Lo studio sulla risposta immunitaria ftalato-allergene (PAIR)

1. Scopo:

   Studiare gli effetti degli ftalati sull'immunologia delle vie aeree, sulla funzione polmonare e sulle risposte allergiche nasali.

2. Ipotesi:

   L'inalazione di ftalati aumenta il reclutamento di cellule immunitarie nelle vie aeree superiori e influisce sulla funzionalità delle cellule immunitarie ed epiteliali.

   Ipotesi 2: l'inalazione di ftalati altera la risposta cellulare a una sfida allergenica per inalazione.

3. Giustificazione:

   Gli ftalati sono plastificanti o ammorbidenti, utilizzati nel PVC e in altre materie plastiche e in una gamma di prodotti di consumo. Poiché gli ftalati non sono legati chimicamente alla plastica, fuoriescono da questi prodotti, causando un'esposizione umana di routine attraverso l'aria, la polvere e il cibo. L'esposizione agli ftalati è stata collegata al peggioramento o allo sviluppo di malattie delle vie aeree negli studi epidemiologici, ma gli effetti degli ftalati sulle nostre vie aeree e sulle risposte immunitarie sono in gran parte sconosciuti. In questo studio vorremmo indagare su come un particolare ftalato, il dibutilftalato (DBP), può influenzare il sistema respiratorio e immunitario umano. Gli investigatori non si aspettano che le risposte siano evidenti ai soggetti; si aspettano che qualsiasi risposta che possa verificarsi sarà rilevabile solo attraverso un attento esame di cellule e tessuti (ad es. lavanda nasale e spazzole (liquido dal naso), campioni bronchiali, sangue, urina). I campioni nasali saranno utilizzati per la misurazione delle risposte infiammatorie nasali in termini di reclutamento cellulare e livelli di mediatori infiammatori. I campioni bronchiali consentiranno un esame raffinato di una risposta infiammatoria nel polmone e quindi forniranno informazioni molto più dettagliate sulle risposte indotte da ftalati dovute alla stimolazione allergenica. Comprendere questi sottili cambiamenti ci aiuterà a prevenire i problemi di salute associati all'esposizione agli ftalati in futuro.

4. Obiettivi:

   Stabilire che gli ftalati alterano la risposta immunitaria cellulare nelle vie aeree superiori.

5. Metodo di ricerca:

   Questo è un esperimento di crossover in cieco tra due condizioni (dibutilftalato, DBP o aria filtrata, FA), randomizzate e controbilanciate in base all'ordine.

   Dopo ogni esposizione di DBP o FA, consegneremo una sfida all'allergene inalato. La raccolta dei dati per ciascuna condizione sarà separata da un periodo di washout di 2 settimane.

   Per valutare gli effetti dell'esposizione sulla risposta immunitaria e sulla funzione polmonare, gli investigatori raccoglieranno ed eseguiranno quanto segue il giorno dell'esposizione o il giorno seguente:

   • Prima di ogni esposizione, 3 ore e 24 ore dopo l'esposizione, raccoglieremo campioni di urina e sangue, eseguiremo NAL e misureremo il volume espiratorio forzato (FEV1) mediante spirometria e FeNO.
   • Il test con metacolina verrà eseguito 24 ore dopo l'esposizione.
   • Lo spazzolamento nasale (NAB) verrà eseguito 3 ore prima dell'esposizione nella narice sinistra e 3 ore dopo l'esposizione nella narice destra.
   • Una frazione dei soggetti arruolati verrà sottoposta a broncoscopia 24 ore dopo l'esposizione, durante la quale verranno raccolti campioni broncoalveolari e biopsie endobronchiali.

   La letteratura fornisce dati contrastanti per gli ftalati per quanto riguarda alcuni degli endpoint analitici. Pertanto, per facilitare la scelta degli endpoint per lo studio principale, nonché per convalidare alcune procedure dello studio, verrà eseguito un "sottostudio di ottimizzazione del metodo" prima dell'inizio dello studio principale. Per questo sottostudio verrà reclutato un massimo di 25 soggetti sani, che firmeranno un consenso modificato che riflette la loro partecipazione limitata. Questi soggetti non saranno esposti a DBP o CA, ma saranno reclutati solo per la raccolta di sangue, lavaggio nasale e spazzolatura nasale o un sottoinsieme di questi campioni. Parteciperanno a una sola visita al Vancouver General Hospital, dedicando da 1 a 3 ore del loro tempo durante la partecipazione al sottostudio. Inoltre, prima di iniziare lo studio principale (sopra), possono essere reclutati fino a quattro soggetti sani per uno "Studio pilota" per ottimizzare la logistica delle esposizioni e le procedure sperimentali dello studio principale. Questi soggetti saranno sottoposti solo all'esposizione alla CA e riceveranno tutte le procedure e i campioni raccolti come descritto per lo studio vero e proprio ad eccezione della broncoscopia.

   I campioni raccolti durante il sottostudio di ottimizzazione del metodo e lo studio pilota saranno utilizzati per stabilire metodi analitici per misurare le risposte cellulari immunitarie come il sangue bianco o le risposte delle cellule epiteliali nasali ai componenti batterici (agonisti Toll Like Receptor (TLR)) e saggi di fagocitosi dopo l'esposizione in vitro agli ftalati (come descritto nelle procedure dello studio).

6. Analisi statistica:

Verrà utilizzato un modello a effetti misti per stimare tutti gli effetti ei contrasti pertinenti verranno utilizzati per testare le ipotesi. In particolare, i modelli includeranno l'esposizione (CA o DBP), l'ordine (CA prima di DBP o DBP prima di CA) e lo stato della variante genica (ad esempio, GSTM1 presente o GSTM1 nullo) come effetti fissi e il numero di identificazione del soggetto come effetto casuale. Il test dell'allergene per inalazione viene fornito durante entrambe le esposizioni DBP e CA e pertanto non sarà incluso nelle analisi statistiche.

L'influenza del livello generale di esposizione agli ftalati per 6 ftalati comunemente misurati, valutata nei campioni di urina del giorno 1 e 2 sulla funzione FeNO/sangue/polmonare, sarà analizzata mediante un modello a effetti misti che include l'esposizione (DBP, CA), il periodo di campionamento (giorno 1, Giorno 2) e livello di ftalati (Giorno 1, Giorno 2). Un'ANOVA unidirezionale verrà utilizzata per confrontare i livelli urinari di MnBP prima e dopo l'esposizione per vari punti temporali per verificare l'esposizione agli ftalati.