fumar. Por supuesto, fumar también va acompañado de la inhalación de sustancias químicas nocivas, pero el fumador no es consciente de ello mientras fuma y, por lo tanto, no adapta su topografía de fumar con respecto a esa exposición. Sin embargo, se desconoce por qué los parámetros topográficos individuales de fumar están relacionados con la exposición al tóxico en las diferentes partes de los pulmones. Por ejemplo, volúmenes de inhalación más altos con una composición diferente de sustancias tóxicas conducen a un patrón de inhalación diferente que los volúmenes de inhalación pequeños, posiblemente seguidos de una exposición diferente en los pulmones.

En este nuevo estudio, los investigadores también quieren incluir parámetros respiratorios de respiración e inhalación durante el día. Hasta ahora, la evaluación del riesgo de inhalación se basa en los patrones de respiración humana, mientras que respirar e inhalar humo no es lo mismo debido a la presencia de compuestos agresivos en el humo. El estudio actual tiene como objetivo medir los parámetros respiratorios para identificar qué compartimentos pulmonares están expuestos en qué medida en relación con la topografía de fumar observada. Esto se puede lograr mediante pletismografía inductiva respiratoria (RIP), un dispositivo no invasivo que se puede usar durante todo el día. En el estudio actual, se aplicará el Hexoskin para estas mediciones.

La literatura describe que el proceso de fumar topografía e inhalación difiere según el cigarrillo y la situación. En otras palabras, el fumador se dosifica a sí mismo para obtener nicotina, con una producción adicional de monóxido de carbono (CO) y otras sustancias químicas nocivas asociadas al humo del cigarrillo.

Como se describió anteriormente, en el futuro se cambiarán los cigarrillos ya que solo se permite que contengan un máximo de ciertos tóxicos. Una de las opciones para hacer que los cigarrillos sean menos adictivos es agregar menos nicotina. Se sabe que los fumadores muestran un comportamiento compensatorio cuando fuman otros cigarrillos a los que están acostumbrados, para ganar la misma cantidad de nicotina. Nuestros experimentos de fumar con máquina muestran que cuando se fuman cigarrillos con bajo contenido de TNCO, la composición del humo por mg de nicotina cambia en las mismas condiciones de fumar. Esto significa que las características del cigarrillo también son, al menos en parte, responsables de la composición del humo. Los investigadores están interesados ​​en cómo cambia el comportamiento de fumar y la inhalación, y por lo tanto la exposición, cuando se ofrece a un fumador otro tipo de cigarrillo.

Por lo tanto, los investigadores están interesados ​​en saber si el comportamiento de fumar cambia cuando el fumador tiene que fumar un cigarrillo de bajo TNCO, es decir, el Marlboro Prime. Los bajos valores de nicotina en el humo del Marlboro Prime se consiguen en parte gracias a los orificios de ventilación del filtro del cigarrillo. Al cerrar estas rejillas de ventilación con cinta alrededor del filtro, el humo ya no se diluye con el aire de la corriente lateral y el diseño del cigarrillo es ligeramente diferente.

Los participantes fumarán su marca 'normal' Marlboro (día 1). Después de la jornada experimental, reciben el Marlboro Prime para fumar en casa, para que se acostumbren a fumar un cigarrillo 'nuevo'. Una semana después se repite el día experimental (día 2) con este cigarrillo. Los participantes pueden pasar la noche o regresar al día siguiente (día 3) para fumar el cigarrillo Prime mientras se tapan con cinta los orificios de ventilación de este cigarrillo de bajo TNCO. Véase el esquema en la Tabla 1.

Al igual que en la STS2016, este estudio nuevamente tiene como objetivo medir el tabaquismo en un ritmo habitual sin imponerlo como se ha hecho hasta ahora. Con esto, se puede medir la topografía natural de fumar por cigarrillo, en combinación con los parámetros respiratorios usando un dispositivo RIP no invasivo. Al proporcionar a los participantes los cigarrillos Marlboro Prime antes de los días experimentales 2 y 3, pueden acostumbrarse a fumarlos en casa para desarrollar un comportamiento de fumar 'natural'.

