Ilmansaasteiden vähentäminen verenpaineen alentamiseksi (AIR PRESSURE)

1. Hiukkasten, joiden aerodynaaminen halkaisija on alle 2,5 μm (PM2,5) aiheuttama ilmansaaste on viidenneksi suurin maailmanlaajuisen kuolleisuuden riskitekijä1,2, joka johtuu pääasiassa sydän- ja verisuonitaudeista (CVD).3-5 Vaikka monet mekanismit ovat vastuussa, 4,6 PM2.5:n aiheuttama verenpaineen nousu (BP) tunnistettiin keskeiseksi reitiksi.7-10 Lyhytaikainen (tunteja päivinä) PM2.5-altistus lisää systolista verenpainetta (SBP) 2-10 mmHg annoksesta riippuvaisella tavalla, kun taas pitkäaikainen altistuminen (kuukausista vuosiin) edistää hypertension (HTN) puhkeamista.7, 11,12 Merkittäviä mekanismeja ovat systeeminen tulehdus, autonominen ja verisuonten toimintahäiriö sekä reniini-angiotensiinialdosteronijärjestelmän (RAAS) aktivaatio.4,5,7 Viimeaikaiset arviot vuotuisesta PM2,5-hiukkasten kuolleisuudesta on maailmanlaajuisesti 8,9 miljoonaa, mikä johtuu osittain PM2,5-välitteisestä HTN.1,13:sta Altistuminen ympäristön PM2,5-hiukkasten nykyisille tasoille Yhdysvalloissa liittyy kohonneeseen verenpaineeseen, lisääntyneeseen sydän- ja verisuonisairauksien riskiin ja arviolta 213 000 kuolemaa vuosittain.1 Koska vaikutus koskee miljardeja ihmisiä, PM2.5 on itsenäinen (muokattava) HTN-riskitekijä, jolla on maailmanlaajuista kansanterveydellistä merkitystä. Siksi ilmansaasteista johtuvan kliinisesti merkittävän verenpaineen nousun lieventäminen vähentämällä PM2,5-altistumista vähentää todennäköisesti sydän- ja verisuonitautiin liittyvää kuolleisuutta.
2. HTN on johtava maailmanlaajuisen sairastuvuuden ja kuolleisuuden riskitekijä ja merkittävä terveyserojen syy. Lähes 50 % yhdysvaltalaisista aikuisista täyttää HTN:n kriteerit (≥ 130/80 mm Hg).14 Vakavia eroja on edelleen niin, että alipalveltuilla yhteisöillä, mukaan lukien Detroit, HTN:n esiintyvyys on suurin ja hoidon onnistuminen heikoin. Kasvavat todisteet osoittavat, että PM2.5 myötävaikuttaa tähän HTN,7-11-epidemiaan ja että epäsuotuisissa kaupunkiympäristöissä (esim. Detroitissa) asuvat ihmiset kohtaavat korkeampia ilmansaasteiden pitoisuuksia.15-17 Alhaisen sosioekonomisen aseman yhteisöt ovat erityisen "haavoittuvia" (eli erittäin alttiita) ja "herkkiä" (eli alttiita haitallisille terveysvaikutuksille) ilmansaasteille.15,17,18 Detroitissa CV-kuolleisuuteen on osoitettu yhdessä vaikuttavan korkea PM2,5-pitoisuus ja altistuminen altistumiselle värikkäissä ja huonommassa sosioekonomisessa asemassa olevissa yhteisöissä. Tutkijoiden tutkimukset ovat osoittaneet, että ilman epäpuhtaudet Detroitin kaupungissa ovat vastuussa verenpaineen noususta. Näin ollen PM2.5-altistuksen ja kardiometabolisten sairauksien rinnakkaisepidemioiden käsitteleminen ei ole vain kansanterveydellisesti tärkeä kysymys vaan myös ympäristöoikeudenmukaisuus Detroitin kaltaisissa kaupunkiympäristöissä. Siten ilmansaasteiden ja HTN:n kaksoisepidemiat lähentyvät alipalveltuissa kaupunkiyhteisöissä (eli Detroitissa) ja vaativat välitöntä huomiota. Uusi rekrytointistrategia, jossa käytetään Wayne State Universityn (WSU) mobiiliterveydenhuollon yksiköitä (MHU), tavoittaa suoraan heikommassa asemassa olevat yhteisöt kaikkialla Detroitissa, jotta PM2.5-hiukkasten ja korkean verenpaineen suhteettomasti kärsineet voidaan ottaa mukaan.
3. Kannettavat sisäilmanpuhdistimet (PAC) ovat uusi tapa vähentää sekä HTN:n että PM2.5:n terveydellistä taakkaa. 10 PAC-tutkimuksen (n = 604) meta-analyysissä osoitettiin, että PM2,5:n ≈30-60 %:n väheneminen alensi verenpainetautia ≈4 mmHg ≈13 päivässä.19 Tutkijoiden tutkimuksessa 40:llä kaupunkien vanhusasunnoissa asuvalla tupakoimattomalla 20 PAC alensi henkilökohtaista PM2,5:tä ≈40 % ja aamun SBP:tä 3,2 mmHg 3 vuorokauden aikana, mikä vähensi enemmän (≈8 mm Hg) lihavilla yksilöillä. Uudet todisteet osoittavat, että liikalihavuudella ja taustalla olevilla kardiometabolisilla poikkeavuuksilla on mekaaninen rooli PM2,5:n aiheuttamissa verenpaineen nousussa ja ne voivat olla taustalla niiden herkkyydelle PM2,5:lle ja lisääntyneelle verenpainetta alentavalle herkkyydelle PAC:ille. Tämä tukee sitä, että yleisesti liikalihavuudesta kärsivät populaatiot, mukaan lukien afroamerikkalaiset verenpainetautia sairastavat, voivat saada erityisen voimakasta hyötyä PAC:ista. Useita viikkoja kestäviä kokeita, joissa käytetään etätekniikoita, ja suuri otoskoko potilaista, jotka asuvat omissa kodeissaan haavoittuvassa asemassa olevissa kaupunkiyhteisöissä, ovat tarpeen sen osoittamiseksi, onko verenpaineen aleneminen PAC:n käytöstä kestävää reaalimaailmassa. Nämä ovat tämän tutkimuksen piirteitä ja innovaatioita.

