Menselijke biologische reacties op ozon op laag niveau (SNOZ)
Studie Overzicht
Toestand
Interventie / Behandeling
Gedetailleerde beschrijving
Luchtverontreinigende stoffen, waaronder ozon, zijn betrokken bij het beïnvloeden van gezondheidsresultaten. Met name is aangetoond dat een hoge blootstelling aan ozon de longfunctie beïnvloedt en longontsteking veroorzaakt. Verontrustend gemeenschapswerk heeft aangetoond dat hoge ozonniveaus verband houden met meer bezoeken aan de spoedeisende hulp bij astma bij kinderen. Vanwege nadelige gezondheidseffecten zijn EPA-normen voor veilige ozonniveaus vastgesteld, momenteel op 0,07 ppm. Toch leven er naar schatting 100 miljoen Amerikanen in gebieden waar de ozonconcentratie periodiek boven de EPA-norm blijft. En hoewel deze EPA-norm was vastgesteld op basis van beschikbare gegevens, bleef het destijds onduidelijk of naturalistische lage ozonblootstelling, zoals fluctuaties tussen 0,06-0,08 ppm gedurende de dag, kan ook de gezondheid beïnvloeden.
Deze groep onderzocht eerder de longfunctie en ontstekingsreactie bij volwassenen die gedurende 6,6 uur werden blootgesteld aan lage ozonconcentraties van 0,06 ppm, terwijl ze af en toe matige lichaamsbeweging ondergingen. De onderzoekers ontdekten dat als reactie op lage blootstelling aan ozon (0,06 ppm) bij inspanning, de longfunctie afneemt en neutrofiele luchtwegontsteking wordt waargenomen. Wat onduidelijk blijft, is of lage ozon alleen - zonder lichaamsbeweging - vergelijkbare gezondheidseffecten zal veroorzaken.
Om de blootstelling aan ozon op een typische zomerdag in een vervuilde stad na te bootsen, zullen de onderzoekers proefpersonen blootstellen aan een wisselend ozonniveau, van 0,06 ppm tot 0,08 ppm, in plaats van een constante 0,07 ppm. De variatie van 0,06 ppm tot 0,08 ppm en vervolgens terug naar 0,06 ppm vindt elk uur plaats.
Studietype
Inschrijving (Werkelijk)
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
Studie Locaties
-
-
North Carolina
-
Chapel Hill, North Carolina, Verenigde Staten, 27599
- Center for Environmental Medicine, Asthma and Lung Biology
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
Accepteert gezonde vrijwilligers
Geslachten die in aanmerking komen voor studie
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Mannen en vrouwen tussen de 18 en 50 jaar.
- Vitale functies binnen normale grenzen bij opname in het onderzoek: Perifere zuurstofverzadiging (SpO2) > 94%, systolische bloeddruk tussen 150-90 mm Hg, diastolische bloeddruk tussen 100-60 mm Hg, koortsvrij.
- Geforceerd expiratoir volume (FEV1) van ten minste 80% van voorspeld.
Uitsluitingscriteria:
- Elke chronische medische aandoening die door de PI wordt beschouwd als een contra-indicatie voor het blootstellingsonderzoek, waaronder significante hart- en vaatziekten, diabetes waarvoor medicatie nodig is, chronische nierziekte, chronische schildklierziekte of nierziekte.
- Gebruik van systemische of geïnhaleerde steroïden.
- Gebruik van NSAID of aspirine binnen 7 dagen na elk studiebezoek, en onvermogen om deze medicijnen voorafgaand aan elke sessie van de studie achter te houden.
- Zwangere of zogende vrouwen
- Gebruik van sigaretten of andere geïnhaleerde nicotineproducten in het afgelopen jaar, of meer dan een levenslange geschiedenis van 5 pakjes roken van sigaretten.