Al igual que en el último estudio, el muestreo sigue un esquema de muestreo (Figura 1). En resumen, durante el día se tomarán muestras de sangre, aire exhalado, orina y saliva para medir la nicotina, el monóxido de carbono, pero también otros compuestos del humo del cigarrillo, como los aldehídos y sus metabolitos.

En el futuro, los regímenes personales de fumar de los participantes y, por lo tanto, sus exposiciones personales, se imitarán con experimentos de fumar en máquinas. Esto estará vinculado a los parámetros RIP.

Los puntos de atención que surgieron del STS 2016 incluyen que los fumadores fumaban menos cigarrillos de lo esperado. La razón de ello es, como mencionaron, que no pueden fumar en el apartamento, mientras fuman dentro de casa. Otra razón fue que tienen que fumar solos, mientras que en casa o en el trabajo a menudo hay un co-fumador. Los participantes no experimentaron dificultades ni cambios en el comportamiento de fumar debido al uso de CRESS. Todos 'practicaron' fumar con CRESS la noche anterior al día experimental. En el presente estudio se invitará a 2 fumadores al mismo tiempo. Una vez más, los fumadores tienen que salir a fumar para proteger a los investigadores de la exposición al humo de segunda mano. Esto se mantiene lo más alcanzable posible.

Objetivo primario:

¿Existe alguna diferencia en la topografía natural de fumar entre Marlboro, Marlboro Prime y Marlboro Prime con cinta que provoque una exposición diferente para el fumador?

Objetivo(s) secundario(s):

¿Es posible mapear los perfiles personales de tabaquismo con solo 4 cigarrillos al azar, como se mostró en el Estudio Topográfico de Tabaquismo 2016 anterior?

¿Se relaciona un perfil de topografía de tabaquismo diferente por fumador con la desviación de la exposición del humo de la corriente principal en los compartimentos del tracto respiratorio, para los diferentes cigarrillos?

¿Se puede utilizar el aire exhalado de los fumadores como biomarcador de exposición a COV/aldehídos?

¿Los niveles de nicotina y sustancias tóxicas (metabolitos) en sangre/orina cambian a lo largo del día y están relacionados con el hábito de fumar de los diferentes cigarrillos?

Diseño del estudio El Smoking Topography Study 2018 es un estudio cruzado no aleatorizado con un solo grupo, con una duración de 3 meses. Los participantes visitarán nuestro departamento de investigación en Apart Hotel Randwyck, por 1 día en la primera semana y 2 días en la segunda semana (Tabla 1).

Un día experimental comienza a las 08:00 horas y finaliza a las 19:00 horas (Figura 1). Los diferentes días de estudio tienen exactamente la misma configuración, siendo la marca de cigarrillos fumada durante el día la única diferencia. En este estudio es importante que los participantes puedan fumar cigarrillos 'ad libitum'. Debido a que es imposible monitorear esta topografía humeante en el hogar, la topografía humeante se mide en un lugar de investigación. Por lo tanto, este estudio se lleva a cabo en un apartamento en el Hotel Randwyck en un ambiente hogareño donde se sirven comidas estandarizadas y se pueden fumar cigarrillos cuando y como lo desee el participante. La topografía de fumar de cada cigarrillo fumado será monitoreada a través del dispositivo CRESSmicro, que registra la duración de la bocanada, el intervalo de bocanada, el flujo de bocanada y el volumen de bocanada. Además, el punto de tiempo exacto de fumar (es decir, el momento en que se enciende el cigarrillo) se anota en la tabla de tiempo del experimento.

Debido a esta configuración, las mediciones de la topografía de fumar no se realizan en puntos de tiempo programados y, por lo tanto, solo se medirán 2 participantes por día. La duración total del estudio será de 3 meses, incluidos 18 individuos fumadores (Tabla 1).