Kaikki aiemmat tutkimukset ilmansaastealtistustoimenpiteistä ovat käyttäneet fyysisiä kontakteja osallistujien kanssa altistumisen arvioimiseksi ja verenpaineen mittaamiseksi. Tällaisista suorista yhteydenotoista ja kotikäyntimenetelmistä tiedon keräämiseksi tämän COVID-19-pandemian aikana tulee kuitenkin haaste ja vaarallinen sekä tutkijoille että tutkimuksen osallistujille. Lisäksi se maksaa enemmän työvoimaa ja resursseja. Nykyaikaiset seurantatekniikat, laitteet ja viestintätekniikat mahdollistavat tiedonkeruun käyttämällä "low touch" -menetelmää PM-vähennyksen ja kotiverenpaineen laskun (HBP) etävalvontaan, mikä on tärkeää COVID-aikakaudella sekä vähentää potilaiden taakkaa ja vähentää potilaiden seurantaa. ylös. Tämä skaalautuu mahdollisesti huomattavasti, jos potilaat voivat tehdä kaikki päätepisteet etätekniikan avulla. Tämä tutkimus on ensimmäinen, joka testaa tätä tekniikkaa epidemiologisissa tutkimuksissa. Tätä ei ole koskaan aiemmin testattu.

Lisäksi aiemmissa tutkimuksissa käytettiin sekapopulaatioita, joilla oli erilaiset verenpainetasot ja sairauden tila. Ei tiedetä, toimiiko verenpaineen alentaminen vähentämällä PM2.5-altistumista PAC-yhdisteitä käyttämällä myös ihmisillä, joilla on lievä HTN. Tässä tutkimuksessa tutkijat keskittyvät erityisesti ihmisiin, joilla on lievä HTN -potilaat, jotka todella tarvitsevat verenpainetta alentavaa interventiota varhaiseen hoitoon. Tätä ei ole tarkasteltu tässä lievässä HTN-populaatiossa.