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Fundamentele wetenschap
- Toewijzing: Gerandomiseerd
- Interventioneel model: Crossover-opdracht
- Masker: Dubbele
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Experimenteel: Gefilterde lucht, dan ozon
Deelnemers aan deze arm krijgen eerst gefilterde schone lucht, gevolgd door ozon
|
Deelnemers worden gedurende 6,5 uur blootgesteld aan een concentratie ozon met een concentratie variërend van 0,06 tot 0,08
Deelnemers worden blootgesteld aan gefilterde schone lucht
Ozon- en hartslagmeter
|
|
Experimenteel: Ozon, dan gefilterde lucht
Deelnemers aan deze arm krijgen eerst ozon, gevolgd door gefilterde schone lucht
|
Deelnemers worden gedurende 6,5 uur blootgesteld aan een concentratie ozon met een concentratie variërend van 0,06 tot 0,08
Deelnemers worden blootgesteld aan gefilterde schone lucht
Ozon- en hartslagmeter
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Verandering in % polymorfonucleaire leukocyten (PMN) in neusspoelvloeistof onmiddellijk na blootstelling vanaf baseline
Tijdsspanne: Basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
Deelnemers worden blootgesteld aan ofwel gefilterde lucht (FA), dan ozon (O3), of O3, dan FA. Nasale lavagevloeistof (NLF) zal worden verzameld van deelnemers tijdens een basisbezoek binnen twee weken voorafgaand aan elke blootstelling, en op de volgende tijdstippen voor elke blootstelling: onmiddellijk na het verlaten van de blootstellingskamer en 24 uur na de blootstelling. Het % PMN als percentage van het totale aantal ontstekingscellen (totaal van monocyten en macrofagen, PMN, eosinofielen, basofielen, lymfocyten en bronchiale epitheelcellen) zal in elke NLF-collectie worden bepaald door differentiële tellingen van cellen op cytospin-objectglaasjes. De verandering in de waarden vanaf de basislijn tot onmiddellijk na blootstelling wordt voor elke deelnemer voor elke blootstelling berekend. Waarden worden vergeleken tussen FA en O3. |
Basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
|
Verandering in % polymorfonucleaire leukocyten (PMN) in neusspoelvloeistof 24 uur na blootstelling vanaf baseline
Tijdsspanne: Basislijn, 24 uur na blootstelling
|
Deelnemers worden blootgesteld aan ofwel gefilterde lucht (FA), dan ozon (O3), of O3, dan FA. Nasale lavagevloeistof (NLF) zal worden verzameld van deelnemers tijdens een basisbezoek binnen twee weken voorafgaand aan elke blootstelling, en op de volgende tijdstippen voor elke blootstelling: onmiddellijk na het verlaten van de blootstellingskamer en 24 uur na de blootstelling. Het % PMN als percentage van het totale aantal ontstekingscellen (totaal van monocyten en macrofagen, PMN, eosinofielen, basofielen, lymfocyten en bronchiale epitheelcellen) zal in elke NLF-collectie worden bepaald door differentiële tellingen van cellen op cytospin-objectglaasjes. De verandering in de waarden vanaf de basislijn tot 24 uur na blootstelling wordt voor elke deelnemer voor elke blootstelling berekend. Waarden worden vergeleken tussen FA en O3. |
Basislijn, 24 uur na blootstelling
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Concentraties van interleukine-6 (IL-6) in nasale epitheliale voeringvloeistof (ELF): onmiddellijk wijzigen na blootstelling vanaf baseline
Tijdsspanne: Basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
Deelnemers worden blootgesteld aan ofwel gefilterde lucht (FA), dan ozon (O3), of O3, dan FA. Nasale epitheliale bekleding (ELF) zal worden verzameld van deelnemers tijdens een basisbezoek binnen twee weken voorafgaand aan elke blootstelling, en op de volgende tijdstippen voor elke blootstelling: onmiddellijk na het verlaten van de blootstellingskamer en 24 uur na de blootstelling. De IL-6-concentratie zal in elk ELF-monster worden bepaald door middel van een immunoassay. De verandering in IL-6-concentraties vanaf de basislijn tot onmiddellijk na blootstelling wordt voor elke deelnemer voor elke blootstelling berekend. Waarden zullen worden vergeleken tussen FA en O3 om het effect van ozon op de productie van nasale IL-6 te bepalen. |
Basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
|
% polymorfonucleaire leukocyten (PMN) in geïnduceerd sputum: verandering 24 uur na blootstelling na screeningbezoek
Tijdsspanne: Screeningsbezoek en 24 uur na blootstelling
|
Deelnemers worden blootgesteld aan ofwel gefilterde lucht (FA), dan ozon (O3), of O3, dan FA. Geïnduceerd sputum zal worden verzameld van deelnemers na geïnhaleerde hypertone zoutoplossing. Geïnduceerd sputum wordt verzameld tijdens het screeningsbezoek binnen zes weken voorafgaand aan de eerste blootstelling en 24 uur na elke blootstelling. Het % PMN als percentage van het totale aantal ontstekingscellen (totaal van monocyten en macrofagen, PMN, eosinofielen, basofielen, lymfocyten en bronchiale epitheelcellen) zal in elke geïnduceerde sputumverzameling worden bepaald door differentiële tellingen van cellen op cytospin-objectglaasjes. De verandering in de waarden vanaf de basislijn tot 24 uur na blootstelling wordt voor elke deelnemer voor elke blootstelling berekend. Waarden worden vergeleken tussen FA en O3. |
Screeningsbezoek en 24 uur na blootstelling
|
|
Het percentage van het voorspelde geforceerde expiratoire volume in één seconde (% voorspelde FEV1): verander onmiddellijk na blootstelling ten opzichte van de basislijn
Tijdsspanne: Basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
Deelnemers worden blootgesteld aan ofwel gefilterde lucht (FA), dan ozon (O3), of O3, dan FA. Standaard spirometrie om FEV1- en geforceerde vitale capaciteit (FVC)-metingen te verkrijgen, zal bij baseline worden uitgevoerd binnen twee weken voorafgaand aan de eerste blootstelling, en onmiddellijk na het verlaten van de blootstellingskamer voor elke blootstelling. Het % voorspelde FEV1 wordt berekend op basis van gemeten versus verwachte waarden. De verandering in % voorspelde FEV1 van baseline tot direct na blootstelling wordt berekend voor elke deelnemer voor elke blootstelling. Waarden zullen worden vergeleken tussen FA en O3 om het effect van ozon op het % voorspelde FEV1 te bepalen. |
Basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
|
Concentraties van interleukine-6 (IL-6) in nasale epitheliale voeringvloeistof (ELF): verandering 24 uur na blootstelling vanaf baseline
Tijdsspanne: Basislijn, 24 uur na blootstelling
|
Deelnemers worden blootgesteld aan ofwel gefilterde lucht (FA), dan ozon (O3), of O3, dan FA. Nasale epitheliale bekleding (ELF) zal worden verzameld van deelnemers bij baseline binnen twee weken voorafgaand aan de eerste blootstelling, en op de volgende tijdstippen voor elke blootstelling: onmiddellijk na het verlaten van de blootstellingskamer en 24 uur na de blootstelling. De IL-6-concentratie zal in elk ELF-monster worden bepaald door middel van een immunoassay. De verandering in IL-6-concentraties vanaf de basislijn tot 24 uur na blootstelling wordt voor elke deelnemer voor elke blootstelling berekend. Waarden zullen worden vergeleken tussen FA en O3 om het effect van ozon op de productie van nasale IL-6 te bepalen. |
Basislijn, 24 uur na blootstelling
|
|
Concentraties van interleukine-8 (IL-8) in nasale epitheliale voeringvloeistof (ELF): onmiddellijk wijzigen na blootstelling vanaf baseline
Tijdsspanne: Basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
