A dízelolaj akut expozíciója: meghosszabbítja a gyulladást és az érrendszert (DEVA)

Bevezetés A dízel és termékei a világ városi és vidéki területein élőket érintő egyik leggyakoribb szennyezőanyag. A sürgősségi osztályokon részt vevő betegek többsége valószínűleg tartósan ki volt téve a dízelmotorok kipufogógázainak, különösen azok, akik forgalmas városi utak és autópályák közelében élnek. A dízel kipufogógázok a 10 μM (PM10) átlagos aerodinamikai átmérőjűnél kisebb tömegű atmoszférikus részecskék több mint 50%-ában hozzájárulnak a légszennyezésért. A 2,5 μM-nál kisebb (PM2,5) finom részecskék és a 0,1 μM alatti extrém kis részecskék esetében a légszennyezéshez való hozzájárulás sokkal nagyobb. Ezek a részecskék elég kicsik ahhoz, hogy belélegezzék és lerakódjanak a tüdőben, ahol káros hatásokat fejthetnek ki.

Európában és Japánban epidemiológiai vizsgálatok kimutatták a szív- és érrendszeri megbetegedések magas arányát, valamint az akut és krónikus légúti megbetegedések előfordulását a dízel kipufogógázokkal való foglalkozási expozíciót követően. Kísérleti állatkísérletek azt is kimutatták, hogy a hígított dízelmotor károsanyag-kibocsátása rontja a bal kamra szisztolés teljesítményét, a szimpatikus hajtást, a fibrózist/fibrinolízist és felgyorsítja az érelmeszesedést. Az epidemiológiai vizsgálatok és a kísérleti állatmodellek azonban meglehetősen pontatlanok az e hatásokért felelős mechanizmusokat és a krónikus dízel kipufogógáz-expozíció klinikai hatását illetően. Ezen túlmenően, bár dokumentálták az összefüggést az akut koronária szindrómák (ACS) és a dízelmotorok kipufogógázainak való akut expozíció között, nem ismert, hogy a viszonylag rövid távú expozíció elhúzódó gyulladásos reakciókat okozhat-e és/vagy befolyásolhatja-e az endothel funkciót és az érfal tulajdonságait. oly módon, hogy potenciálisan elősegítse az ateroszklerotikus elváltozások kialakulását.

Ennek a tanulmánynak az a célja, hogy felmérje a dízel kipufogógázoknak való rövid távú expozíció hatását az artériák rugalmasságára, az érrendszeri működésre és a gyulladásos biomarkerekre.

Módszerek Vizsgálati populáció Az önkéntesek részt vesznek ebben a randomizált, kettős vak, keresztezett vizsgálatban. Minden önkéntes, aki bekerült a vizsgálatba, mentes lesz szív- és érrendszeri betegségektől, magas vérnyomástól, diabetes mellitustól, tüdőbetegségtől és akut gyulladásos vagy krónikus betegségektől. Azokat az alanyokat, akiknél kóros kiindulási 12 elvezetéses elektrokardiogramot és/vagy károsodott légzésfunkciós tesztet találnak, kizárják a vizsgálatból.

Kizárásra kerülnek azok a személyek, akik a vizsgálatba való bevonást megelőző két hónapban szív- és érrendszeri gyógyszereket, antioxidáns- vagy vitaminpótlást, orális fogamzásgátlót vagy gyulladáscsökkentő szert szedtek.

A hormonpótló kezelésben részesülő nőket és a rendszertelen menstruációs ciklusú premenopauzális nőket szintén kizárják a vizsgálatból. A vizsgálatra kiválasztott összes nőt terhességi tesztnek vetik alá minden vizsgálat előtt.

A vizsgálat tervezése Ez egy randomizált, kettős vak, keresztezett vizsgálat. Minden alanyot levegőnek vagy szennyező anyagoknak tesznek ki két ülésen, amelyekre 4 hét különbséggel 8.00 és 10.00 óra között kerül sor egy ad hoc laboratóriumban. Minden ülésen az alanyok 2 órás expozíciós perióduson esnek át szabályozott mennyiségű dízel kipufogógáznak vagy szűrt levegőnek. Minden ülésen megmérik az érfunkció markereit (áramlás által közvetített tágulás, pulzushullám sebesség és augmentációs index), a szimpatikus aktivitást, valamint a gyulladásos és fibrinolitikus profilt ábrázoló vérvizsgálatokat. Ezeket a méréseket az alapvonalon (az expozíció-T0 előtt), a 2 órás vizsgálat végén (T2) és az expozíció vége után 24 órával (T24) kell elvégezni (1. ábra).

