Exposição aguda ao diesel: efeitos prolongados na inflamação e na vascularização (DEVA)

Introdução O diesel e seus produtos representam um dos poluentes mais comuns que afetam as pessoas que vivem em áreas urbanas e rurais do mundo. É provável que a maioria dos pacientes atendidos nos departamentos de emergência tenham sido submetidos à exposição crônica a fumaça de escapamento de motores a diesel, especialmente aqueles que vivem próximos a estradas e rodovias movimentadas da cidade. Considera-se que os gases de escape de diesel contribuem com mais de 50% das partículas atmosféricas com massa inferior a 10 μM (PM10) de diâmetro aerodinâmico médio, que é responsável pela poluição do ar. Para partículas finas menores que 2,5 μM (PM2,5) e partículas extremamente pequenas abaixo de 0,1 μM de diâmetro, a contribuição para a poluição do ar é muito maior. Essas partículas são pequenas o suficiente para serem inaladas e depositadas nos pulmões, onde podem exercer efeitos deletérios.

Na Europa e no Japão, estudos epidemiológicos demonstraram altas taxas de morbidade cardiovascular, bem como doenças respiratórias agudas e crônicas, após exposição ocupacional a fumaça de escapamento de diesel. Estudos experimentais em animais também mostraram que a exposição à emissão diluída do motor a diesel prejudica o desempenho sistólico do ventrículo esquerdo, o impulso simpático, a fibrose/fibrinólise e acelera a aterosclerose. Estudos epidemiológicos e modelos experimentais em animais são, no entanto, bastante imprecisos em relação aos mecanismos responsáveis ​​por esses efeitos e ao impacto clínico da exposição crônica à fumaça do escapamento de diesel. Além disso, embora tenha sido documentada uma relação entre síndromes coronarianas agudas (SCA) e exposição aguda a fumaça de escapamento de motores a diesel, não se sabe se uma exposição relativamente curta pode causar respostas inflamatórias prolongadas e/ou afetar a função endotelial e as propriedades da parede dos vasos em de forma a potencialmente promover o desenvolvimento de alterações ateroscleróticas.

O objetivo deste estudo é avaliar o impacto da exposição de curto prazo à fumaça do escapamento de diesel na elasticidade arterial, função vascular e biomarcadores inflamatórios.

Métodos População do estudo Os voluntários serão incluídos neste estudo randomizado, duplo-cego e cruzado. Todos os voluntários que se qualificarem para entrar no estudo estarão livres de doenças cardiovasculares, hipertensão, diabetes mellitus, doenças pulmonares e doenças inflamatórias agudas ou crônicas. Os indivíduos que apresentarem um eletrocardiograma basal de 12 derivações anormal e/ou testes de função respiratória prejudicados serão excluídos do estudo.

Serão excluídos os indivíduos que tomaram medicamentos cardiovasculares, suplementos antioxidantes ou vitamínicos, anticoncepcionais orais ou anti-inflamatórios nos dois meses anteriores à inclusão no estudo.

Mulheres recebendo terapia de reposição hormonal e mulheres na pré-menopausa com ciclos menstruais irregulares também serão excluídas do estudo. Todas as mulheres selecionadas para o estudo serão submetidas a testes de gravidez antes de cada sessão do estudo.

Desenho do estudo Este é um estudo randomizado, duplo-cego, cruzado. Todos os indivíduos serão expostos ao ar ou a poluentes em duas sessões que acontecerão com 4 semanas de intervalo entre 8h00 e 10h00 em um laboratório ad hoc. Em cada sessão, os sujeitos serão submetidos a um período de exposição de 2 horas a quantidades controladas de fumaça de escapamento de diesel ou ar filtrado. Em cada sessão serão realizadas medidas de marcadores da função vascular (dilatação mediada pelo fluxo, velocidade da onda de pulso e índice de aumento), atividade simpática e exames de sangue que retratam o perfil inflamatório e fibrinolítico. Essas medidas serão realizadas no início (antes da exposição-T0), ao final da sessão de 2 horas (T2) e 24 horas após o término da exposição (T24) (Figura 1).

