Humane studie om een ​​handtekening te ontwikkelen voor blootstelling aan dieseluitlaatgassen op het werk (DICE)

1. Doel: Meer dan 100.000 werknemers in Alberta worden onbedoeld blootgesteld aan dieseluitlaatgassen op het werk vanwege het wijdverbreide gebruik van dieselmotoren in voertuigen en machines die worden gebruikt in wegenbouw, vrachtvervoer, bosbouw, oliewinning en mijnbouw. Hoewel omgevingsluchtmonitoring van DE-blootstelling in sommige beroepssituaties bestaat, hangt omgevingsluchtmonitoring sterk af van surrogaatmodellen en kan een vertekend beeld geven van eerdere blootstelling aan uitlaatgassen. Er is dus een duidelijke blootstellingslimiet op basis van biomonitoring nodig om de werknemers adequaat te beschermen.
2. Doelstelling: Ons onderzoek heeft tot doel de relatie tussen blootstellingsconcentratie en biologisch effect vast te stellen als hulpmiddel bij het bepalen van referentiebereiken voor aanvaardbare blootstelling.

3. Hypothesen en doelstellingen:

   Hypothese 1: Inademing van dieseluitlaat (DE) wekt een karakteristieke eiwitoutput op, op een dosisafhankelijke manier.

   Doel 1. Demonstreer, met behulp van een proteomische analyse van serum en urine, een signatuur die acuut toeneemt als reactie op een reeks beroepsrelevante DE-concentraties.

   Hypothese 2: DE-inhalatie verhoogt de concentraties van metabolieten van polyaromatische koolwaterstoffen (PAK) in de urine, op een dosisafhankelijke manier.

   Doel 2. Vaststellen van de accumulatie van PAK-metabolieten in de urine na acute blootstelling aan een reeks beroepsrelevante DE-concentraties.

   Hypothese 3: DE-inhalatie verandert de reactiviteit van de luchtwegen op een samentrekkende stimulus, op een dosisafhankelijke manier, en die verandering gaat gepaard met veranderingen in een gecombineerde proteomische/PAH-metabolomische signatuur.

   Doel 3: Bepaal de dosis-responshelling voor methacholine, als reactie op een reeks beroepsrelevante DE-concentraties, en correleer veranderingen in deze helling met veranderingen in eiwitten en metabolieten.

   Daarnaast streven we ernaar om de relatie vast te stellen tussen een reeks gecontroleerde DE-blootstellingsconcentraties en slaapkwaliteit en ademen tijdens de slaap door middel van de substudiecomponent.

4. Rechtvaardiging:

   Ons werk zal besluitvormers en belanghebbenden informeren bij het opstellen van op feiten gebaseerd beleid om de blootstelling aan dieseluitlaatgassen op het werk te beperken op basis van relevante biologie.

5. Onderzoeksmethode:

   Dit is een in volgorde gerandomiseerde, dubbelblinde, cross-over menselijke blootstellingsstudie.

   Dit project heeft tot doel markers van DE-blootstelling te bepalen die in een beroepsomgeving kunnen worden gebruikt. Daarom zullen we een reeks niveaus van beroepsmatige blootstelling gebruiken om onze resultaten op de juiste manier te contextualiseren. Hiervoor worden 20 gezonde deelnemers blootgesteld aan een controleconditie en 3 verschillende niveaus van DE-concentratie, elk gedurende een periode van 4 uur, in een willekeurige volgorde. Elke blootstelling wordt gescheiden door een uitwasperiode van twee weken. De niveaus worden DE getitreerd tot 20, 50 en 150 ug/m3 PM2.5, en de controleblootstelling is gefilterde lucht (FA).

   Deelnemers ondergaan een methacholine-uitdaging en zullen voor en na blootstelling urine- en bloedmonsters verstrekken om de longfunctie en biologische reacties te analyseren.

   Als deelnemers instemmen met deelname aan het slaapsubonderzoek, krijgen ze tijdens hun bezoeken aanvullende vragenlijsten met betrekking tot hun slaapkwaliteit. De deelnemers krijgen een Alice NightOne-slaapmonitor en instructies voor het bedienen van de apparatuur. De slaapmonitor wordt door de deelnemer thuis aangesloten als hij op het punt staat te gaan slapen, na een blootstelling, en houdt zijn slaappatroon voor die nacht in de gaten.

6. Statistische analyse:

Eerst zullen de veranderingen in klinische parameters (methacholine PC20 en dosis-responshelling) en serumbloedeiwitabundantie tussen pre- en post-blootstelling worden bepaald. Deze 'delta'-waarden zullen statistisch worden vergeleken tussen blootstellingen met behulp van lineaire modellen met gemengde effecten met behulp van het R-programma, zoals uiteengezet in onze eerdere publicaties van vergelijkbare ontworpen protocollen van onze groep. Waarden van p<0,05 worden overal als significant beschouwd, met aanpassingen voor meerdere vergelijkingen. Hoewel de wash-outperiode van 2 weken bedoeld is om de kans op carryover-effecten te minimaliseren, zullen we dit formeel beoordelen door een termijn voor de volgorde van blootstellingen in de modellen op te nemen.

Analyses voor de slaapcomponent zullen worden uitgevoerd in het ziekenhuis van Ottawa en zullen worden voltooid via een lineair of logistiek mixed-effects-model, indien van toepassing met behulp van het R-programma. Gelijkaardige methoden als gegevens verzameld uit het hoofdonderzoek. Gegevensinterpretatie zal worden voltooid via een software-algoritme op de lokale server.