De ftalaat-allergeen immuunresponsstudie (PAIR)

1. Doel:

   Het bestuderen van de effecten van ftalaten op de immunologie van de luchtwegen, de longfunctie en nasale allergische reacties.

2. Hypothesen:

   Ftalaatinhalatie verhoogt de rekrutering van immuuncellen naar de bovenste luchtwegen en beïnvloedt de functionaliteit van immuun- en epitheelcellen.

   Hypothese 2: Ftalaatinhalatie verandert de cellulaire respons op een inhalatieallergeenuitdaging.

3. Rechtvaardiging:

   Ftalaten zijn weekmakers of weekmakers, gebruikt in PVC en andere kunststoffen en een reeks consumentenproducten. Omdat ftalaten niet chemisch gebonden zijn aan het plastic, lekken ze uit deze producten, waardoor mensen regelmatig worden blootgesteld via lucht, stof en voedsel. Blootstelling aan ftalaten is in epidemiologische studies in verband gebracht met verergering of ontwikkeling van luchtwegaandoeningen, maar de effecten van ftalaten op onze luchtwegen en immuunresponsen zijn grotendeels onbekend. In deze studie willen we onderzoeken hoe één bepaald ftalaat, dibutylftalaat (DBP), het ademhalings- en immuunsysteem van de mens kan beïnvloeden. De onderzoekers verwachten niet dat de reacties merkbaar zullen zijn voor de proefpersonen; ze verwachten dat eventuele reacties alleen detecteerbaar zullen zijn door zorgvuldig onderzoek van cellen en weefsels (bijv. neusspoeling en borstels (vocht uit de neus), bronchiale monsters, bloed, urine). Neusmonsters zullen worden gebruikt voor het meten van nasale ontstekingsreacties in termen van celrekrutering en niveaus van ontstekingsmediatoren. Bronchiale monsters zullen een verfijnd onderzoek van ontstekingsreacties in de long mogelijk maken en zo veel gedetailleerdere informatie verschaffen over de door ftalaten geïnduceerde reacties als gevolg van allergeenuitdaging. Als we deze subtiele veranderingen begrijpen, kunnen we in de toekomst gezondheidsproblemen voorkomen die verband houden met blootstelling aan ftalaten.

4. Doelstellingen:

   Vaststellen dat ftalaten de cellulaire immuunrespons in de bovenste luchtwegen veranderen.

5. Onderzoeksmethode:

   Dit is een geblindeerd crossover-experiment tussen twee condities (dibutylftalaat, DBP of gefilterde lucht, FA), gerandomiseerd en gecompenseerd op bestelling.

   Na elke blootstelling aan DBP of FA geven we een geïnhaleerde allergeenuitdaging. De gegevensverzameling voor elke aandoening wordt gescheiden door een wash-outperiode van 2 weken.

   Om de effecten van de blootstelling op de immuunrespons en longfunctie te evalueren, zullen de onderzoekers het volgende verzamelen en uitvoeren op de dag van de blootstelling of de volgende dag:

   • Voor elke blootstelling, 3 uur en 24 uur na blootstelling, verzamelen we urine- en bloedmonsters, voeren we NAL uit en meten we het geforceerde expiratoire volume (FEV1) door middel van spirometrie en FeNO.
   • Methacholine-uitdaging zal 24 uur na blootstelling worden uitgevoerd.
   • Nasaal poetsen (NAB) wordt uitgevoerd op 3 uur voor blootstelling aan het linker neusgat en 3 uur na blootstelling in het rechter neusgat.
   • Bij een fractie van de ingeschreven proefpersonen wordt 24 uur na blootstelling een bronchoscopie uitgevoerd, waarbij bronchoalveolaire monsters en endobronchiale biopsieën worden verzameld.

   De literatuur biedt tegenstrijdige gegevens voor ftalaten met betrekking tot enkele van de analytische eindpunten. Om de keuze van de eindpunten voor het hoofdonderzoek te vergemakkelijken, en om enkele onderzoeksprocedures te valideren, zal daarom voorafgaand aan het begin van het hoofdonderzoek een 'Methodeoptimalisatie-subonderzoek' worden uitgevoerd. Voor dit deelonderzoek zullen maximaal 25 gezonde proefpersonen worden geworven, die een gewijzigde toestemming zullen ondertekenen die hun beperkte deelname weerspiegelt. Deze proefpersonen worden niet blootgesteld aan DBP of CA, maar worden alleen gerekruteerd voor bloedafname, neusspoeling en neusborstelen, of een subset van deze monsters. Ze zullen slechts één bezoek aan het Vancouver General Hospital bijwonen en 1 tot 3 uur van hun tijd besteden aan het deelonderzoek. Bovendien kunnen, voordat met het hoofdonderzoek (hierboven) wordt begonnen, maximaal vier gezonde proefpersonen worden aangeworven voor een 'pilootonderzoek' om de logistiek van de blootstellingen en de experimentele procedures van het hoofdonderzoek te optimaliseren. Deze proefpersonen zullen alleen worden onderworpen aan CA-blootstelling en alle procedures en monsters moeten worden verzameld zoals beschreven voor het eigenlijke onderzoek, met uitzondering van de bronchoscopie.

   Monsters die zijn verzameld tijdens de deelstudie Methodeoptimalisatie en de pilotstudie, zullen worden gebruikt om analytische methoden vast te stellen voor het meten van cellulaire immuunresponsen, zoals reacties van witte bloedcellen of nasale epitheelcellen op bacteriële componenten (Toll Like Receptor (TLR)-agonisten) en fagocytose-assays na in vitro ftalaatblootstelling (zoals beschreven onder studieprocedures).

6. Statistische analyse:

Een mixed effects model zal worden gebruikt om alle effecten te schatten en relevante contrasten zullen worden gebruikt om de hypothesen te testen. In het bijzonder zullen modellen blootstelling (CA of DBP), volgorde (CA vóór DBP of DBP vóór CA) en genvariantstatus (bijv. GSTM1 aanwezig of GSTM1 nul) als vaste effecten en onderwerpidentificatienummer als een willekeurig effect omvatten. De inhalatieallergeenprovocatie wordt gegeven tijdens zowel DBP- als CA-blootstelling en zal daarom niet worden opgenomen in de statistische analyses.

De invloed van het algemene ftalaatblootstellingsniveau voor 6 algemeen gemeten ftalaten, beoordeeld in urinemonsters Dag 1 en 2 op FeNO/bloed/longfunctie zal worden geanalyseerd door middel van een model met gemengde effecten, inclusief blootstelling (DBP, CA), bemonsteringsperiode (dag 1, dag 2) en ftalaatniveau (dag 1, dag 2). Een one-way ANOVA zal worden gebruikt om pre- en post-blootstelling urine MnBP-niveaus voor verschillende tijdstippen te vergelijken om ftalaatblootstelling te verifiëren.