Het JOIN-project: De lucht in diagnose en preventie van astma en allergie (JOIN)

Doelstellingen:

Het JOIN-project combineert de onderzoeksgebieden gezondheid en binnenmilieu om bij te dragen aan de ontwikkeling en validatie van een nieuwe astma-diagnosemethode door middel van uitgeademde VOS-analyse. Deze methode is gevoeliger, specifieker en volledig niet-invasief. Bovendien zal het JOIN-project de impact beoordelen van blootstelling aan het binnenmilieu, namelijk hormoonontregelaars, op de ontwikkeling van astma en allergie bij kinderen. De specifieke doelstellingen van het project zijn:

1. Classificeer kinderen met astma en gezonde controles met uitgeademde VOS-profielen;
2. Classificeer fenotypes van astma met behulp van uitgeademde VOC-profielen;
3. Evalueer de invloed van langdurige blootstelling aan exogene VOC's op de uitgeademde ademmonsters;
4. Blootstelling binnenshuis karakteriseren door de concentraties te meten van een reeks chemicaliën geïdentificeerd als EDC's in de binnenlucht en stof in huizen;
5. Evalueer het verband tussen blootstelling aan EDC's binnenshuis en de gezondheidsresultaten van kinderen gericht op astma/allergieën en ook met de verergering van allergieën en ademhalingssymptomen bij degenen die al gesensibiliseerd zijn;
6. Onderzoek welke bouwmaterialen en consumentenproducten het meest bijdragen aan de blootstelling van kinderen;
7. Beoordeel het verband tussen blootstelling aan EDC's binnenshuis en longfunctie, luchtwegontsteking en reactievermogen, en uitgeademde en urine biomarkers van ziekte.

De voltooiing van dit project kan bijdragen tot de validatie van een nieuwe diagnostische methode voor astma die op weg is om in een echte klinische context te worden geïntroduceerd.

De auditing van de luchtkwaliteit binnenshuis zal een beter begrip mogelijk maken van het blootstellingsproces aan hormoonontregelende stoffen en gezondheidseffecten, voornamelijk bij kinderen. Het project zal ook EDC's in de binnenlucht en bij kinderen als gevolg van blootstelling evalueren en vergelijken.

Werkplan:

1. Selectie en werving van de onderzoekspopulatie

   In dit project worden naar verwachting 75 kinderen van 6 tot 18 jaar oud geworven (met toestemming van hun wettelijke voogd) tijdens klinische bezoeken aan de afdeling immunoallergologie van Hospital S. João. Alle deelnemers worden geïnformeerd over de doelstellingen en procedures van het project en wordt gevraagd een formulier voor geïnformeerde toestemming te ondertekenen. De verzamelde gegevens zijn vertrouwelijk en deelnemers hebben het recht om hun gegevens op elk moment uit het onderzoek te laten verwijderen.

   In overleg met de wettelijke voogden worden de bezoeken aan de woningen van de deelnemers gepland. Tijdens de bezoeken worden EBC- en urinemonsters verzameld, evenals uitgeademde lucht (niet-gecondenseerd).

2. Vragenlijstonderzoek Er zal een door de ouders/wettelijke voogden thuis ingevulde, door de ouders/wettelijke voogden thuis ingevulde vragenlijst worden afgenomen, gebaseerd op de International study of Astma and Allergies in Childhood (ISAAC). Sociaal-demografische en economische informatie, rook- en drinkgewoonten, gebruik van producten voor persoonlijke verzorging, familiegeschiedenis van ziekten en voedingsgewoonten zullen worden verzameld. Een reeks vragen over de ademhalings-/allergische gezondheid van het kind, huidige symptomen/diagnose (gedurende de afgelopen 3 maanden) zal ook worden opgenomen. Tegelijkertijd worden kenmerken van binnenmilieufactoren, zoals type woning, ouderdom van het gebouw, type vloer, ventilatie, geïdentificeerd.

3. Klinische beoordeling en verzameling van biologische monsters Kinderen die naar het S. João Hospital Center gaan voor een klinische evaluatie van immunoallergologie zullen worden uitgenodigd om aan dit onderzoek deel te nemen. Na acceptatie zullen gegevens van spirometrie, fractioneel uitgeademd stikstofmonoxide (FeNO) en huidpriktesten worden opgehaald uit het klinische dossier van de deelnemers. Onmiddellijk na de klinische beoordeling wordt uitgeademd luchtcondensaat (EBC) van de kinderen verzameld door 10 tot 15 minuten te ademen naar een uitgeademd luchtcondensatiesysteem (draagbare TurboDECCS). De EBC-monsters worden bewaard bij -80ºC tot laboratoriumanalyse.

   Tijdens de audit van de binnenluchtkwaliteit in kindertehuizen zullen extra EBC-monsters worden verzameld (om te begrijpen of er significante verschillen waren in vergelijking met de monsters die in het ziekenhuis zijn verkregen), evenals uitgeademde lucht (niet-gecondenseerd). De uitgeademde lucht wordt opgevangen met Tedlar®-zakken van 1 liter (SKC Inc. VS) eerder gereinigd met 3 stikstofspoelingen volgens de instructies van de fabrikant. De ademzakken dienen uitsluitend om de lucht op te slaan en te transporteren en zijn een reeds ontwikkeld en goedgekeurd product. De deelnemers wordt gevraagd om geen voedsel of gearomatiseerde dranken in te nemen in de 2 uur voorafgaand aan het verzamelen van de adem. Kinderen krijgen de instructie om hun mond te reinigen met water, in te ademen, hun adem 5 seconden in te houden en vervolgens diep uit te ademen in de Tedlar bag.

