Suscettibilità genetica all'infiammazione delle vie aeree indotta dall'ozono negli esseri umani (GARBOZ)

Giorno della valutazione dell'espettorato: ai soggetti che soddisfano lo stato di salute richiesto dopo lo screening medico verrà fornita una descrizione verbale e scritta di tutte le procedure sperimentali e dei possibili rischi connessi alla loro partecipazione. A tutti i soggetti sarà richiesto di fornire il consenso informato scritto per partecipare allo studio. Verrà inoltre determinata la capacità dei soggetti di produrre campioni di espettorato indotti adeguati. Pertanto ai soggetti verrà chiesto di produrre espettorato a seguito di inalazione di soluzione salina ipertonica (3, 4 e 5%). I soggetti devono essere in grado di produrre almeno 50 mg di espettorato (tappo selezionato) per campione. Ogni campione di espettorato deve contenere una conta cellulare totale di almeno 100.000 cellule, una conta cellulare differenziale contenente meno del 40% di cellule epiteliali squamose e una vitalità cellulare di almeno il 50%, riducendo così al minimo la variabilità nel recupero cellulare e la contaminazione delle cellule squamose. I soggetti che sono produttori effettivi di espettorato verranno quindi programmati per una sessione di formazione. I soggetti possono ancora essere esclusi dallo studio se non in grado di eseguire adeguati test di funzionalità polmonare.

Sessione di formazione: la sessione di formazione avrà luogo non meno di 2 giorni prima dell'esposizione

• Test di funzionalità polmonare, tra cui spirometria e pletismografia (misurazioni del body box).
• Introduzione alla camera di esposizione all'ozono.
• Istruzioni su come utilizzare il tapis roulant, inclusa una misurazione della ventilazione al minuto per raggiungere il livello di esercizio richiesto per lo studio.
• Misurazione dell'ossido nitrico: misura la quantità di ossido nitrico (NO) presente nell'aria espirata. Un aumento della concentrazione di NO nell'aria espirata può essere riscontrato in persone normali con infiammazione acuta durante le infezioni del tratto respiratorio superiore e in associazione con i sintomi nei pazienti con rinite allergica. Pertanto, la misurazione della concentrazione di NO nell'aria espirata può essere utile come valutazione indiretta dell'infiammazione delle vie aeree. La produzione polmonare di NO sarà misurata mediante raccolta di un campione di gas esalato. La produzione nasale di NO sarà misurata direttamente collegando una linea di campionamento dell'analizzatore di NO a una narice con l'altra narice aperta all'aria ambiente. Durante la misurazione nasale il soggetto espirerà attraverso un tubo monouso di cartone con una resistenza per chiudere il palato e prevenire la contaminazione del campione nasale con. L'intera procedura dovrebbe essere completata in meno di 15 minuti.

Protocollo di esposizione e test: all'arrivo in laboratorio, lo stato di salute clinica dei soggetti sarà accertato dal personale medico, inclusa la frequenza cardiaca di base, la pressione sanguigna, la valutazione dei sintomi respiratori (rumore del respiro) e la salute generale. A tutti i soggetti di sesso femminile sarà richiesto di fornire una storia del ciclo mestruale e sarà richiesto un campione di urina per il test di gravidanza. Ogni test di gravidanza sarà considerato valido per 7 giorni. Il test sarà rinviato se un soggetto supera i limiti precedentemente stabiliti.

L'esposizione all'ozono a 0,4 ppm sarà condotta in una camera di esposizione all'ozono. Ogni soggetto sarà esposto all'ozono per 2 ore. Durante l'esposizione, i soggetti eseguiranno quattro periodi di 15 minuti di esercizio moderato (ventilazione minuto o VE = 30 40 L/min) su un tapis roulant, ciascuno separato da 15 minuti di riposo seduto. Prima e dopo l'esposizione, la funzione polmonare e i suoni respiratori saranno valutati per eventuali segni di costrizione bronchiale. La venipuntura (come indicato sopra) avverrà prima dell'esposizione. Le misurazioni delle prestazioni cardiorespiratorie saranno ottenute durante ogni periodo di esercizio.

Circa 4-6 ore dopo l'esposizione all'ozono, si verificherà la puntura venosa. I soggetti eseguiranno le procedure di induzione dell'espettorato sopra descritte con soluzione salina ipertonica inalata nebulizzata (3, 4 e 5%). Il soggetto rimarrà sotto controllo medico fino a quando la funzione polmonare (spirometria) ritorna entro il 5% dei valori basali pre-esposizione prima di lasciare il laboratorio. Circa 24 ore dopo l'esposizione all'ozono, i soggetti torneranno al laboratorio per i test di funzionalità polmonare e l'induzione dell'espettorato, oltre a un campione di sangue venoso.

Ad ogni punto temporale (pre e post esposizione e 24 ore dopo l'esposizione), il sangue verrà prelevato dalla vena dell'avambraccio nelle provette del laboratorio clinico. Durante uno di questi prelievi di sangue verranno prelevati i 5 ml aggiuntivi per la genotipizzazione. Il plasma sarà separato da 4 ml e congelato a 70 gradi C per future analisi di mediatori di interesse, come le citochine, così come altri effetti sistemici dell'ozono. Il sangue rimanente sarà valutato mediante analisi del sangue intero per marcatori di attivazione infiammatoria e immunitaria (CD11b, CD14, CD64, CD16, HLA-DR, CD45, CD3, CD80, CD86) e funzione (fagocitosi e burst ossidativo) mediante flusso a due colori citometria. L'RNA sarà estratto dalle cellule infiammatorie dell'espettorato per l'analisi dei microarray.

Durante lo svolgimento della partecipazione tutti i soggetti saranno tenuti ad astenersi; ingestione di vitamine C ed E, aspirina o qualsiasi altro farmaco antinfiammatorio, esposizione al fumo di sigaretta o altri irritanti. Inoltre, ai soggetti verrà chiesto di non assumere nulla per via orale per 2 ore prima dell'induzione dell'espettorato. Verrà chiesto loro di arrivare al laboratorio di ricerca NPO x 2 ore il giorno della formazione e il giorno successivo all'esposizione e pranzeranno il giorno dell'esposizione in un momento che consentirà il requisito NPO di 2 ore.