Deelnemers worden blootgesteld aan ofwel gefilterde lucht (FA), dan ozon (O3), of O3, dan FA. Nasale epitheliale bekleding (ELF) zal worden verzameld van deelnemers bij baseline binnen twee weken voorafgaand aan de eerste blootstelling, en op de volgende tijdstippen voor elke blootstelling: onmiddellijk na het verlaten van de blootstellingskamer en 24 uur na de blootstelling. De IL-8-concentratie zal in elk ELF-monster worden bepaald door middel van een immunoassay. De verandering in IL-8-concentraties vanaf de basislijn tot onmiddellijk na blootstelling wordt voor elke deelnemer voor elke blootstelling berekend. Waarden zullen worden vergeleken tussen FA en O3 om het effect van ozon op de productie van nasale IL-8 te bepalen. |
Basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
|
Concentraties van interleukine-8 (IL-8) in nasale epitheliale voeringvloeistof (ELF): verandering 24 uur na blootstelling vanaf baseline
Tijdsspanne: Basislijn, 24 uur na blootstelling
|
Deelnemers worden blootgesteld aan ofwel gefilterde lucht (FA), dan ozon (O3), of O3, dan FA. Nasale epitheliale bekleding (ELF) zal worden verzameld van deelnemers bij baseline binnen twee weken voorafgaand aan de eerste blootstelling, en op de volgende tijdstippen voor elke blootstelling: onmiddellijk na het verlaten van de blootstellingskamer en 24 uur na de blootstelling. De IL-8-concentratie zal in elk ELF-monster worden bepaald door middel van een immunoassay. De verandering in IL-8-concentraties vanaf de basislijn tot 24 uur na blootstelling wordt voor elke deelnemer voor elke blootstelling berekend. Waarden zullen worden vergeleken tussen FA en O3 om het effect van ozon op de productie van nasale IL-8 te bepalen. |
Basislijn, 24 uur na blootstelling
|
|
Linkerventrikelbelasting (LVS): verander onmiddellijk na blootstelling vanaf de basislijn
Tijdsspanne: Basislijn en onmiddellijk na blootstelling
|
Linkerventrikelbelasting zal worden beoordeeld bij baseline voorafgaand aan blootstelling (binnen twee weken) en onmiddellijk na de blootstelling door globale longitudinale belasting (GLS) te meten, een echocardiografische meting van myocardiale mechanica.
GLS wordt gemeten met behulp van speckle tracking, een techniek waarmee kleine myocardiale voetafdrukken of spikkels worden gevolgd over de hartcyclus om kwantificering van de systolische linkerventrikelfunctie mogelijk te maken.
GLS is gevoeliger dan traditionele metingen van de ventriculaire functie, zoals ejectiefractie, bij het detecteren van klinisch niet-zichtbare maar prognostisch belangrijke afnamen in contractiliteit.
De verandering in globale longitudinale belasting zal worden berekend om het effect van ozon op de linkerventrikelbelasting te bepalen.
|
Basislijn en onmiddellijk na blootstelling
|
|
Nasaal epitheelcel IL-1 bèta-genexpressie: relatieve mRNA-tellingen onmiddellijk na blootstelling (baseline-gecorrigeerd), ozon versus gefilterde lucht
Tijdsspanne: Screeningsbezoek en direct na blootstelling
|
RNA geïsoleerd uit nasale epitheelcelbiopten verzameld tijdens het screeningbezoek (baseline) binnen zes weken voorafgaand aan de eerste blootstelling en onmiddellijk na elke blootstelling.
RNA zal worden geanalyseerd via real-time kwantitatieve polymerasekettingreactie (qPCR) om de impact van O3 op inflammatoire genexpressie te bepalen.
|
Screeningsbezoek en direct na blootstelling
|
|
Flow-gemedieerde dilatatie (FMD): verander onmiddellijk na blootstelling vanaf de basislijn
Tijdsspanne: Basislijn en onmiddellijk na blootstelling
|
Deelnemers ondergaan een beoordeling van door stroming gemedieerde verwijding van de arteria brachialis door middel van echografie van de brachialis bij baseline voorafgaand aan blootstelling (binnen twee weken) en onmiddellijk na blootstelling aan FA of O3 om de impact van blootstelling aan O3 op de endotheliale functie te beoordelen.
Flow-gemedieerde dilatatie van de arteria brachialis (FMD) is een niet-invasieve index van de vasculaire endotheliale functie.
