Luchtvervuiling verminderen om de bloeddruk te verlagen (AIR PRESSURE)

1. Luchtverontreiniging veroorzaakt door fijn stof met een aerodynamische diameter <2,5 μm (PM2,5) is de vijfde belangrijkste risicofactor voor wereldwijde sterfte,1,2 voornamelijk als gevolg van hart- en vaatziekten (CVD).3-5 Hoewel verschillende mechanismen verantwoordelijk zijn,4,6 werden door PM2.5 geïnduceerde verhogingen van de bloeddruk (BP) geïdentificeerd als een belangrijk pad.7-10 Blootstellingen op korte termijn (uren-dagen) aan PM2,5 verhogen de systolische bloeddruk (SBP) met 2-10 mmHg op een dosisafhankelijke manier, terwijl blootstellingen op langere termijn (maanden tot jaren) het begin van hypertensie (HTN) bevorderen.7, 11,12 Relevante mechanismen zijn onder meer systemische ontsteking, autonome en vasculaire disfunctie en activering van het renine-angiotensinaldosteronsysteem (RAAS).4,5,7 Recente schattingen van de jaarlijkse PM2.5-mortaliteit zijn wereldwijd 8,9 miljoen, deels als gevolg van PM2.5-gemedieerde HTN.1,13 Blootstelling aan de huidige niveaus van omgevings-PM2.5 in de VS wordt in verband gebracht met verhoogde bloeddruk, verhoogd cardiovasculair risico en een naar schatting 213.000 doden per jaar.1 Gezien de miljarden mensen die getroffen zijn, is PM2.5 een onafhankelijke (aanpasbare) HTN-risicofactor van mondiaal belang voor de volksgezondheid. Daarom zal het verminderen van de klinisch significante bloeddrukverhoging door luchtverontreiniging door de blootstelling aan PM2,5 te verminderen waarschijnlijk bijdragen aan de vermindering van HVZ-gerelateerde mortaliteit.
2. HTN is de belangrijkste risicofactor voor wereldwijde morbiditeit en mortaliteit en een belangrijke oorzaak van gezondheidsverschillen. Bijna 50% van de Amerikaanse volwassenen voldoet aan de criteria (≥130/80 mm Hg) voor HTN.14 Er blijven ernstige verschillen bestaan, zodat achtergestelde gemeenschappen, waaronder Detroit, de hoogste prevalentie van HTN en het slechtste behandelingssucces hebben. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat PM2,5 bijdraagt ​​aan deze epidemie van HTN,7-11 en dat personen in achtergestelde stedelijke omgevingen (bijv. Detroit) te maken hebben met hogere concentraties luchtverontreinigende stoffen.15-17 Gemeenschappen met een lage sociaaleconomische status zijn vooral "kwetsbaar" (d.w.z. sterk blootgesteld) en "vatbaar" (d.w.z. hoger risico op nadelige gevolgen voor de gezondheid) voor luchtverontreiniging.15,17,18 In Detroit is aangetoond dat CV-sterfte gezamenlijk wordt beïnvloed door hoge PM2,5-niveaus en kwetsbaarheid voor blootstelling in gekleurde gemeenschappen en met een lagere sociaaleconomische status. De onderzoeken van de onderzoekers hebben aangetoond dat luchtverontreinigende stoffen in de stad Detroit verantwoordelijk zijn voor het verhogen van de bloeddruk. Daarom is het aanpakken van de gezamenlijke epidemieën van PM2.5-blootstelling en cardiometabolische ziekten niet alleen een kwestie van belang voor de volksgezondheid, maar ook van ecologische rechtvaardigheid voor stedelijke omgevingen zoals Detroit. De dubbele epidemieën van luchtverontreiniging en HTN komen dus samen in achtergestelde stedelijke gemeenschappen (d.w.z. Detroit) en verdienen onmiddellijke aandacht. De nieuwe wervingsstrategie waarbij gebruik wordt gemaakt van de mobiele gezondheidseenheden (MHU's) van de Wayne State University (WSU) reikt rechtstreeks naar kansarme gemeenschappen in heel Detroit, zodat degenen die onevenredig worden getroffen door PM2.5 en hoge bloeddruk kunnen worden ingeschreven.
3. Draagbare luchtreinigers voor binnenshuis (PAC's) zijn een nieuwe benadering om de gezondheidsbelasting van zowel HTN als PM2.5 te verminderen. In een meta-analyse van 10 PAC-onderzoeken (n=604) werd aangetoond dat een vermindering van ≈30-60% in PM2,5 de SBP verlaagde met ≈4 mm Hg gedurende ≈13 dagen.19 In het onderzoek van de onderzoekers onder 40 niet-rokers die in stedelijke seniorenwoningen woonden, verlaagden 20 PAC's de persoonlijke PM2,5 met ≈40% en de ochtend-SBP met 3,2 mmHg gedurende 3 dagen, met grotere verlagingen (≈8 mm Hg) bij personen met obesitas. Opkomend bewijs toont aan dat zwaarlijvigheid en onderliggende cardiometabole afwijkingen een mechanistische rol spelen bij PM2.5-geïnduceerde bloeddrukverhogingen en mogelijk ten grondslag liggen aan hun gevoeligheid voor PM2.5 en verhoogde bloeddrukverlagende respons op PAC's. Dit ondersteunt dat populaties die vaak lijden aan obesitas, waaronder Afro-Amerikaanse hypertensiva, bijzonder krachtige voordelen kunnen halen uit PAC's. Proeven gedurende meerdere weken waarbij gebruik wordt gemaakt van technologieën op afstand met een grote steekproef van patiënten die in hun eigen huis in kwetsbare stedelijke gemeenschappen wonen, zijn nodig om aan te tonen of de bloeddrukverlaging door het gebruik van PAC duurzaam is in de praktijk. Dit zijn de kenmerken en innovaties van de huidige studie.

