Ridurre l'inquinamento atmosferico per abbassare la pressione sanguigna (AIR PRESSURE)

1. L'inquinamento atmosferico causato da particolato fine con diametro aerodinamico <2,5 μm (PM2,5) è il quinto principale fattore di rischio per la mortalità globale,1,2 prevalentemente a causa di malattie cardiovascolari (CVD).3-5 Mentre diversi meccanismi sono responsabili,4,6 gli aumenti della pressione sanguigna (BP) indotti da PM2.5 sono stati identificati come un percorso chiave.7-10 Le esposizioni a breve termine (ore-giorni) di PM2.5 aumentano la pressione sistolica (SBP) di 2-10 mmHg in modo dose-dipendente, mentre le esposizioni a lungo termine (da mesi ad anni) promuovono l'insorgenza di ipertensione (HTN).7, 11,12 I meccanismi rilevanti includono l'infiammazione sistemica, la disfunzione autonomica e vascolare e l'attivazione del sistema renina-angiotensinaldosterone (RAAS).4,5,7 Stime recenti della mortalità annua da PM2,5 sono 8,9 milioni a livello globale, in parte a causa dell'HTN mediata da PM2,5.1,13 L'esposizione agli attuali livelli di PM2,5 ambientale negli Stati Uniti è associata a PA elevata, aumento del rischio CVD e stimato 213.000 morti all'anno.1 Dati i miliardi di persone colpite, il PM2.5 è un fattore di rischio HTN indipendente (modificabile) di importanza per la salute pubblica globale. Pertanto, mitigare l'elevazione clinicamente significativa della pressione arteriosa dovuta all'inquinamento atmosferico riducendo l'esposizione al PM2,5 probabilmente contribuirà alla riduzione della mortalità correlata alle malattie cardiovascolari.
2. HTN è il principale fattore di rischio per la morbilità e la mortalità globale e una delle principali cause di disparità di salute. Quasi il 50% degli adulti statunitensi soddisfa i criteri (≥130/80 mm Hg) per HTN.14 Persistono gravi disparità tali che le comunità svantaggiate, tra cui Detroit, hanno la più alta prevalenza di HTN e il minor successo terapeutico. Prove crescenti indicano che il PM2.5 contribuisce a questa epidemia di HTN,7-11 e che gli individui in ambienti urbani svantaggiati (ad esempio, Detroit) affrontano concentrazioni più elevate di inquinanti atmosferici.15-17 Le comunità di basso status socioeconomico sono particolarmente "vulnerabili" (cioè altamente esposte) e "suscettibili" (cioè a maggior rischio di effetti negativi sulla salute) all'inquinamento atmosferico.15,17,18 A Detroit, è stato dimostrato che la mortalità cardiovascolare è influenzata congiuntamente dagli alti livelli di PM2,5 e dalla vulnerabilità alle esposizioni nelle comunità di colore e dallo stato socioeconomico inferiore. Gli studi dei ricercatori hanno dimostrato che gli inquinanti atmosferici nella città di Detroit sono responsabili dell'aumento della pressione arteriosa. Quindi, affrontare le co-epidemie di esposizione al PM2.5 e le malattie cardiometaboliche non è solo una questione di importanza per la salute pubblica, ma anche di giustizia ambientale per contesti urbani come Detroit. Pertanto, le epidemie gemelle di inquinamento atmosferico e HTN convergono nelle comunità urbane scarsamente servite (ad esempio Detroit) e richiedono un'attenzione immediata. La nuova strategia di reclutamento che utilizza le unità sanitarie mobili (MHU) della Wayne State University (WSU) raggiunge direttamente le comunità svantaggiate di Detroit in modo che possano essere arruolate le persone colpite in modo sproporzionato da PM2.5 e pressione arteriosa elevata.
3. I purificatori d'aria portatili per interni (PAC) sono un nuovo approccio per ridurre il carico sanitario di HTN e PM2.5. In una meta-analisi di 10 studi PAC (n=604), è stato dimostrato che una riduzione di ≈30-60% del PM2,5 ha abbassato la SBP di ≈4 mm Hg in ≈13 giorni.19 Nello studio degli investigatori su 40 non fumatori che vivevano in alloggi per anziani urbani, 20 PAC hanno abbassato il PM2,5 personale di ≈40% e la SBP mattutina di 3,2 mmHg in 3 giorni, con riduzioni maggiori (≈8 mm Hg) negli individui obesi. Prove emergenti mostrano che l'obesità e le anomalie cardiometaboliche sottostanti svolgono un ruolo meccanicistico negli aumenti della pressione arteriosa indotta da PM2,5 e possono essere alla base della loro suscettibilità al PM2,5 e dell'aumentata risposta all'abbassamento della pressione arteriosa ai PAC. Ciò sostiene che le popolazioni che soffrono comunemente di obesità, compresi gli ipertesi afroamericani, possono ottenere benefici particolarmente potenti dai PAC. Per dimostrare se la riduzione della pressione arteriosa dovuta all'uso di PAC è sostenibile in contesti reali, sono necessarie prove per diverse settimane che impiegano tecnologie remote con un ampio campione di pazienti che risiedono nelle proprie case in comunità urbane vulnerabili. Queste le caratteristiche e le novità dello studio attuale.