FMD wordt gemeten met behulp van hoogfrequente echografie en wordt uitgedrukt als de procentuele verandering in arteriële diameter als reactie op de reactieve hyperemie die wordt veroorzaakt door 5 minuten ischemie van de onderarm.
Een verminderde endotheliale functie leidt tot atherosclerose en wordt in verband gebracht met een verhoogd risico op cardiovasculaire gebeurtenissen.
|
Basislijn en onmiddellijk na blootstelling
|
|
Verandering in hartslagvariabiliteit
Tijdsspanne: basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
De meting is niet uitgevoerd omdat de apparatuur (ECG-leads en monitorregistratie van hartslag en ritme) eigendom was van de EPA en niet beschikbaar was gesteld voor dit onderzoek
|
basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
|
Nasaal epitheelcel IL-6R genexpressie: relatieve mRNA-tellingen onmiddellijk na blootstelling (baseline-gecorrigeerd), ozon versus gefilterde lucht
Tijdsspanne: Screeningsbezoek en direct na blootstelling
|
RNA geïsoleerd uit nasale epitheelcelbiopten verzameld tijdens het screeningbezoek (baseline) binnen zes weken voorafgaand aan de eerste blootstelling en onmiddellijk na elke blootstelling.
RNA zal worden geanalyseerd via real-time kwantitatieve polymerasekettingreactie (qPCR) om de impact van O3 op inflammatoire genexpressie te bepalen.
|
Screeningsbezoek en direct na blootstelling
|
|
Nasaal epitheelcel IL-8 genexpressie: relatieve mRNA-tellingen onmiddellijk na blootstelling (baseline-gecorrigeerd), ozon versus gefilterde lucht
Tijdsspanne: Screeningsbezoek en direct na blootstelling
|
RNA geïsoleerd uit nasale epitheelcelbiopten verzameld tijdens het screeningbezoek (baseline) binnen zes weken voorafgaand aan de eerste blootstelling en onmiddellijk na elke blootstelling.
RNA zal worden geanalyseerd via real-time kwantitatieve polymerasekettingreactie (qPCR) om de impact van O3 op inflammatoire genexpressie te bepalen.
|
Screeningsbezoek en direct na blootstelling
|
|
Het percentage van voorspelde geforceerde vitale capaciteit (% voorspelde FVC): verander onmiddellijk na blootstelling vanaf basislijn
Tijdsspanne: Basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
Deelnemers worden blootgesteld aan ofwel gefilterde lucht (FA), dan ozon (O3), of O3, dan FA.
Standaard spirometrie om FEV1- en geforceerde vitale capaciteit (FVC)-metingen te verkrijgen, zal bij baseline worden uitgevoerd binnen twee weken voorafgaand aan de eerste blootstelling, en onmiddellijk na het verlaten van de blootstellingskamer voor elke blootstelling.
Het % voorspelde FVC wordt berekend op basis van gemeten versus verwachte waarden.
De verandering in % voorspelde FVC van basislijn tot direct na blootstelling wordt berekend voor elke deelnemer voor elke blootstelling.
Waarden zullen worden vergeleken tussen FA en O3 om het effect van ozon op het % voorspelde FVC te bepalen.
|
Basislijn, onmiddellijk na blootstelling
|
Medewerkers en onderzoekers
Medewerkers
Onderzoekers
- Hoofdonderzoeker: David B Peden, MD, University of North Carolina, Chapel Hill
Publicaties en nuttige links
Algemene publicaties
- Peden DB, Setzer RW Jr, Devlin RB. Ozone exposure has both a priming effect on allergen-induced responses and an intrinsic inflammatory action in the nasal airways of perennially allergic asthmatics. Am J Respir Crit Care Med. 1995 May;151(5):1336-45. doi: 10.1164/ajrccm.151.5.7735583.
- Little, R. J. and Rubin, D. B. (2014). Statistical analysis with missing data. John Wiley & Sons.
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Werkelijk)
Primaire voltooiing (Werkelijk)
Studie voltooiing (Werkelijk)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Schatting)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- 15-2677
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .