Fattibilità della PET/TC per rilevare la distribuzione orale/polmonare della nicotina dopo l'uso di sigarette elettroniche

I produttori di sigarette elettroniche affermano che le sigarette elettroniche sono più sicure delle sigarette convenzionali e che possono aiutare a smettere di fumare. Di conseguenza, le sigarette elettroniche stanno guadagnando popolarità e sono utilizzate dal grande pubblico in sostituzione delle sigarette tradizionali. Tuttavia, si sa poco sui benefici e sui rischi per la salute dell'uso di sigarette elettroniche. Sebbene le sigarette elettroniche abbiano dimostrato di avere un effetto trascurabile sull'esposizione al monossido di carbonio e sulla frequenza cardiaca, contengono una varietà di gliceroli mescolati con concentrazioni variabili di nicotina. Inoltre, nelle soluzioni di ricarica e/o nei vapori risultanti sono presenti altre sostanze, come nitrosoammine specifiche del tabacco, cotinina, aldeidi, metalli, composti organici volatili, alcaloidi del tabacco e altri ingredienti farmacologicamente attivi (sebbene in concentrazioni molto inferiori a quelle dei combustibili sigarette tradizionali). Inoltre, gli studi hanno dimostrato che durante il processo di nebulizzazione esiste un'ampia gamma di dimensioni del particolato formato che dipende sia dal dispositivo che dalla soluzione di ricarica utilizzata. È risaputo che il particolato inalato può indurre infiammazione e alla fine può portare ad un aumento di una varietà di rischi per la salute tra cui malattie cardiovascolari ed enfisema. Sebbene le sigarette elettroniche non siano attualmente regolamentate, gli studi hanno indicato che i prodotti e-liquid dovrebbero essere regolamentati per garantire un rilascio costante di nicotina e per vietare l'uso di glicole etilenico e altri eccipienti che attualmente possono essere presenti a livelli potenzialmente dannosi (categoria ad alto rischio ). Inoltre, sono disponibili solo dati validi minimi relativi alla biodistribuzione (deposizione di eccipienti di nicotina e/o aerosol) in seguito all'inalazione. La valutazione della deposizione di nicotina e aerosol nel corpo aiuterà a determinare se le particelle formate durante il processo di nebulizzazione possono indurre gravi rischi per la salute. Inoltre, questi dati possono essere confrontati con il fumo di sigaretta tradizionale per determinare se le sigarette elettroniche sono davvero un'alternativa più sicura alle sigarette convenzionali. Per fornire questi dati, è necessario sviluppare metodi quantitativi che consentano un'accurata determinazione della biodistribuzione in vivo dopo l'inalazione.

Per determinare l'idoneità, i partecipanti completeranno in sequenza due sondaggi sull'idoneità che includono domande relative al loro uso di sigarette elettroniche, sigarette di tabacco, altri prodotti del tabacco e prodotti farmaceutici. Gli opuscoli e i post sui social media includeranno un collegamento al Sondaggio di idoneità 1. Il Sondaggio 1 raccoglierà informazioni mediche sensibili, ma sarà completamente anonimo. Le informazioni mediche saranno raccolte esclusivamente allo scopo di determinare l'idoneità dei partecipanti e saranno scollegate da qualsiasi informazione identificativa dei partecipanti, nonché dai futuri dati di studio raccolti. Una volta che i partecipanti sono stati giudicati idonei dal Sondaggio 1, saranno indirizzati a completare il Sondaggio 2 per confermare la loro idoneità. Il sondaggio 2 porrà ai partecipanti domande sulle loro abitudini di svapo. Se vengono confermati idonei al sondaggio, verrà chiesto loro di fornire anche il proprio nome e le informazioni di contatto (e-mail). Il personale dello studio contatterà quindi i partecipanti idonei per programmare un orario in cui venire al WCIBMI per la loro visita iniziale. Le risposte del sondaggio 1 e del sondaggio 2 saranno completamente scollegate per