Badanie odpowiedzi immunologicznej ftalanów i alergenów (PAIR)

1. Zamiar:

   Zbadanie wpływu ftalanów na immunologię dróg oddechowych, czynność płuc i reakcje alergiczne nosa.

2. hipotezy:

   Wdychanie ftalanów zwiększa rekrutację komórek odpornościowych do górnych dróg oddechowych i wpływa na funkcjonalność komórek odpornościowych i nabłonkowych.

   Hipoteza 2: Wdychanie ftalanów zmienia odpowiedź komórkową na prowokację alergenem wziewnym.

3. Uzasadnienie:

   Ftalany to plastyfikatory lub środki zmiękczające stosowane w PCW i innych tworzywach sztucznych oraz szeregu produktów konsumenckich. Ponieważ ftalany nie są chemicznie związane z tworzywami sztucznymi, wyciekają z tych produktów, powodując rutynowe narażenie ludzi przez powietrze, kurz i żywność. Ekspozycja na ftalany została powiązana z pogorszeniem lub rozwojem chorób dróg oddechowych w badaniach epidemiologicznych, ale wpływ ftalanów na nasze drogi oddechowe i reakcje immunologiczne jest w dużej mierze nieznany. W tym badaniu chcielibyśmy zbadać, w jaki sposób jeden konkretny ftalan, ftalan dibutylu (DBP), może wpływać na układ oddechowy i odpornościowy człowieka. Badacze nie spodziewają się, że reakcje będą zauważalne dla badanych; oczekują, że wszelkie reakcje, które mogą wystąpić, będą wykrywalne jedynie poprzez dokładne zbadanie komórek i tkanek (np. płukanie nosa i szczoteczki (płyn z nosa), próbki oskrzeli, krew, mocz). Próbki z nosa zostaną użyte do pomiaru reakcji zapalnych nosa pod względem rekrutacji komórek i poziomów mediatorów stanu zapalnego. Próbki oskrzeli pozwolą na dokładniejsze zbadanie odpowiedzi zapalnej w płucach, a tym samym dostarczą znacznie bardziej szczegółowych informacji dotyczących reakcji wywołanych ftalanami w wyniku prowokacji alergenem. Zrozumienie tych subtelnych zmian pomoże nam zapobiegać problemom zdrowotnym związanym z ekspozycją na ftalany w przyszłości.

4. Cele:

   Ustalenie, że ftalany zmieniają komórkową odpowiedź immunologiczną w górnych drogach oddechowych.

5. Metoda badań:

   Jest to zaślepiony eksperyment krzyżowy między dwoma warunkami (ftalan dibutylu, DBP lub przefiltrowane powietrze, FA), losowo dobranymi i zrównoważonymi zgodnie z kolejnością.

   Po każdym narażeniu na DBP lub FA wykonamy test prowokacyjny z alergenem wziewnym. Zbieranie danych dla każdego warunku będzie oddzielone 2-tygodniowym okresem wymywania.

   Aby ocenić wpływ narażenia na odpowiedź immunologiczną i czynność płuc, badacze zbiorą i wykonają następujące badania w dniu narażenia lub następnego dnia:

   • Przed każdą ekspozycją, 3h i 24h po ekspozycji, pobierzemy próbki moczu i krwi, wykonamy NAL oraz zmierzymy natężoną objętość wydechową (FEV1) za pomocą spirometrii i FeNO.
   • Prowokacja metacholiną zostanie przeprowadzona 24 godziny po ekspozycji.
   • Szczotkowanie nosa (NAB) zostanie przeprowadzone 3 godziny przed ekspozycją na lewe nozdrze i 3 godziny po ekspozycji na prawe nozdrze.
   • U części włączonych pacjentów zostanie wykonana bronchoskopia 24 godziny po ekspozycji, podczas której zostaną pobrane próbki oskrzelowo-pęcherzykowe i biopsje wewnątrzoskrzelowe.

   Literatura dostarcza sprzecznych danych dotyczących ftalanów w odniesieniu do niektórych analitycznych punktów końcowych. W związku z tym, aby ułatwić wybór punktów końcowych do badania głównego, a także w celu walidacji niektórych procedur badawczych, przed rozpoczęciem badania głównego zostanie przeprowadzone „badanie cząstkowe optymalizacji metody”. Do tego badania cząstkowego zostanie zrekrutowanych maksymalnie 25 zdrowych osób, które podpiszą zmodyfikowaną zgodę odzwierciedlającą ich ograniczony udział. Osoby te nie będą narażone na DBP lub CA, ale będą rekrutowane wyłącznie do pobierania krwi, płukania nosa i szczotkowania nosa lub podzbioru tych próbek. Wezmą udział tylko w jednej wizycie w Vancouver General Hospital, poświęcając 1–3 godziny swojego czasu na udział w badaniu dodatkowym. Ponadto przed rozpoczęciem badania głównego (powyżej) do „badania pilotażowego” można zrekrutować do czterech zdrowych osób, aby zoptymalizować logistykę ekspozycji i procedury eksperymentalne badania głównego. Osoby te zostaną poddane wyłącznie ekspozycji na CA i otrzymają wszystkie procedury i zostaną pobrane próbki zgodnie z opisem dla właściwego badania, z wyjątkiem bronchoskopii.

   Próbki zebrane podczas badania częściowego optymalizacji metody i badania pilotażowego zostaną wykorzystane do ustalenia metod analitycznych do pomiaru komórkowych odpowiedzi immunologicznych, takich jak biała krew lub odpowiedź komórek nabłonka nosa na składniki bakteryjne (agoniści receptora Toll Like Receptor (TLR)) oraz testy fagocytozy po ekspozycji na ftalany in vitro (jak opisano w procedurach badania).

6. Analiza statystyczna:

Model efektów mieszanych zostanie wykorzystany do oszacowania wszystkich efektów, a odpowiednie kontrasty zostaną wykorzystane do przetestowania hipotez. W szczególności modele będą obejmować ekspozycję (CA lub DBP), kolejność (CA przed DBP lub DBP przed CA) i status wariantu genu (np. GSTM1 obecny lub GSTM1 zerowy) jako efekty stałe i numer identyfikacyjny podmiotu jako efekt losowy. Prowokacja alergenem wziewnym jest podawana zarówno podczas ekspozycji DBP, jak i CA i dlatego nie będzie uwzględniona w analizach statystycznych.

Wpływ ogólnego poziomu narażenia na ftalany dla 6 powszechnie mierzonych ftalanów, ocenianego w próbkach moczu w dniu 1 i 2, na FeNO/krew/funkcję płuc zostanie przeanalizowany za pomocą modelu efektów mieszanych obejmującego narażenie (DBP, CA), okres pobierania próbek (dzień 1, Dzień 2) i poziom ftalanów (Dzień 1, Dzień 2). Jednokierunkowa ANOVA zostanie wykorzystana do porównania poziomów MnBP w moczu przed i po ekspozycji dla różnych punktów czasowych w celu zweryfikowania narażenia na ftalany.