Eerdere onderzoeken naar interventies bij blootstelling aan luchtverontreiniging hebben allemaal methoden van fysiek contact met deelnemers gebruikt om de blootstelling te beoordelen en de bloeddruk te meten. Dergelijke directe contact- en huisbezoekmethoden om gegevens te verzamelen tijdens deze COVID-19-pandemie worden echter een uitdaging en onveilig voor zowel onderzoekers als studiedeelnemers. Bovendien kost het meer mankracht en middelen. Moderne bewakingstechnieken, apparatuur en communicatietechnologieën zorgen voor gegevensverzameling met behulp van een "low touch"-methode voor het op afstand bewaken van PM-reductie en verlaging van de bloeddruk thuis (HBP), wat belangrijk is in het COVID-tijdperk en om de belasting van de patiënt te verminderen en de follow-up van de patiënt te verminderen. omhoog. Dit leent zich om potentieel sterk te worden opgeschaald als patiënten alle eindpunten kunnen doen via technologie op afstand. Deze studie zal de eerste zijn die deze technologie test zoals deze van toepassing is op epidemiologische studies. Dit is nog nooit eerder getest.

Bovendien gebruikten studies in het verleden gemengde populaties met verschillende BP-niveaus en ziektestatus. Het is niet bekend of het verminderen van de bloeddruk door het verminderen van de blootstelling aan PM2,5 met behulp van PAC's ook zal werken bij mensen met milde HTN. In deze studie zullen de onderzoekers zich specifiek richten op mensen met milde HTN - de patiënten die daadwerkelijk een bloeddrukverlagende interventie nodig hebben voor vroege behandeling. Bij deze milde HTN-populatie is hier niet naar gekeken.

Deze studie zal dienen als een cruciale proef om aan te tonen dat PAC's: 1) een effectieve methode zijn om PM2.5-blootstelling en SBP te verlagen; en 2) een nieuwe interventie om milde hoge bloeddruk te behandelen en mogelijk de cardiovasculaire effecten van PM2.5 te verminderen. 3) Het doel van de onderzoekers is om aan te tonen dat nieuwe low-touch methoden op afstand acceptabel en betrouwbaar zijn voor het beoordelen van de voordelen van interventies op het gebied van luchtverontreiniging en dat ze kunnen worden uitgebreid tot duizend deelnemers en dat een groot aantal kwetsbare leden van de gemeenschap er baat bij heeft.

De huidige studie heeft verschillende belangrijke innovaties en bijdragen. Dit zal de eerste PAC-studie zijn die: 1) de interventieduur langer dan een paar dagen aanhoudt, waardoor we kunnen bepalen of de verlaging van de bloeddruk met PAC-gebruik duurzaam is gedurende een klinisch relevante duur van 21 dagen actief gebruik. 2) Deze proef is ≈ 5 maal groter dan de eerdere proef in Detroit om het meest definitieve bewijs te leveren ("pivotal trial") en het testen van effectmodificatoren (bijv. BP heeft hoogstwaarschijnlijk baat bij een nieuwe bloeddrukverlagende interventie. 3) Maak gebruik van bestaande WSU MHU's om milieuongelijkheid aan te pakken voor stadspatiënten met een hoge bloeddruk. 4) Gebruik mobiele technologieën en bewaking op afstand om bloeddruk- en PM2.5-niveaus thuis vast te leggen via "low-touch"-methoden in een real-world gemeenschapsomgeving bij patiënten die kwetsbaar zijn voor de gezondheidseffecten van hoge blootstelling aan bloeddruk en PM2.5.

De onderzoekers veronderstellen dat 1) PAC-gebruik de blootstelling binnenshuis aan PM2,5 zal verminderen, wat vervolgens de SBP zal verminderen. 2) Deze verlaging van de bloeddruk thuis zal enkele weken aanhouden bij mensen met een licht hoge bloeddruk. 3) Het onderzoek kan worden uitgevoerd via "low touch" remote technologie (met behulp van bloeddruk- en PM-monitoren voor thuisgebruik). 4) Deze technologie op afstand zal inzetbaar en acceptabel zijn voor kwetsbare leden van kansarme gemeenschappen in heel Detroit.

Primair doel: Om te bepalen of in vergelijking met schijnvertoning, actief PAC-gebruik tijdens klinisch relevante perioden kan zorgen voor aanhoudende verlagingen van HBP-niveaus (gedurende 21 dagen) door fijnstof op persoonlijk niveau (PM2.5) te verminderen blootstelling aan luchtverontreiniging bij patiënten met een licht hoge bloeddruk die in kwetsbare kansarme gemeenschappen in heel Detroit wonen.

Secundair doel: verkennen van klinische biomarkers (leeftijd, geslacht, body mass index) die de BP-verlagende respons op PAC-interventie voorspellen om zich te richten op risicopopulaties in grootschalige interventies en toekomstige real-world klinische settings en toekomstige real-world klinische instellingen.