Tutti gli studi precedenti sull'intervento sull'esposizione all'inquinamento atmosferico hanno utilizzato metodi di contatto fisico con i partecipanti per valutare l'esposizione e misurare la pressione arteriosa. Tuttavia, tali metodi di contatto diretto e visite domiciliari per raccogliere dati durante questa pandemia di COVID-19 diventano una sfida e non sono sicuri sia per i ricercatori che per i partecipanti allo studio. Inoltre, costa più manodopera e risorse. Le moderne tecniche di monitoraggio, le apparecchiature e le tecnologie di comunicazione forniscono la raccolta dei dati utilizzando un metodo "low touch" di monitoraggio remoto della riduzione del PM e dell'abbassamento della pressione arteriosa domiciliare (HBP), che è importante nell'era COVID, nonché per ridurre il carico del paziente e ridurre il follow-up del paziente. su. Ciò si presterà a essere potenzialmente notevolmente potenziato se i pazienti possono eseguire tutti gli endpoint tramite la tecnologia remota. Questo studio sarà il primo a testare questa tecnologia in quanto si applica agli studi epidemiologici. Questo non è mai stato testato prima.

Inoltre, gli studi in passato hanno utilizzato popolazioni miste con diversi livelli di pressione arteriosa e stato di malattia. Non è noto se la riduzione della pressione arteriosa riducendo l'esposizione al PM2.5 utilizzando i PAC funzionerà anche su persone con HTN lieve. In questo studio, i ricercatori si concentreranno specificamente sulle persone con lieve HTN, i pazienti che necessitano effettivamente di un intervento per abbassare la pressione sanguigna per il trattamento precoce. Questo non è stato osservato in questa popolazione con HTN lieve.

Questo studio servirà come prova cardine per dimostrare che i PAC sono: 1) un metodo efficace per ridurre l'esposizione a PM2.5 e SBP; e 2) un nuovo intervento per il trattamento della pressione arteriosa moderata e potenzialmente per ridurre gli effetti cardiovascolari del PM2.5. 3) L'obiettivo degli investigatori di dimostrare che i nuovi metodi remoti low-touch sono accettabili e affidabili per valutare i benefici degli interventi sull'inquinamento atmosferico e che potrebbero essere estesi a migliaia di partecipanti e beneficiare un gran numero di membri vulnerabili della comunità.

Lo studio attuale ha diverse innovazioni e contributi chiave. Questo sarà il primo studio PAC a: 1) Persistere per più di pochi giorni nella durata dell'intervento, consentendoci di determinare se la riduzione della pressione arteriosa con l'uso di PAC è sostenibile per una durata clinicamente rilevante di 21 giorni di uso attivo. 2) Questo studio è ≈ 5 volte più grande del precedente studio di Detroit al fine di fornire le prove più definitive ("studio cardine") e consentire il test dei modificatori dell'effetto (ad es. BP molto probabilmente trarrà beneficio da un nuovo intervento di abbassamento della pressione arteriosa. 3) Sfruttare le MHU WSU esistenti per affrontare le disuguaglianze ambientali per i pazienti urbani con elevata pressione arteriosa. 4) Impiegare tecnologie mobili e monitoraggio remoto per rilevare i livelli di pressione arteriosa domestica e PM2,5 tramite metodi "low-touch" in un contesto comunitario reale in pazienti vulnerabili agli effetti sulla salute di esposizioni elevate a pressione arteriosa e PM2,5.

Gli investigatori ipotizzano che 1) l'uso di PAC ridurrà l'esposizione indoor a PM2.5 che successivamente ridurrà SBP. 2) Questa riduzione della pressione arteriosa domiciliare sarà sostenibile per diverse settimane nelle persone con pressione arteriosa lievemente elevata. 3) Lo studio può essere condotto tramite tecnologia remota "low touch" (utilizzando monitor BP e PM domestici). 4) Questa tecnologia remota sarà utilizzabile e accettabile per i membri vulnerabili delle comunità svantaggiate di Detroit.

Obiettivo primario: determinare se rispetto alla simulazione, l'uso attivo di PAC durante periodi clinicamente rilevanti può fornire riduzioni sostenute dei livelli di HBP (oltre 21 giorni) riducendo il particolato fine a livello personale (PM2.5) esposizioni all'inquinamento atmosferico in pazienti con BP leggermente alta residenti in comunità svantaggiate vulnerabili in tutta Detroit.

Obiettivo secondario: esplorare i biomarcatori clinici (età, sesso, indice di massa corporea) che predicono la risposta di abbassamento della pressione arteriosa all'intervento PAC per colpire le popolazioni a rischio in interventi su larga scala e futuri contesti clinici del mondo reale e futuro clinico del mondo reale impostazioni.