Réponses biologiques humaines à l'ozone de faible niveau (SNOZ)
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Intervention / Traitement
Description détaillée
Les polluants atmosphériques, y compris l'ozone, ont été impliqués dans des effets sur la santé. En particulier, il a été démontré qu'une exposition élevée à l'ozone affecte la fonction pulmonaire et provoque une inflammation pulmonaire. Des travaux communautaires troublants ont mis en cause des niveaux élevés d'ozone comme étant corrélés à l'augmentation des visites aux urgences pédiatriques pour l'asthme. En raison des effets néfastes sur la santé, les normes de l'EPA pour les niveaux d'ozone sûrs ont été fixées, actuellement à 0,07 ppm. Pourtant, on estime que 100 millions d'Américains vivent dans des zones où les niveaux d'ozone restent périodiquement au-dessus de la norme EPA. Et bien que cette norme de l'EPA ait été établie sur la base des données disponibles, il n'était pas clair à l'époque si l'exposition naturelle à l'ozone de faible niveau, comme les fluctuations entre 0,06 et 0,08 ppm tout au long de la journée, peut également affecter la santé.
Ce groupe a précédemment examiné la fonction pulmonaire et la réponse inflammatoire chez des adultes exposés à un faible niveau d'ozone, une exposition de 0,06 ppm pendant 6,6 heures, tout en subissant un exercice modéré intermittent. Les chercheurs ont découvert qu'en réponse à une faible exposition à l'ozone (0,06 ppm) avec l'exercice, la fonction pulmonaire décline et une inflammation neutrophile des voies respiratoires est observée. Ce qui reste incertain, c'est si l'ozone de faible niveau seul - sans exercice physique - aura des effets similaires sur la santé.
Pour imiter l'exposition à l'ozone lors d'une journée d'été typique dans une ville polluée, les chercheurs exposeront les sujets à un niveau variable d'ozone, de 0,06 ppm à 0,08 ppm, plutôt qu'à un niveau constant de 0,07 ppm. La variation de 0,06 ppm à 0,08 ppm, puis retour à 0,06 ppm se produira chaque heure.
Type d'étude
Inscription (Réel)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Lieux d'étude
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North Carolina
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Chapel Hill, North Carolina, États-Unis, 27599
- Center for Environmental Medicine, Asthma and Lung Biology
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
Accepte les volontaires sains
Sexes éligibles pour l'étude
La description
Critère d'intégration:
- Hommes et femmes entre 18 et 50 ans.
- Signes vitaux dans les limites normales à l'admission à l'étude : Saturation périphérique en oxygène (SpO2) > 94 %, pression artérielle systolique entre 150 et 90 mm Hg, pression artérielle diastolique entre 100 et 60 mm Hg, afébrile.
- Volume expiratoire forcé (FEV1) d'au moins 80 % de la valeur prévue.
Critère d'exclusion:
- Toute condition médicale chronique considérée par le PI comme une contre-indication à l'étude d'exposition, y compris les maladies cardiovasculaires importantes, le diabète nécessitant des médicaments, les maladies rénales chroniques, les maladies thyroïdiennes chroniques ou les maladies rénales.
- Utilisation de stéroïdes systémiques ou inhalés.
- Utilisation d'AINS ou d'aspirine dans les 7 jours suivant chaque visite d'étude, et incapacité à retenir ces médicaments avant chaque session de l'étude.
- Femmes enceintes ou allaitantes
- Utilisation de cigarettes ou d'autres produits à base de nicotine inhalée au cours de l'année écoulée, ou plus de 5 paquets-années de tabagisme.
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Science basique
- Répartition: Randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation croisée
- Masquage: Double
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Air filtré, puis ozone
Les participants à ce bras recevront d'abord de l'air pur filtré suivi de l'ozone
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Les participants seront exposés à une concentration d'ozone pendant 6,5 heures à une concentration qui varie de 0,06 à 0,08
Les participants seront exposés à de l'air pur filtré
Traqueur d'ozone et de fréquence cardiaque
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Expérimental: Ozone, puis air filtré
Les participants à ce bras recevront d'abord de l'ozone suivi d'air pur filtré
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Les participants seront exposés à une concentration d'ozone pendant 6,5 heures à une concentration qui varie de 0,06 à 0,08
Les participants seront exposés à de l'air pur filtré
Traqueur d'ozone et de fréquence cardiaque
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Changement du % de leucocytes polymorphonucléaires (PMN) dans le liquide de lavage nasal immédiatement après l'exposition par rapport au départ
Délai: Ligne de base, immédiatement après l'exposition
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Les participants seront exposés soit à l'air filtré (FA), puis à l'ozone (O3), soit à l'O3, puis à la FA. Le liquide de lavage nasal (NLF) sera collecté auprès des participants lors d'une visite de référence dans les deux semaines précédant chaque exposition, et aux moments suivants pour chaque exposition : immédiatement après la sortie de la chambre d'exposition et 24 heures après l'exposition. Le % PMN en pourcentage des cellules inflammatoires totales (total des monocytes et macrophages, PMN, éosinophiles, basophiles, lymphocytes et cellules épithéliales bronchiques) sera déterminé dans chaque collection NLF par comptage différentiel des cellules sur des lames cytospin. Le changement des valeurs de la ligne de base à la post-exposition immédiate sera calculé pour chaque participant pour chaque exposition. Les valeurs seront comparées entre FA et O3. |
Ligne de base, immédiatement après l'exposition
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Changement du % de leucocytes polymorphonucléaires (PMN) dans le liquide de lavage nasal 24 heures après l'exposition par rapport au départ
Délai: Ligne de base, 24 heures après l'exposition
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Les participants seront exposés soit à l'air filtré (FA), puis à l'ozone (O3), soit à l'O3, puis à la FA. Le liquide de lavage nasal (NLF) sera collecté auprès des participants lors d'une visite de référence dans les deux semaines précédant chaque exposition, et aux moments suivants pour chaque exposition : immédiatement après la sortie de la chambre d'exposition et 24 heures après l'exposition. Le % PMN en pourcentage des cellules inflammatoires totales (total des monocytes et macrophages, PMN, éosinophiles, basophiles, lymphocytes et cellules épithéliales bronchiques) sera déterminé dans chaque collection NLF par comptage différentiel des cellules sur des lames cytospin. Le changement des valeurs de la ligne de base à 24 heures après l'exposition sera calculé pour chaque participant pour chaque exposition. Les valeurs seront comparées entre FA et O3. |
Ligne de base, 24 heures après l'exposition
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Concentrations d'interleukine-6 (IL-6) dans le liquide de revêtement épithélial nasal (ELF) : changer immédiatement après l'exposition par rapport à la ligne de base
Délai: Ligne de base, immédiatement après l'exposition
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Les participants seront exposés soit à l'air filtré (FA), puis à l'ozone (O3), soit à l'O3, puis à la FA. La muqueuse épithéliale nasale (ELF) sera collectée auprès des participants lors d'une visite de référence dans les deux semaines précédant chaque exposition, et aux moments suivants pour chaque exposition : immédiatement après la sortie de la chambre d'exposition et 24 heures après l'exposition. La concentration en IL-6 sera déterminée dans chaque échantillon ELF par dosage immunologique. Le changement des concentrations d'IL-6 entre la ligne de base et immédiatement après l'exposition sera calculé pour chaque participant pour chaque exposition. Les valeurs seront comparées entre FA et O3 pour déterminer l'effet de l'ozone sur la production d'IL-6 nasal. |
Ligne de base, immédiatement après l'exposition
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% de leucocytes polymorphonucléaires (PMN) dans les expectorations induites : changement 24 heures après l'exposition à partir de la visite de dépistage
Délai: Visite de dépistage et 24 heures post-exposition
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Les participants seront exposés soit à l'air filtré (FA), puis à l'ozone (O3), soit à l'O3, puis à la FA. Les expectorations induites seront recueillies auprès des participants après avoir inhalé une solution saline hypertonique. Les crachats induits seront recueillis lors de la visite de dépistage dans les six semaines précédant la première exposition et 24 heures après chaque exposition. Le % PMN en pourcentage des cellules inflammatoires totales (total des monocytes et macrophages, PMN, éosinophiles, basophiles, lymphocytes et cellules épithéliales bronchiques) sera déterminé dans chaque collecte d'expectoration induite par comptage différentiel des cellules sur des lames cytospin. Le changement des valeurs de la ligne de base à 24 heures après l'exposition sera calculé pour chaque participant pour chaque exposition. Les valeurs seront comparées entre FA et O3. |
Visite de dépistage et 24 heures post-exposition
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Le pourcentage du volume expiratoire forcé prévu en une seconde (% VEMS prédit) : changement immédiatement après l'exposition par rapport à la ligne de base
Délai: Ligne de base, immédiatement après l'exposition
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Les participants seront exposés soit à l'air filtré (FA), puis à l'ozone (O3), soit à l'O3, puis à la FA. La spirométrie standard pour obtenir les mesures du VEMS et de la capacité vitale forcée (CVF) sera effectuée au départ dans les deux semaines précédant la première exposition, et immédiatement après la sortie de la chambre d'exposition pour chaque exposition. Le % VEMS prévu sera calculé à partir des valeurs mesurées par rapport aux valeurs attendues. Le changement en % du VEMS prédit entre la ligne de base et immédiatement après l'exposition sera calculé pour chaque participant pour chaque exposition. Les valeurs seront comparées entre FA et O3 pour déterminer l'effet de l'ozone sur le % VEMS prévu. |
Ligne de base, immédiatement après l'exposition
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Concentrations d'interleukine-6 (IL-6) dans le liquide de revêtement épithélial nasal (ELF) : changement 24 heures après l'exposition par rapport à la ligne de base
Délai: Ligne de base, 24 heures après l'exposition
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Les participants seront exposés soit à l'air filtré (FA), puis à l'ozone (O3), soit à l'O3, puis à la FA. La muqueuse épithéliale nasale (ELF) sera collectée auprès des participants au départ dans les deux semaines précédant la première exposition, et aux moments suivants pour chaque exposition : immédiatement après la sortie de la chambre d'exposition et 24 heures après l'exposition. La concentration en IL-6 sera déterminée dans chaque échantillon ELF par dosage immunologique. La variation des concentrations d'IL-6 entre la ligne de base et 24 heures après l'exposition sera calculée pour chaque participant pour chaque exposition. Les valeurs seront comparées entre FA et O3 pour déterminer l'effet de l'ozone sur la production d'IL-6 nasal. |
Ligne de base, 24 heures après l'exposition
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Concentrations d'interleukine-8 (IL-8) dans le liquide de revêtement épithélial nasal (ELF) : changer immédiatement après l'exposition par rapport à la ligne de base
Délai: Ligne de base, immédiatement après l'exposition
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Les participants seront exposés soit à l'air filtré (FA), puis à l'ozone (O3), soit à l'O3, puis à la FA. La muqueuse épithéliale nasale (ELF) sera collectée auprès des participants au départ dans les deux semaines précédant la première exposition, et aux moments suivants pour chaque exposition : immédiatement après la sortie de la chambre d'exposition et 24 heures après l'exposition. La concentration d'IL-8 sera déterminée dans chaque échantillon ELF par dosage immunologique. Le changement des concentrations d'IL-8 entre la ligne de base et immédiatement après l'exposition sera calculé pour chaque participant pour chaque exposition. Les valeurs seront comparées entre FA et O3 pour déterminer l'effet de l'ozone sur la production d'IL-8 nasale. |
Ligne de base, immédiatement après l'exposition
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Concentrations d'interleukine-8 (IL-8) dans le liquide de revêtement épithélial nasal (ELF) : changement 24 heures après l'exposition par rapport à la ligne de base
Délai: Ligne de base, 24 heures après l'exposition
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Les participants seront exposés soit à l'air filtré (FA), puis à l'ozone (O3), soit à l'O3, puis à la FA. La muqueuse épithéliale nasale (ELF) sera collectée auprès des participants au départ dans les deux semaines précédant la première exposition, et aux moments suivants pour chaque exposition : immédiatement après la sortie de la chambre d'exposition et 24 heures après l'exposition. La concentration d'IL-8 sera déterminée dans chaque échantillon ELF par dosage immunologique. Le changement des concentrations d'IL-8 entre la ligne de base et 24 heures après l'exposition sera calculé pour chaque participant pour chaque exposition. Les valeurs seront comparées entre FA et O3 pour déterminer l'effet de l'ozone sur la production d'IL-8 nasale. |
Ligne de base, 24 heures après l'exposition
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Souche ventriculaire gauche (LVS) : changer immédiatement après l'exposition par rapport à la ligne de base
Délai: Au départ et immédiatement après l'exposition
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La contrainte ventriculaire gauche sera évaluée au départ avant l'exposition (dans les deux semaines) et immédiatement après l'exposition en mesurant la contrainte longitudinale globale (GLS), une mesure échocardiographique de la mécanique myocardique.
Le GLS est mesuré à l'aide du suivi des chatoiements, une technique par laquelle de petites empreintes myocardiques, ou chatoiements, sont suivies au cours du cycle cardiaque pour permettre la quantification de la fonction systolique ventriculaire gauche.
Le GLS est plus sensible que les mesures traditionnelles de la fonction ventriculaire, telles que la fraction d'éjection, pour détecter les diminutions cliniquement inapparentes mais importantes sur le plan pronostique de la contractilité.
La variation de la contrainte longitudinale globale sera calculée pour déterminer l'effet de l'ozone sur la contrainte ventriculaire gauche.