   Over twee ogenblikken worden urinemonsters bij kinderen verzameld. Het 1e moment is op de dag naast de klinische evaluatie in het S. João Hospital Center en het 2e moment is op de dag van de luchtkwaliteitsaudit binnenshuis. Het zal vooraf aan elke deelnemer een commerciële polypropyleen monsterverzamelcontainers worden gegeven om 6 te verkrijgen -10 ml urine. Urinemonsters worden 's ochtends vroeg thuis verzameld na een vastenperiode van ten minste 8 uur om de metabolieten van EDC's in de urine, zoals MBzP, MEP, MEHP, te meten. Na verzameling moeten de urinemonsters worden bewaard bij -20°C en worden afgeleverd op de dag van de luchtkwaliteitscontrole binnenshuis. Vervolgens worden de monsters tot analyse ingevroren bij -20ºC.

   Klinische diagnose van astma (referentiestandaard) zal worden uitgevoerd door 7 verschillende allergologen die willekeurig aan elke patiënt worden toegewezen.

4. Gebouwinspectie en karakterisering Er zal een checklist worden gebruikt om informatie te krijgen over mogelijke bronnen binnenshuis (consumenten- en schoonmaakproducten, meubels, type vloer), andere gebouwkenmerken (bijv. leeftijd, ventilatie, enz.), recente opknap- en buitenbronnen, gedrag van bewoners en informatie over de aanwezigheid van specifieke materialen en consumentengebruik zullen ook worden verzameld.

5. Binnenluchtaudit EDC's zullen worden gemeten in binnenlucht en stof, omdat binnenlucht is geïdentificeerd als een belangrijke bron van blootstelling aan chemicaliën, terwijl is aangetoond dat huisstof een belangrijke blootstellingsroute is. Stof biedt ook een overzicht van chemicaliën die van oudsher in huis zijn gebruikt, aangezien de afbraakprocessen binnenshuis meestal traag zijn. De chemicaliën die voor analyse waren bedoeld, waren onder meer ftalaten, bisfenol A, ethanolamines en glycolethers. Deze verbindingen werden geselecteerd op basis van bewijs van hormoonontregeling, astma-exacerbatie, verwachte aanwezigheid binnenshuis en in consumentenproducten, en compatibiliteit met analytische methoden die zijn ontwikkeld in blootstellingsstudies bij huishoudens.

   EDC's binnenluchtmonsters zullen worden verzameld met behulp van URG-patronen voor persoonlijke pesticidenbemonstering (University Research Glassware; kapel Hill, Nc), die ongeveer op ademhoogte in de kinderkamer zullen worden geplaatst. Aan het einde van de bemonsteringsperiode worden de URG-samplers opgeslagen bij -4°C voordat ze naar het laboratorium worden verzonden. Om EDC's in stof te meten, zullen huishoudelijke stofzuigerzakken worden gebruikt. Stofmonsters worden verzameld van alle oppervlakken van de slaapkamervloer en ook van het oppervlak van objecten, zoals planken, kasten, deurkozijnen, raamkozijnen, tv- en audiotoestellen en pc's. Stof uit elke zak wordt gezeefd met een 100 µm metalen zeef en opgeslagen in glazen potten (vooraf gereinigd met hexaan) bij -20°C tot chemische analyse wordt uitgevoerd.

   VOC's in de binnenlucht in de kinderkamers zullen worden verzameld door middel van actieve bemonstering, volgens gestandaardiseerde procedures, tegelijk met de klinische beoordeling om de invloed van de relevante omgevings-VOC's in de klinische test te evalueren. De bemonstering zal worden uitgevoerd met behulp van een 5 L stroomregelpomp (SKC Inc. USA) aangesloten op een roestvrijstalen sorptiebuis gevuld met 200 mg Tenax TA 60/80 (Supelco). De bemonstering begint op hetzelfde moment als de klinische beoordeling en wordt geprogrammeerd om na een uur te eindigen, waardoor een representatief staal wordt verkregen van de VOC's in de binnenlucht op het moment van het verzamelen van de uitgeademde lucht. Aan het einde van de bemonstering worden de buizen afgesloten met luchtdichte doppen en vervoerd naar het laboratorium, waar ze tot analyse bij kamertemperatuur worden bewaard.

6. Laboratoriumanalyse Vluchtige organische stoffen en EDC's zullen worden geanalyseerd met elektronische neus (Cyranose 320). Multivariate analyse zal worden uitgevoerd om te observeren of VOS-profielen van deelnemers met astma anders zijn dan die zonder astma. Classificatiepercentages, oppervlakte onder de ROC-curve, sensitiviteit en specificiteit zullen worden geschat voor de verschillende modellen.