Wpływ zakłóceń rytmu okołodobowego na wdychanie dymu

Uczestnicy: Zdrowi mężczyźni w wieku studenckim (n = 15), wolni od zaburzeń snu i bez niedawnej podróży przez południk (w ciągu ostatnich 2 tygodni) zostaną zrekrutowani do tego badania. Uczestnicy wypełnią kwestionariusze chronotypów (kwestionariusz poranka i wieczoru; MEQ, monachijski kwestionariusz chronotypu; MCTQ), aby ustalić pośrednie chronotypy. Zminimalizuje to wpływ preferencji okołodobowych na poranną ekspozycję na dym. Uczestnicy zostaną następnie wyposażeni w monitory aktywności (ActiCal), aby monitorować sen i aktywność fizyczną przez cały czas trwania eksperymentu. Uczestnicy zostaną poproszeni o utrzymanie normalnego harmonogramu snu przez co najmniej 3 dni poprzedzające próby eksperymentalne i prowadzenie dziennika snu w celu weryfikacji.

Próby eksperymentalne: Uczestnicy przejdą 2 próby eksperymentalne w losowym układzie krzyżowym, z co najmniej tygodniową przerwą między próbami; 1) NS-250: Normalny sen z ekspozycją na dym drzewny przy 250 µg/m^3 i RS-250: Ograniczony sen z ekspozycją na dym drzewny przy 250 µg/m^3. Uczestnicy będą mieli 8 godzin snu we własnym domu podczas prób NS (22:00-06:00) i 4 godziny snu podczas prób RS (00:00-04:00). We wszystkich próbach uczestnicy zgłaszają się do laboratorium o 07:30 rano po eksperymentalnej nocy snu. Ekspozycja na PM będzie miała miejsce w godzinach 08:00-08:45 podczas jazdy na rowerze przy 70% rezerwie tętna (HRR), aby symulować fizyczne wymagania gaszenia pożarów.

Kondensat wydychanego powietrza (EBC): EBC zostanie zebrany przy użyciu standardowych 10-minutowych technik zbierania. W celu zachowania integralności próbki pod kątem potencjalnie nietrwałych biomarkerów (np. stresu oksydacyjnego), pH próbki zostanie zmierzone bezpośrednio przed podzieleniem na porcje do wielu krioprobówek (500-700 µl), szybkim zamrożeniem i przechowywaniem w temperaturze -80 stopni C do dalszych testów. Standaryzowane panele biomarkerów stresu oksydacyjnego i stanu zapalnego zostaną wykonane przy użyciu metody pojedynczego rozmrażania.

Analiza biomarkerów zapalnych: Krew zostanie pobrana do heparynizowanych pojemników próżniowych przed (PRE) i bezpośrednio po (POST) ekspozycji na PM2,5 i odwirowana w celu pobrania osocza. Osocze zostanie zbadane pod kątem biomarkerów zapalnych (interleukiny (IL)-6, czynnika martwicy nowotworów (TNF)-α, pentraksyny-3 i białka C-reaktywnego (CRP)) przy użyciu standardowych testów immunoenzymatycznych (ELISA).

Ocena rytmu dobowego: W całym protokole eksperymentalnym rytmy dobowe będą oceniane na dwa sposoby; 1) Aktygrafia i 2) Ekspresja genu zegara w wymazach z komórek policzkowych. Odzież aktyczna będzie noszona przez cały czas w celu zebrania zmiennych dotyczących snu (czas, czas trwania, jakość). Ekspresja genu zegarowego (CLOCK, BMAL1, PER2) będzie mierzona w wymazach pobranych z policzka co 6 godzin (00:00, 06:00, 12:00, 18:00) w celu oceny wpływu braku snu na molekularne rytm dobowy. Wymazy z policzków zostaną natychmiast umieszczone w buforze stabilizującym RNA do czasu izolacji. Wymazy pobrane o godzinie 00:00 zostaną wykonane przy minimalnej ekspozycji na światło, aby uniknąć zakłóceń snu. Metody te były wcześniej stosowane do oceny normalnego i zakłóconego snu.