Badanie na ludziach mające na celu opracowanie sygnatury narażenia zawodowego na spaliny z silników Diesla (DICE)

1. Cel: Ponad 100 000 pracowników w Albercie jest nieumyślnie narażonych na spaliny z silników Diesla w miejscu pracy z powodu szerokiego stosowania silników Diesla w pojazdach i maszynach używanych w budownictwie drogowym, transporcie samochodowym, leśnictwie, wydobyciu ropy naftowej i wydobywaniu minerałów. Chociaż monitorowanie narażenia na DE w powietrzu atmosferycznym istnieje w niektórych miejscach pracy, monitorowanie powietrza w otoczeniu w dużej mierze zależy od modeli zastępczych i może dawać zniekształcony obraz narażenia na spaliny w przeszłości. W związku z tym potrzebny jest jasny limit narażenia oparty na biomonitoringu, aby odpowiednio chronić pracowników.
2. Cel: Nasze badania mają na celu ustalenie związku między stężeniem narażenia a efektem biologicznym jako pomoc w określeniu zakresów referencyjnych dla dopuszczalnego narażenia.

3. Hipotezy i cele:

   Hipoteza 1: Wdychanie spalin z silników Diesla (DE) wywołuje charakterystyczne wydzielanie białka w sposób zależny od dawki.

   Cel 1. Zademonstrować, za pomocą analizy proteomicznej surowicy i moczu, sygnaturę, która gwałtownie wzrasta w odpowiedzi na zakres stężeń DE istotnych z punktu widzenia zawodowego.

   Hipoteza 2: inhalacja DE zwiększa stężenie metabolitów węglowodorów poliaromatycznych (WWA) w moczu w sposób zależny od dawki.

   Cel 2. Ustalenie zakresu akumulacji metabolitów WWA w moczu po ostrym narażeniu na zakres istotnych dla zawodu stężeń DE.

   Hipoteza 3: Wdychanie DE zmienia reakcję dróg oddechowych na bodziec skurczowy w sposób zależny od dawki, a zmiana ta jest związana ze zmianami w połączonej sygnaturze proteomicznej/metabolomicznej PAH.

   Cel 3: Określenie nachylenia zależności dawka-odpowiedź dla metacholiny w odpowiedzi na zakres stężeń DE istotnych dla danego zawodu i skorelowanie zmian tego nachylenia ze zmianami w białkach i metabolitach.

   Ponadto naszym celem jest ustalenie związku między zakresem kontrolowanych stężeń narażenia na DE a jakością snu i oddychaniem podczas snu poprzez komponent badania podrzędnego.

4. Uzasadnienie:

   Nasza praca dostarczy informacji decydentom i zainteresowanym stronom w tworzeniu opartych na dowodach zasad ograniczania narażenia zawodowego na spaliny z silników Diesla w oparciu o odpowiednią biologię.

5. Metoda badań:

   Jest to randomizowane, podwójnie zaślepione, krzyżowe badanie narażenia ludzi.

   Projekt ten ma na celu określenie markerów narażenia na DE, które można wykorzystać w środowisku zawodowym. Dlatego użyjemy szeregu poziomów narażenia zawodowego, aby odpowiednio umieścić nasze wyniki w kontekście. W tym celu 20 zdrowych uczestników zostanie poddanych warunkom kontrolnym i 3 różnym poziomom stężenia DE, każdy przez okres 4 godzin, w losowej kolejności. Każda ekspozycja będzie oddzielona dwutygodniowym okresem wymywania. Poziomy zostaną miareczkowane w zakresie DE do 20, 50 i 150 ug/m3 PM2,5, a ekspozycją kontrolną będzie przefiltrowane powietrze (FA).

   Uczestnicy przejdą prowokację metacholiną i dostarczą próbki moczu i krwi przed i po ekspozycji w celu przeanalizowania funkcji płuc i odpowiedzi biologicznych.

   Jeśli uczestnicy wyrażą zgodę na udział w badaniu cząstkowym snu, podczas wizyt otrzymają dodatkowe kwestionariusze dotyczące jakości snu. Uczestnicy otrzymają monitor snu Alice NightOne oraz instrukcję obsługi sprzętu. Monitor snu zostanie podłączony przez uczestnika w domu, gdy ma on spać po ekspozycji, i będzie monitorował jego wzorce snu tej nocy.

6. Analiza statystyczna:

Najpierw zostaną określone zmiany parametrów klinicznych (metacholiny PC20 i nachylenia odpowiedzi na dawkę) oraz ilości białka w surowicy krwi między okresem przed i po ekspozycji. Te wartości „delta” zostaną porównane statystycznie w różnych ekspozycjach przy użyciu liniowych modeli efektów mieszanych przy użyciu programu R, jak opisano w naszych poprzednich publikacjach z podobnie zaprojektowanych protokołów z naszej grupy. Wartości p<0,05 będą uważane za istotne przez cały czas, z poprawkami dla wielokrotnych porównań. Chociaż 2-tygodniowy okres wymywania ma na celu zminimalizowanie prawdopodobieństwa wystąpienia efektów przeniesienia, formalnie ocenimy to, włączając termin określający kolejność ekspozycji w modelach.

Analizy składnika snu zostaną przeprowadzone w szpitalu w Ottawie i zostaną zakończone za pomocą liniowego lub logistycznego modelu efektów mieszanych, zależnie od przypadku, przy użyciu programu R. Metody podobne do danych zebranych z badania głównego. Interpretacja danych zostanie wykonana za pomocą algorytmu programowego na lokalnym serwerze.