Estudo de saúde porto-riquenho de Boston

Projeto 4 Protocolo:

I. Objetivos e Hipóteses

H1: A filtragem HEPA ativa em casa reduzirá os níveis de partículas ultrafinas (UFP) > 70% em comparação com a filtragem falsa. Além disso, essa filtração HEPA reduzirá todas as classes de tamanho de partículas ultrafinas igualmente bem.

H2: Os marcadores de saúde cardiovascular, incluindo proteína C-reativa, fibrinogênio, IL-6 e receptor do fator de necrose tumoral alfa, serão mais baixos depois de viver com filtração HEPA ativa em comparação com a filtração falsa.

H3: A filtragem HEPA doméstica será vista pelos formuladores de políticas como uma opção de política eficaz para reduzir a exposição à UFP em residências próximas à rodovia.

O estudo foi um estudo duplo-cego, randomizado, cruzado, no qual cada participante serviu como seu próprio controle, reduzindo significativamente o papel dos fatores de confusão invariáveis ​​no tempo. Até duas casas foram inscritas e randomizadas por vez, com uma alocada para receber filtração HEPA e a outra filtração simulada primeiro. Em três semanas, as casas mudaram de filtração HEPA para falsa ou vice-versa. Não houve período de washout entre a simulação e a filtração HEPA. Enquanto a equipe de campo estava ciente do tipo de filtro em uso, os participantes e o laboratório que analisaram as amostras de sangue não estavam. A abordagem e os métodos foram amplamente semelhantes a outra intervenção HEPA que realizamos em habitações públicas na cidade de Somerville, que ainda estava em andamento no início deste estudo.

Os participantes foram recrutados da coorte BPRHS. O estudo principal estava em processo de acompanhamento aproximadamente cinco anos desde o início, com cerca de 1.000 participantes restantes. A equipe da coorte recomendou participantes não fumantes que eles achavam que poderiam ser receptivos à nossa intervenção. Dos 25 participantes inscritos, 23 (92%) completaram o estudo e foram incluídos na análise. Uma casa foi removida devido à falha do sensor de fluxo, que identificava o ar interno versus externo, enquanto a outra foi removida porque o participante optou por encerrar o estudo mais cedo. Todos os participantes moravam nas cidades de Boston ou Chelsea. Os dados demográficos e de saúde foram obtidos a partir de inquéritos coletados durante o acompanhamento longitudinal da coorte. Para os participantes que receberam a intervenção, os investigadores coletaram pesquisas adicionais com informações sobre exposições recentes, doenças recentes e padrões de tempo de atividade dos participantes (em casa, trabalho/escola, viagens em rodovias, outros).

Os participantes assinaram formulários de consentimento para o estudo dos pais e um consentimento separado para a intervenção de filtragem de ar. Os estudos foram aprovados pelos IRBs do Tufts Medical Center, da Northeastern University e da University of Massachusetts Lowell.

Foram usadas as unidades de filtragem de ar HEPAirX montadas em janela (Air Innovations, Inc., North Syracuse, NY, EUA) equipadas com filtros MERV 17 (classificados para remover ≥99,97% de partículas ≥0,3 μm de diâmetro). Essas unidades podem operar em aproximadamente 10 trocas/hora em uma sala de 28,3 m3 (103 pés3) e possuem elementos de aquecimento e resfriamento de ar controlados pelo usuário. As unidades foram instaladas preferencialmente em salas de apartamentos (N=16), onde os participantes passavam grande parte do dia. Oito unidades foram instaladas em quartos devido a restrições de espaço ou porque as janelas da sala não acomodavam a unidade HEPAirX. Para maximizar a remoção de partículas, as unidades HEPA foram operadas na velocidade mais alta possível do ventilador e as aberturas foram bloqueadas para que não houvesse fluxo de ar externo através da unidade para o apartamento. Além disso, os participantes foram solicitados a manter as janelas fechadas o máximo possível durante o período do estudo para minimizar a infiltração de fora. Os filtros foram trocados em cada apartamento após 21 dias (HEPA para sham ou vice-versa). Um novo filtro HEPA (MERV 17) foi usado em cada apartamento. O filtro simulado era uma caixa de chapa metálica perfurada e vazia com o mesmo tamanho e formato e a mesma aparência da armação de metal ao redor dos filtros HEPA. O HEPAirX parecia o mesmo, independentemente da filtragem simulada ou HEPA. Uma placa escrita em inglês e espanhol foi colocada na tampa da unidade HEPA pedindo aos participantes que não adulterassem ou expusessem o filtro.

