Estudo de topografia para fumantes 2018

Em 2005, a Convenção-Quadro para o Controle do Tabaco da Organização Mundial da Saúde (OMS FCTC) foi estabelecida com o objetivo de uma estratégia regulatória como resposta à globalização da epidemia do tabaco. Uma de suas medidas não relacionadas ao preço para reduzir a demanda por tabaco inclui o artigo 9: Regulamentação do conteúdo dos produtos de tabaco. Atualmente, a regulamentação dos produtos de cigarro é baseada nos níveis de alcatrão, nicotina e monóxido de carbono (TNCO) na fumaça do cigarro, indicados na embalagem. Isso não é suficiente, pois a fumaça do cigarro inclui mais de 7.000 produtos químicos. Existem aldeídos, VOCs, PAHs, nitrosaminas, metais e muito mais medidos no cigarro, causando doenças relacionadas ao tabaco.

No futuro, a regulamentação desses constituintes nocivos do cigarro deve se basear em mais classes químicas, como sugeriu a OMS. No entanto, a fim de introduzir essa regulamentação baseada em classes, é necessária uma base científica para definir os limites superiores das quantidades permitidas de produtos químicos (grupos) nas emissões de fumaça de cigarro e garantir a diminuição dos efeitos nocivos devido ao tabagismo. Até o momento, a causalidade entre a exposição humana a compostos específicos da fumaça do cigarro e os efeitos nocivos é desconhecida. O primeiro passo para fechar a lacuna no conhecimento entre a exposição à fumaça do cigarro e o desenvolvimento de doenças relacionadas ao tabaco inclui uma determinação adequada da exposição humana aos produtos químicos da fumaça do cigarro.

Infelizmente, falta metodologia para determinar a exposição à fumaça de cigarro em humanos.

Em um estudo piloto observacional prospectivo em fevereiro de 2016, o comportamento humano natural de fumar foi caracterizado: Fumar Topography Study 2016 (NL55676.068.15). A topografia fumada de cada cigarro Marlboro fumado foi monitorada por meio do aparelho CRESSmicro, que registra a duração da tragada, o intervalo de tragadas, o fluxo de tragadas e o volume de tragadas. Neste estudo, os investigadores puderam modelar os perfis individuais de tabagismo por participante usando dados de 4 cigarros aleatórios. Durante a modelagem, o volume de sopro, a duração (e, portanto, também o fluxo) e o intervalo entre sopros foram levados em consideração.

Uma vez que não houve diferenças na topografia do consumo de cigarros fumados observados em diferentes momentos do dia, isso significa que, neste novo estudo, os pesquisadores podem convidar os participantes para um período de tempo mais curto, porque apenas dados de 4 cigarros são necessários para modelar adequadamente seu perfil geral de tabagismo. para medições de exposição. Esses parâmetros de topografia do fumo são necessários para as configurações de uma máquina de fumar, aplicada para simular a exposição exata aos tóxicos da fumaça do cigarro para cada indivíduo.

Em nosso estudo anterior, os pesquisadores concluíram que os fumantes têm sua própria topografia individual de fumar. Claro, fumar também é acompanhado pela inalação de substâncias químicas nocivas, mas o fumante não está ciente disso durante o ato de fumar e, portanto, não adapta sua topografia fumante em relação a essa exposição. No entanto, não se sabe de que maneira os parâmetros individuais da topografia do tabagismo estão relacionados à exposição a tóxicos nas diferentes partes dos pulmões. Por exemplo, volumes de sopro mais altos com uma composição diferente de substâncias tóxicas levam a um padrão de inalação diferente de pequenos volumes de sopro, possivelmente seguidos por diferentes exposições nos pulmões.

Neste novo estudo, os pesquisadores querem incluir parâmetros respiratórios de respiração e inalação ao longo do dia também. Até agora, a avaliação do risco de inalação é baseada nos padrões respiratórios humanos, enquanto respirar e inalar fumaça não são os mesmos devido à presença de compostos agressivos na fumaça. O presente estudo visa medir parâmetros respiratórios para identificar quais compartimentos pulmonares estão expostos em que medida em relação à topografia fumante observada. Isso pode ser obtido por pletismografia indutiva respiratória (RIP), um dispositivo não invasivo que pode ser usado ao longo do dia. No estudo atual, o Hexoskin será aplicado para essas medições.

A literatura descreve que o processo de topografia e inalação do fumo difere por cigarro e situação. Em outras palavras, o fumante se automedica para obter nicotina, com produção adicional de monóxido de carbono (CO) e outras substâncias químicas nocivas associadas à fumaça do cigarro.

Conforme descrito anteriormente, no futuro os cigarros serão alterados, pois só podem conter um máximo de certas substâncias tóxicas. Uma das opções para tornar o cigarro menos viciante é adicionar menos nicotina. Sabe-se que os fumantes apresentam comportamentos compensatórios ao fumarem outros cigarros que não os habituais, para ganhar a mesma quantidade de nicotina. Nossos experimentos com máquinas de fumar mostram que, ao fumar cigarros com baixo teor de TNCO, a composição da fumaça por mg de nicotina muda nas mesmas condições de fumar. Isso significa que as características do cigarro também são, pelo menos em parte, responsáveis ​​pela composição da fumaça. Os pesquisadores estão interessados ​​em como o comportamento de fumar e a inalação e, portanto, a exposição, mudam quando se oferece ao fumante outro tipo de cigarro.

Portanto, os pesquisadores estão interessados ​​em saber se o comportamento de fumar muda quando o fumante tem que fumar um cigarro de baixo teor TNCO, ou seja, o Marlboro Prime. Os baixos valores de nicotina na fumaça do Marlboro Prime são parcialmente alcançados por orifícios de ventilação no filtro do cigarro. Ao fechar essas aberturas de filtro com fita ao redor do filtro, a fumaça não é mais diluída com o fluxo de ar lateral e o design do cigarro é ligeiramente diferente.

Os participantes irão fumar sua marca 'normal' Marlboro (dia 1). Após o dia experimental, eles recebem o Marlboro Prime para fumar em casa, para que se acostumem a fumar um cigarro 'novo'. Uma semana depois, o dia experimental (dia 2) é repetido com este cigarro. Os participantes podem passar a noite ou voltar no dia seguinte (dia 3) para fumar o cigarro Prime enquanto os orifícios de ventilação deste cigarro de baixo teor de TNCO são tapados. Veja o esquema na Tabela 1.

Assim como no STS2016, este estudo novamente visa medir o tabagismo em um ritmo habitual sem impor isso como foi feito até agora , , . Com isso, a topografia natural do fumo por cigarro pode ser medida, em combinação com os parâmetros respiratórios usando um dispositivo RIP não invasivo. Ao fornecer aos participantes os cigarros Marlboro Prime antes dos dias experimentais 2 e 3, eles podem se acostumar a fumar em casa para desenvolver um comportamento de fumar 'natural'.

Assim como no último estudo, a amostragem segue um esquema de amostragem (Figura 1). Em resumo, durante o dia, serão coletadas amostras de sangue, ar exalado, urina e saliva para dosagem de nicotina, monóxido de carbono, mas também de outros compostos da fumaça do cigarro, como aldeídos e seus metabólitos.

No futuro, os regimes pessoais de fumar dos participantes e, portanto, suas exposições pessoais, serão imitados com experimentos de fumar em máquinas. Isso será vinculado aos parâmetros RIP.

Pontos de atenção que surgiram do STS 2016 incluem que os fumantes fumavam menos cigarros do que o esperado. A razão para isso é, como eles mencionaram, que não podem fumar no apartamento, enquanto fumam dentro de casa. Outro motivo foi que eles têm que fumar sozinhos, enquanto em casa ou no trabalho muitas vezes há um co-fumante. Os participantes não tiveram dificuldades ou mudanças no comportamento tabágico devido ao uso do CRESS. Todos eles 'praticaram' fumar com o CRESS na noite anterior ao dia experimental. No presente estudo serão convidados 2 fumantes ao mesmo tempo. Mais uma vez, os fumantes precisam sair para fumar para proteger os pesquisadores da exposição ao fumo passivo. Isso é mantido o mais alcançável possível.

Objetivo primário:

Existe uma diferença na topografia natural do fumo entre Marlboro, Marlboro Prime e Marlboro Prime colado levando a uma exposição diferente para o fumante?

Objetivo(s) Secundário(s):

É possível mapear perfis pessoais de tabagismo com apenas 4 cigarros aleatórios, conforme mostrado no anterior Smoking Topography Study 2016?

Um perfil diferente de topografia fumante por fumante está relacionado à exposição desviante da fumaça principal nos compartimentos do trato respiratório, para os diferentes cigarros?

O ar exalado de fumantes pode ser usado como biomarcador para exposição a VOCs/aldeídos?

Os níveis de nicotina e tóxicos (metabólitos) no sangue/urina mudam ao longo do dia e estão relacionados ao comportamento de fumar dos diferentes cigarros?

Desenho do estudo O Smoking Topography Study 2018 é um estudo cross-over não randomizado com um único grupo, com duração de 3 meses. Os participantes visitarão nosso apartamento de pesquisa no Apart Hotel Randwyck, por 1 dia na primeira semana e 2 dias na segunda semana (Tabela 1).

Um dia experimental começa às 08h00 e termina às 19h00 (Figura 1). Os diferentes dias de estudo têm exatamente a mesma configuração, sendo a única diferença a marca do cigarro fumado durante o dia. Neste estudo é importante que os participantes sejam capazes de fumar cigarros 'ad libitum'. Como é impossível monitorar essa topografia do fumo em casa, a topografia do fumo é medida em um local de pesquisa. Portanto, este estudo se desenvolve em um apartamento do Hotel Randwyck em um ambiente familiar onde são servidas refeições padronizadas e os cigarros podem ser fumados quando e como o participante desejar. A topografia fumada de cada cigarro fumado será monitorada por meio do dispositivo CRESSmicro, que registra a duração da tragada, o intervalo de tragadas, o fluxo de tragadas e o volume de tragadas. Além disso, o ponto de tempo exato de fumar (ou seja, o momento em que o cigarro é aceso) é anotado na tabela de tempo do experimento.

Devido a esta configuração, as medições da topografia do tabagismo não ocorrem em pontos de tempo programados e, portanto, apenas 2 participantes por dia serão medidos. A duração total do estudo será de 3 meses, incluindo 18 indivíduos fumantes (Tabela 1).

Os participantes são seus próprios controles medindo amostras de linha de base (t = linha de base). Essa amostragem ocorre na chegada, antes que o primeiro cigarro seja fumado. Assim, solicita-se aos participantes que não fumem ao acordar, mas que aguardem sua chegada ao local da pesquisa. Essas amostras de linha de base incluem a coleta de urina, ar exalado, sangue, troca de boca e saliva.

O objetivo de um dia de estudo é acompanhar o fumante em sua rotina diária de tabagismo. Eles podem fumar quando quiserem ou sentirem vontade de fumar. Portanto, os momentos de amostragem e a quantidade de cigarros fumados são desconhecidos por participante (Figura 1). Apesar dos pontos de tempo desconhecidos no forehand, a topografia fumante de cada cigarro em sua presença no apartamento de pesquisa é medida. Durante todo o experimento, o tempo experimental é usado. O início do experimento (esperado em torno das 09h00) é o início do dia experimental, anotado como ponto de tempo 0. Provavelmente logo após as medições da linha de base.

Todas as bitucas de cigarro gastas são coletadas em tubos de plástico separados por participante com o tempo de fumo experimental anotado. Porque é muito importante não interferir com o horário de fumar da vida diária, o dia da experiência é dividido em intervalos de tempo para urina e um ponto de tempo fixo para amostragem de saliva.

A urina será coletada na linha de base e durante 2 períodos de tempo. O primeiro ponto no tempo inclui a medição da linha de base antes do primeiro cigarro ser fumado. Em seguida, toda a urina entre t=0 e t=5 horas é coletada em 1 béquer e a urina entre t=5 e t=10 é coletada em outro béquer. Pede-se ao participante que esvazie a bexiga imediatamente antes do fim dos intervalos de tempo. Isso resulta em 3 amostras de urina por participante.

A saliva e uma troca bucal são coletadas em t=basal, t=0 (imediatamente após o primeiro cigarro), t=5 et=10. Isso resulta em 4 amostras de saliva e trocas de boca por participante.

As amostras de ar exalado e sangue são coletadas antes e imediatamente após fumar um cigarro para ter a medida mais precisa associada ao ato de fumar. No entanto, os pontos de tempo para fumar são incertos devido à configuração escolhida para este estudo. No entanto, como todos os fumantes incluídos fumam cerca de 20 cigarros por dia, eles fumarão pelo menos a cada 2 a 2,5 horas. Portanto, períodos de tempo de 2,5 horas em que o primeiro cigarro fumado é utilizado para coleta de sangue e ar expirado, imediatamente após o término do tabagismo.

Na linha de base, o participante é solicitado a expirar através da tampa nasal do Owlstone (um dispositivo de respiração), por meio do qual o ar exalado passa pelos tubos de adsorção. O ar exalado imediatamente antes e após terminar de fumar o primeiro cigarro é coletado (t=0). O mesmo é feito para cigarros fumados entre t=2,5 e t=5, entre t=5 e t=7,5, entre t=7,5 e t=10 e última amostragem em T=10. Isso resulta em 7 amostras de ar exalado por participante.

Para evitar punções múltiplas, os participantes obtêm uma cânula venosa periférica no início do estudo, após o que a amostra de sangue inicial é retirada. A próxima amostra de sangue é coletada imediatamente antes e depois de terminar de fumar o primeiro cigarro (t=0). Então, os pontos de amostragem são imediatamente antes e imediatamente após o primeiro cigarro entre t=0 e t=2,5, entre t=2,5 e t=5, entre t=5 e t=7,5, entre t=7,5 e t=10 e a última amostragem é em T=10. Para análise de aldeídos no sangue, uma amostra de sangue extra será coletada da cânula na linha de base e imediatamente após o primeiro cigarro, bem como imediatamente antes e depois do primeiro cigarro após t=5 e t=7,5. Isso resulta em 13 pontos de amostragem de sangue por participante.