Effetti di interruzione del ritmo circadiano sull'inalazione di fumo

Partecipanti: per questo studio verranno reclutati maschi sani in età universitaria (n = 15), privi di disturbi del sonno e senza viaggi transmeridiani recenti (nelle ultime 2 settimane). I partecipanti completeranno questionari sul cronotipo (questionario Morningness-Eveningness; MEQ, questionario sul cronotipo di Monaco; MCTQ) per stabilire cronotipi intermedi. Ciò ridurrà al minimo l'effetto della preferenza circadiana sull'esposizione mattutina al fumo. I partecipanti saranno successivamente dotati di monitor di attività (ActiCal) per monitorare il sonno e l'attività fisica per tutta la durata dell'esperimento. Ai partecipanti verrà chiesto di mantenere un normale programma di sonno per almeno 3 giorni prima delle prove sperimentali e tenere un registro del sonno per verificare.

Prove sperimentali: i partecipanti saranno sottoposti a 2 prove sperimentali in un disegno incrociato randomizzato, con un periodo di interruzione di almeno 1 settimana tra le prove; 1) NS-250: sonno normale con esposizione al fumo di legna a 250 µg/m^3 e RS-250: sonno limitato con esposizione al fumo di legna a 250 µg/m^3. I partecipanti avranno un'opportunità di sonno di 8 ore a casa propria durante le prove NS (22:00-06:00) e un'opportunità di sonno di 4 ore durante le prove RS (00:00-04:00). In tutte le prove, i partecipanti riferiranno al laboratorio alle 07:30 del mattino dopo la notte di sonno sperimentale. L'esposizione PM si verificherà dalle 08:00 alle 08:45 mentre si pedala al 70% della riserva di frequenza cardiaca (HRR) per simulare le esigenze fisiche della lotta antincendio.

Condensato del respiro espirato (EBC): l'EBC verrà raccolto utilizzando tecniche di raccolta standardizzate di 10 minuti. Al fine di preservare l'integrità del campione per biomarcatori potenzialmente labili (ad esempio, stress ossidativo), il pH del campione verrà misurato immediatamente prima dell'aliquotazione in più criotubi (500-700 µl), del congelamento rapido e della conservazione a -80 gradi C fino a ulteriore analisi. Verranno eseguiti pannelli di biomarcatori standardizzati per lo stress ossidativo e l'infiammazione utilizzando un singolo approccio di disgelo.

Analisi dei biomarcatori infiammatori: il sangue verrà raccolto in vacutainer eparinizzati prima (PRE) e immediatamente dopo (POST) l'esposizione al PM2.5 e centrifugato per la raccolta del plasma. Il plasma sarà analizzato per biomarcatori infiammatori (interleuchina (IL)-6, fattore di necrosi tumorale (TNF)-α, pentraxina-3 e proteina C-reattiva (CRP)) utilizzando test standard di immunoassorbimento enzimatico (ELISA).

Valutazione del ritmo circadiano: durante tutto il protocollo sperimentale, i ritmi circadiani saranno valutati in due modi; 1) Actigrafia e 2) Espressione genica dell'orologio in tamponi cellulari buccali. Gli atti saranno indossati per raccogliere le variabili del sonno (tempo, durata, qualità). L'espressione genica dell'orologio (CLOCK, BMAL1, PER2) sarà misurata in tamponi prelevati dalla guancia a intervalli di 6 ore (00:00, 06:00, 12:00, 18:00) per valutare gli effetti della privazione del sonno sul ritmo circadiano. I tamponi guanciali verranno immediatamente posti nel buffer di stabilizzazione dell'RNA fino all'isolamento. I tamponi prelevati alle 00:00 verranno eseguiti con un'esposizione minima alla luce per evitare interruzioni del sonno. Questi metodi sono stati utilizzati in precedenza per valutare il sonno normale e interrotto.