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Au départ et immédiatement après l'exposition
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Expression du gène bêta de l'IL-1 dans les cellules épithéliales nasales : nombre relatif d'ARNm immédiatement après l'exposition (corrigé à la ligne de base), ozone par rapport à l'air filtré
Délai: Visite de dépistage et post-exposition immédiate
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ARN isolé à partir de biopsies de cellules épithéliales nasales recueillies lors de la visite de dépistage (ligne de base) dans les six semaines précédant la première exposition et immédiatement après chaque exposition.
L'ARN sera analysé par réaction en chaîne par polymérase quantitative en temps réel (qPCR) pour déterminer l'impact de l'O3 sur l'expression des gènes inflammatoires.
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Visite de dépistage et post-exposition immédiate
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Dilatation médiée par le flux (FMD) : changer immédiatement après l'exposition par rapport à la ligne de base
Délai: Au départ et immédiatement après l'exposition
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Les participants subiront une évaluation de la dilatation de l'artère brachiale médiée par le flux par échographie brachiale au départ avant l'exposition (dans les deux semaines) et immédiatement après l'exposition à l'AF ou à l'O3 pour évaluer l'impact de l'exposition à l'O3 sur la fonction endothéliale.
La dilatation médiée par le flux de l'artère brachiale (FMD) est un indice non invasif de la fonction endothéliale vasculaire.
La fièvre aphteuse est mesurée à l'aide d'ultrasons à haute fréquence et est exprimée en pourcentage de changement du diamètre artériel en réponse à l'hyperémie réactive induite par 5 minutes d'ischémie de l'avant-bras.
Une fonction endothéliale altérée conduit à l'athérosclérose et est associée à un risque accru d'événements cardiovasculaires.
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Au départ et immédiatement après l'exposition
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Modification de la variabilité de la fréquence cardiaque
Délai: ligne de base, immédiatement après l'exposition
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La mesure n'a pas été effectuée car l'équipement (dérivations ECG et moniteur enregistrant la fréquence cardiaque et le rythme) appartenait à l'EPA et n'a pas été mis à disposition pour cette étude
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ligne de base, immédiatement après l'exposition
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Expression du gène IL-6R dans les cellules épithéliales nasales : nombre relatif d'ARNm immédiatement après l'exposition (corrigé à la ligne de base), ozone par rapport à l'air filtré
Délai: Visite de dépistage et post-exposition immédiate
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ARN isolé à partir de biopsies de cellules épithéliales nasales recueillies lors de la visite de dépistage (ligne de base) dans les six semaines précédant la première exposition et immédiatement après chaque exposition.
L'ARN sera analysé par réaction en chaîne par polymérase quantitative en temps réel (qPCR) pour déterminer l'impact de l'O3 sur l'expression des gènes inflammatoires.
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Visite de dépistage et post-exposition immédiate
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Expression du gène de l'IL-8 dans les cellules épithéliales nasales : nombre relatif d'ARNm immédiatement après l'exposition (corrigé à la ligne de base), ozone par rapport à l'air filtré
Délai: Visite de dépistage et post-exposition immédiate
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ARN isolé à partir de biopsies de cellules épithéliales nasales recueillies lors de la visite de dépistage (ligne de base) dans les six semaines précédant la première exposition et immédiatement après chaque exposition.
L'ARN sera analysé par réaction en chaîne par polymérase quantitative en temps réel (qPCR) pour déterminer l'impact de l'O3 sur l'expression des gènes inflammatoires.
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Visite de dépistage et post-exposition immédiate
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Le pourcentage de la capacité vitale forcée prédite (% CVF prédite) : changement immédiatement après l'exposition par rapport à la ligne de base
Délai: Ligne de base, immédiatement après l'exposition
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Les participants seront exposés soit à l'air filtré (FA), puis à l'ozone (O3), soit à l'O3, puis à la FA.
La spirométrie standard pour obtenir les mesures du VEMS et de la capacité vitale forcée (CVF) sera effectuée au départ dans les deux semaines précédant la première exposition, et immédiatement après la sortie de la chambre d'exposition pour chaque exposition.
Le % CVF prévu sera calculé à partir des valeurs mesurées par rapport aux valeurs attendues.
Le changement en % CVF prédit de la ligne de base à la post-exposition immédiate sera calculé pour chaque participant pour chaque exposition.
Les valeurs seront comparées entre FA et O3 pour déterminer l'effet de l'ozone sur le % CVF prévu.
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Ligne de base, immédiatement après l'exposition
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Collaborateurs et enquêteurs
Collaborateurs
Les enquêteurs
- Chercheur principal: David B Peden, MD, University of North Carolina, Chapel Hill
Publications et liens utiles
Publications générales
- 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.
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Réel)
Achèvement de l'étude (Réel)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Estimation)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- 15-2677
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