Monitoramento da poluição do ar As concentrações do número de partículas (PNC) foram medidas continuamente durante o teste de seis semanas em cada apartamento usando contadores de partículas de condensação à base de água (CPC; TSI Modelo 3783, d50 7 nm, partícula máxima detectável > 3 µm). Os CPCs foram instalados na mesma sala que a unidade HEPAirX e registraram PNC médio de 30 segundos (PNC médio de um minuto nas primeiras cinco residências). Tanto o PNC externo quanto o interno foram medidos; uma válvula solenóide comutada a cada 15 minutos entre dois tubos de entrada de silício condutivo de 1 m de comprimento: um puxado de dentro e outro de fora. Um sensor de fluxo em linha registrou diferentes tensões, dependendo se um fluxo foi detectado na linha (2,49 V com vazão, ~1,00 V sem vazão); estes foram usados ​​para identificar os períodos de amostragem interna e externa. Antes do início da intervenção em cada apartamento, as taxas de fluxo do CPC foram medidas usando um medidor de fluxo (TSI Modelo 4140) (não foram observadas discrepâncias ao longo do estudo). O vácuo do CPC também foi verificado quanto a vazamentos, colocando um filtro de membrana de poliétersulfona (avaliado com eficiência de remoção de 99,96% para partículas de 0,45 µm) na entrada para garantir que o CPC medido <100 partículas/cm3. Os sites foram visitados semanalmente para manutenção regular (verificações de fluxo, redefinições de tempo, etc.) e para baixar dados. Os dados sinalizados pelo CPC como incorretos (normalmente <1% de todos os dados por domicílio) foram removidos do conjunto de dados. Consistente com as especificações do fabricante, todos os CPCs tiveram desempenho dentro de 10% um do outro em comparações lado a lado de laboratório.

O estudo de Somerville, que os investigadores combinaram com o estudo atual em uma meta-análise, seguiu o mesmo desenho de estudo e métodos com as seguintes diferenças: 1) não houve monitoramento externo; 2) todos os participantes do estudo residiam a menos de 200 m de uma rodovia; e 3) os participantes do estudo diferiam em seus dados demográficos.

Fontes internas As medições internas refletem tanto a fração de UFP externa que se infiltra em ambientes internos quanto as UFP geradas em ambientes internos - por exemplo, de cozimento, queima de velas e incenso e limpeza. Essas fontes resultam em picos de magnitude grande, mas variável, em concentrações internas e, além disso, a taxa de decaimento desses picos depende de vários fatores, como intensidade e duração da fonte, volume da sala e taxa de ventilação. Portanto, é um desafio separar completamente as contribuições de fontes UFP externas e internas com base em medições PNC internas. No entanto, para testar os efeitos de picos internos em associações com biomarcadores, os pesquisadores geraram uma série temporal de PNC para cada casa e calcularam a mediana móvel de seis horas para medições de PNC internas. Os investigadores então calcularam o desvio padrão para o período de três semanas correspondente a HEPA ou filtração simulada; medições internas que estavam dois desvios padrão acima dessa mediana móvel de seis horas foram classificadas como picos e substituídas pela última medição interna que não foi considerada um valor picotado. Embora o método dos investigadores não tenha removido completamente a contribuição das fontes internas, ele atenuou as contribuições dos picos que distorceram os valores médios internos de três semanas usados ​​como concentrações de exposição.

Biomarcadores Uma amostra de sangue venoso foi coletada no início, na troca dos tipos de filtros (final da semana 3) e no final da intervenção (final da semana 6). As amostras foram transportadas para o Human Nutrition Research Center on Aging (Tufts University, campus de Boston), onde foram processadas em plasma e armazenadas a menos 80 ºC dentro de 1-3 h após a coleta. Os participantes foram instruídos a jejuar durante a noite antes das coletas de sangue (79% confirmando jejum), que ocorreram entre 8 e 10 horas. As amostras foram analisadas em lotes usando kits de imunoensaio para TNF-RII (Quantitativo, R&D Systems, Minneapolis, MN, EUA) e IL-6 (Quantitativo HS, R&D Systems). A PCR de alta sensibilidade (hsCRP) foi medida por um ensaio imunométrico quimioluminescente de dois locais em fase sólida (IMMULITE 2000, Siemens Healthcare Diagnostics, Los Angeles, CA 90045). Esses biomarcadores são uma medida dos níveis de inflamação sistêmica.