Los participantes son sus propios controles midiendo las muestras de línea de base (t = línea de base). Esta toma de muestras se realiza a la llegada, antes de fumar el primer cigarrillo. En consecuencia, se pide a los participantes que no fumen al despertar, sino que esperen a su llegada al lugar de la investigación. Estos muestreos de referencia incluyen la recolección de orina, aire exhalado, sangre, un intercambio de boca y saliva.

El objetivo de un día de estudio es seguir al fumador en su horario personal de fumar en la vida diaria. Pueden fumar cuando quieran o sientan la necesidad de fumar. Por lo tanto, se desconocen los puntos temporales de muestreo y la cantidad de cigarrillos fumados por participante (Figura 1). A pesar de los puntos de tiempo desconocidos de antemano, se mide la topografía de fumar de cada cigarrillo dentro de su presencia en el departamento de investigación. Durante todo el experimento, se utiliza el tiempo experimental. El comienzo del experimento (se espera que sea alrededor de las 09:00 h) es el comienzo del día experimental, señalado como el punto de tiempo 0. Esto es probablemente poco después de las mediciones de referencia.

Todas las colillas de cigarrillo gastadas se recogen en tubos de plástico separados por participante y se anota el tiempo de fumada experimental. Debido a que es muy importante no interferir con el horario de fumar de la vida diaria, el día del experimento se divide en intervalos de tiempo para la orina y un punto de tiempo fijo para el muestreo de saliva.

La orina se recolectará al inicio del estudio y durante 2 períodos de tiempo. El primer punto de tiempo incluye la medición de referencia antes de que se fume el primer cigarrillo. A continuación, toda la orina entre t=0 yt=5 horas se recoge en 1 vaso de precipitados y la orina entre t=5 yt=10 se recoge en otro vaso de precipitados. Se le pide al participante que vacíe su vejiga justo antes de que finalicen los intervalos de tiempo. Esto da como resultado 3 muestras de orina por participante.

La saliva y un intercambio de boca se recolectan en t = línea de base, t = 0 (inmediatamente después del primer cigarrillo), t = 5 y t = 10. Esto da como resultado 4 muestras de saliva e intercambios de boca por participante.

El aire exhalado y las muestras de sangre se recolectan antes e inmediatamente después de fumar un cigarrillo para tener la medida más precisa asociada con el consumo de cigarrillos. Sin embargo, los puntos temporales de ahumado son inciertos debido a la configuración elegida para este estudio. Sin embargo, dado que todos los fumadores fuman alrededor de 20 cigarrillos al día, al menos fumarán cada 2 a 2,5 horas. Por lo tanto, los períodos de tiempo de 2,5 horas en los que se fuma el primer cigarrillo se utilizan para tomar muestras de sangre y aire exhalado, inmediatamente después de terminar de fumar.

En la línea de base, se le pide al participante que exhale a través de la tapa de la boca de la nariz del Owlstone (un dispositivo de respiración) por lo que el aire exhalado pasa por los tubos de adsorción. Se recoge el aire exhalado justo antes y después de terminar de fumar el primer cigarrillo (t=0). Lo mismo se hace para los cigarrillos fumados entre t=2,5 y t=5, entre t=5 y t=7,5, entre t=7,5 y t=10 y el último muestreo en T=10. Esto da como resultado 7 muestras de aire exhalado por participante.

Para evitar múltiples punciones, los participantes obtienen una cánula venosa periférica al inicio del estudio, después de lo cual se extrae la muestra de sangre inicial. La siguiente muestra de sangre se extrae justo antes y después de terminar de fumar el primer cigarrillo (t=0). Entonces, los puntos de muestreo son justo antes e inmediatamente después del primer cigarrillo entre t=0 y t=2.5, entre t=2.5 y t=5, entre t=5 y t=7.5, entre t=7.5 y t=10 y el último muestreo es en T=10. Para el análisis de aldehídos en sangre, se extraerá una muestra de sangre adicional de la cánula al inicio e inmediatamente después del primer cigarrillo, así como inmediatamente antes y después del primer cigarrillo después de t=5 y t=7,5. Esto da como resultado 13 puntos de muestreo de sangre por participante.