Tämä tutkimus toimii keskeisenä kokeena sen osoittamiseksi, että PAC:t ovat: 1) tehokas menetelmä PM2,5-altistuksen ja SBP:n alentamiseksi; ja 2) uusi toimenpide lievän korkean verenpaineen hoitamiseksi ja mahdollisesti PM2.5:n kardiovaskulaaristen vaikutusten vähentämiseksi. 3) Tutkijoiden tavoitteena on osoittaa, että uudet matalan kosketuksen etämenetelmät ovat hyväksyttäviä ja luotettavia ilman pilaantumistoimenpiteiden hyötyjen arvioinnissa ja että ne voitaisiin laajentaa tuhansiin osallistujiin ja hyödyttää suurta määrää haavoittuvia yhteisön jäseniä.

Tässä tutkimuksessa on useita keskeisiä innovaatioita ja panoksia. Tämä on ensimmäinen PAC-koe, joka: 1) Jatkuu pidempään kuin muutaman päivän toimenpiteen keston aikana, jolloin voimme määrittää, onko verenpaineen lasku PAC:n käytöllä kestävää kliinisesti merkityksellisen 21 päivän aktiivisen käytön aikana. 2) Tämä koe on ≈ 5 kertaa suurempi kuin aikaisempi Detroitissa tehty tutkimus, jotta saataisiin lopullisimmat todisteet ("keskeinen tutkimus") ja mahdollistetaan vaikutusten modifioijien (esim. liikalihavuus) testaaminen keskiriskin populaatioissa, joilla on lievä korkea. Verenpaine hyötyy todennäköisimmin uudesta verenpainetta alentavasta interventiosta. 3) Hyödynnä olemassa olevia WSU MHU:ita ympäristön epätasa-arvoisuuden korjaamiseksi kaupunkipotilailla, joilla on korkea verenpaine. 4) Hyödynnä mobiiliteknologioita ja etävalvontaa kodin verenpaine- ja PM2,5-tasojen tallentamiseen "low-touch"-menetelmillä todellisessa yhteisöympäristössä potilailla, jotka ovat alttiita korkean verenpaineen ja PM2,5:n altistumisen terveysvaikutuksille.

Tutkijat olettavat, että 1) PAC:n käyttö vähentää sisätilojen altistumista PM2,5-hiukkasille, mikä vähentää myöhemmin SBP:tä. 2) Tämä kodin verenpaineen lasku on kestävä useiden viikkojen ajan ihmisillä, joilla on lievästi korkea verenpaine. 3) Tutkimus voidaan suorittaa "low touch" -etätekniikalla (käyttäen kodin verenpaine- ja PM-mittareita). 4) Tämä etätekniikka on Detroitin heikommassa asemassa olevien yhteisöjen heikossa asemassa olevien jäsenten työllistämiskelpoinen ja hyväksyttävä.

Ensisijainen tavoite: Sen määrittämiseksi, onko aktiivinen PAC-käyttö kliinisesti merkittävinä ajanjaksoina verrattuna valekäyttöön, voi saada jatkuvaa HBP-tason laskua (yli 21 päivää) vähentämällä henkilökohtaisen tason pienhiukkasia (PM2.5) altistuminen ilmansaasteille potilailla, joilla on lievästi korkea verenpaine ja jotka asuvat haavoittuvassa asemassa olevissa heikossa asemassa olevissa yhteisöissä Detroitissa.

Toissijainen tavoite: Tutkia kliinisiä biomarkkereita (ikä, sukupuoli, painoindeksi), jotka ennustavat verenpainetta alentavaa vastetta PAC-interventioon, jotta voidaan kohdistaa riskiryhmiin laajemmissa interventioissa ja tulevissa todellisissa kliinisissä ympäristöissä ja tulevaisuuden reaalimaailman kliinisissä tilanteissa. asetukset.