A méréseket minden, a vizsgálatban részt vevő nőnél a menstruációs ciklus ugyanabban a fázisában (késői luteális fázis) végzik. A résztvevők tartózkodni fognak az alkohol és a koffeintartalmú folyadékok fogyasztásától, valamint a koffeint tartalmazó gyógyszerek használatától, illetve a dohányzástól. Minden önkéntest megvizsgálnak, miután legalább 8 órán át éhezett állapotban voltak. A résztvevőket arra utasítják, hogy a vizsgálati időszak alatt kerüljék a táplálkozási és fizikai aktivitási szokások megváltoztatását.

Dízel kipufogógáz és szűrt levegő expozíciója A dízel kipufogógázoknak való önkéntes expozíciót egy speciálisan kialakított 30 m2-es helyiségben végezzük, amelyet hermetikusan lezártak. A dízel kipufogógázokat egy dízelmotor (2500 köbcentis és 100-150 LE) állítja elő, és egy csőrendszeren keresztül juttatja el az exponáló helyiségbe. A vizsgálatba való belépés előtt a szén-monoxid (CO) beltéri szintjét, valamint a finom levegőben lebegő részecskék (PM2.5) koncentrációit mérik, szabályozzák és a kívánt határokon belül tartják hordozható környezetvédelmi műszerekkel. A megfelelő szintű PM2,5- és CO-expozíció biztosítása érdekében minden mérést ellenőrizni kell, és összehasonlítani kell az Európai Bizottság vonatkozó szabványaival. Pontosabban: 25 µg/m3 (átlagos éves határérték) a PM2,5-részecskék esetében és 10 µg/m3 (maximum napi 8 órás átlag) a CO esetében.

Vaszkuláris mérések Az endothel funkció értékelése Lineáris elrendezésű ultrahang (U/S) transzducer használatával az endothel funkciót az artéria brachialis áramlásközvetített dilatációjának (FMD) becslésével értékelik, a szabványos protokollok szerint.

A központi artériás merevség mérése A carotis-femoralis pulzushullám sebességét (PWV), az aorta merevségének mutatóját a pulzus áthaladási ideje és a 2 rögzítési hely közötti távolság mérései alapján számítják ki (PWV = távolság, méterben, osztva a tranzitidővel, másodpercig) egy jól validált, nem invazív eszközzel (SphygmoCor; AtCor Medical, Sydney, Ausztrália) a korábban leírtak szerint.

Hullámvisszaverődés mérése A központi (aorta) nyomáshullámforma AIx-ét a hullámvisszaverődések és az artériás merevség összetett indexeként számítják ki validált, kereskedelmi forgalomban kapható rendszer (SphygmoCor; AtCor Medical, Sydney, Ausztrália) segítségével, amely az applanáció elvét alkalmazza. tonometria. A radiális nyomás hullámformáit az artériában a brachialisban mért vérnyomásmérő szisztolés vérnyomás és diasztolés vérnyomás alapján kell kalibrálni. Mivel az AIx-et a szívfrekvencia változásai befolyásolják, megfelelően korrigálták (75 bpm-es állandó pulzusszámra korrigálva; AI75).

A szimpatikus aktivitás értékelése A szívfrekvencia variabilitás (HRV) az autonóm idegrendszer szívműködésre gyakorolt ​​hatását fejezi ki. Az alacsony HRV a megnövekedett szimpatikus tónusnak tulajdonítható, és azt találták, hogy összefüggésbe hozható a megnövekedett kardiovaszkuláris morbiditással és mortalitással. A szimpatikus aktivitást a HRV kiszámításával értékelik folyamatos elektrokardiográfiás vizsgálattal (EKG), amelyet 20 percig Holter készülékkel rögzítettek. Az EKG-adatok ezután számítógépre kerülnek átvitelre a HRV értékelésére, amelyet a jelenlegi nemzetközi irányelveknek megfelelően végeztek, és megmérik a normál és normál intervallumok szórását (SDNN). (Holter szoftver, Synescope, 3.1-es verzió, ELA Medical, Franciaország).

Fibrinolízis és gyulladás markerek Az éhomi vénás vérmintát vénapunkcióval veszik a kiinduláskor (az expozíció előtt – T0), a 2 órás kezelés végén (T2) és 24 órával az expozíció vége után (T24). A vénás vérmintákat 3000 fordulat/perc sebességgel centrifugáljuk, a szérumot összegyűjtjük és -80 C-on tároljuk a vizsgálatig.

A protrombotikus állapotot a fibrinogén szintjének a Multifibren® U rendszerrel történő mérésével értékelték. A fibrinolitikus aktivitást a protein C plazmaszint és a protein S aktivitás mérésével értékeljük, amelyeket a STA® - Staclot® Protein C kittel, illetve a HemosIL™ Protein S Activity kittel mértek. Ezenkívül a dízel kipufogógázok által kiváltott gyulladásos profil kiindulási változásait a szérum C-reaktív protein (CRP) mérésével, az Architect Abbott készülékkel vizsgálják.