mantenere l'anonimato sulle informazioni mediche dei partecipanti. Una volta che il partecipante è stato ritenuto idoneo e ha mostrato interesse a partecipare, sarà invitato al WCIBMI per vedere le strutture e il relativo modulo di consenso sarà esaminato e firmato. I partecipanti parteciperanno esclusivamente a una prova generale dello studio oppure parteciperanno sia a una prova generale che allo studio di imaging completo. Durante la prova generale, i partecipanti seguiranno il processo di studio senza l'uso della sigaretta elettronica 11C-nicotina e senza eseguire alcuna immagine. Il partecipante si spoglierà prima e si trasformerà in camice ospedaliero. Il soggetto indosserà anche dispositivi di protezione individuale (DPI) monouso per tutto il corpo, tra cui camice, retina per capelli, doppi guanti in lattice e rivestimenti per i piedi. Quindi, il soggetto si sdraierà sul letto del sistema di imaging PET/TC e si eserciterà a sbuffare in posizione supina, la postura corretta per la scansione PET ed espirare nelle trappole del gas. I partecipanti che partecipano solo alla prova generale utilizzeranno la propria sigaretta elettronica personale per svapare nel sistema. Per i partecipanti che stanno partecipando allo studio completo, gli investigatori forniranno loro la sigaretta elettronica che useranno nello studio completo. L'urina verrà raccolta dalle partecipanti di sesso femminile dello studio completo per confermare che non sono incinte. Durante lo studio, in primo luogo, la S-nicotina sarà etichettata con C11 e inserita nella cartuccia di una sigaretta elettronica. La S-nicotina può essere somministrata in due diverse dosi. Gli investigatori si concentreranno sui 3 mCi C11 (Dose Level A) nella sigaretta elettronica al momento dell'inalazione iniziale precedentemente purificata mediante HPLC. Se 3 mCi non producono un'adeguata qualità dell'immagine, il dosaggio verrà aumentato a 9 mCi (Dose Level B) per i partecipanti successivi. Per determinare il livello di dose appropriato, le scansioni di imaging saranno riviste in modo indipendente almeno da tre ricercatori esperti (Michael V. Knopp, Chadwick Wright e Jun Zhang). Una volta che la sigaretta elettronica etichettata C11 entra nella struttura, può essere collocata nel calibratore di dose per la conferma della dose secondaria e quindi trasportata direttamente nella sala di imaging. Al soggetto verrà quindi chiesto di iniziare l'inalazione (massimo 10 spruzzi a intervalli di 30 secondi) mentre è posizionato nel sistema PET/TC. Successivamente, la sigaretta elettronica verrà rimossa dal sistema di imaging da un membro del personale e l'attività residua del liquido elettronico verrà determinata utilizzando un calibratore di dose. L'imaging PET/TC verrà quindi eseguito per un massimo di 60 minuti dopo l'inalazione. Il soggetto verrà posizionato nella telecamera PET in modo da generare fette assiali nei seguenti settori: cervello, cavità orale, gola e polmoni. Dalle immagini PET/CT, sarà determinata la deposizione quantitativa di radioattività, e saranno valutate la biodistribuzione e l'uptake/clearance. I dati acquisiti verranno utilizzati per la simulazione basata su listmode per determinare la dose potenzialmente più bassa possibile utilizzando la nuova tecnologia digitale PET/CT. Dopo la scansione, il soggetto verrà rimosso dalla suite di imaging e gli verrà chiesto di rimanere nell'area di attesa/recupero del paziente per un massimo di 120 minuti (2 ore). Prima del rilascio, il soggetto verrà esaminato per garantire che l'aria espirata/emessa sia a livelli di fondo rispetto alle radiazioni. Inoltre, tutti i soggetti saranno contattati entro 12-48 ore dopo il rilascio dallo studio per assicurarsi che si sentano bene e non abbiano avuto alcuna reazione avversa allo studio. Eventuali reazioni avverse verranno registrate e segnalate immediatamente al PI.