As medições em cada mulher participante do estudo serão realizadas na mesma fase do ciclo menstrual (fase lútea tardia). Os participantes se absterão de beber álcool ou líquidos com cafeína e usar medicamentos que contenham cafeína ou fumar. Todos os voluntários serão avaliados após terem estado em jejum por pelo menos 8 horas. Os participantes serão instruídos a evitar mudanças nos hábitos alimentares e de atividade física durante o período do estudo.

Exaustão de diesel e exposição ao ar filtrado A exposição voluntária a fumaça de exaustão de diesel será realizada em uma sala de 30m2 especialmente projetada e hermeticamente fechada. Os gases de escape de diesel serão produzidos por um motor a diesel (2500 cc e 100-150HP) e dispensados ​​através de um sistema de tubulação para a sala de exposição. Antes da entrada no estudo, os níveis internos de monóxido de carbono (CO) juntamente com as concentrações de partículas finas no ar (PM2,5) serão medidos, controlados e mantidos dentro dos limites desejados usando instrumentação ambiental portátil. Para garantir níveis adequados de exposição a PM2,5 e CO, todas as medições serão controladas e comparadas com os respectivos padrões da Comissão Europeia. Especificamente, 25 µg/m3 (limite médio anual) para partículas PM2,5 e 10 µg/m3 (média diária máxima de 8 horas) para CO.

Medições vasculares Avaliação da função endotelial Usando um transdutor de ultrassom linear (U/S), a função endotelial será avaliada pela estimativa da dilatação mediada por fluxo (FMD) na artéria braquial, conforme protocolos padronizados.

Medições da rigidez arterial central A velocidade da onda de pulso carotídeo-femoral (VOP), um índice de rigidez aórtica, será calculada a partir das medições do tempo de trânsito do pulso e da distância entre 2 locais de registro (VOP = distância, em metros, dividida pelo tempo de trânsito, em segundos) usando um dispositivo não invasivo bem validado (SphygmoCor; AtCor Medical, Sydney, Austrália) conforme descrito anteriormente.

Medição das reflexões das ondas O AIx da forma de onda da pressão central (aórtica) será calculado como um índice composto de reflexões das ondas e rigidez arterial usando um sistema validado e disponível comercialmente (SphygmoCor; AtCor Medical, Sydney, Austrália) que emprega o princípio de aplanação tonometria. As formas de onda da pressão radial serão calibradas de acordo com a pressão arterial sistólica e diastólica esfigmomanométrica medida na artéria braquial. Como o AIx é influenciado por mudanças na FC, ele foi corrigido conforme apropriado (corrigido para uma FC estável de 75 bpm; AI75).

Avaliação da atividade simpática A variabilidade da frequência cardíaca (VFC) expressa o impacto do sistema nervoso autônomo sobre a atividade cardíaca. A baixa VFC pode ser atribuída ao aumento do tônus ​​simpático e tem sido associada ao aumento da morbidade e mortalidade cardiovascular. A atividade simpática será avaliada por meio do cálculo da VFC com estudo eletrocardiográfico (ECG) contínuo registrado por 20 minutos por aparelho de Holter. Os dados do ECG serão então transferidos para um computador para avaliação da VFC, que foi realizada de acordo com as diretrizes internacionais atuais, e o desvio padrão de intervalos normais a normais (SDNN) será medido. (Software Holter, Synescope, versão 3.1, ELA Medical, França).

Fibrinólise e marcadores de inflamação Uma amostra de sangue venoso em jejum será coletada por punção venosa no início (antes da exposição-T0), ao final da sessão de 2 horas (T2) e 24 horas após o término da exposição (T24). Amostras de sangue venoso serão centrifugadas a 3000 rpm e o soro foi coletado e armazenado a -80 C até ser analisado.

O estado pró-trombótico foi avaliado medindo os níveis de fibrinogênio usando o sistema Multifibren® U. A atividade fibrinolítica será avaliada com medições dos níveis plasmáticos da proteína C e da atividade da proteína S, que foram medidos pelos kits STA® - Staclot® Protein C e HemosIL™ Protein S Activity, respectivamente. Além disso, as alterações da linha de base no perfil inflamatório induzida por fumaça de escapamento de diesel serão estudadas pela medição da proteína C reativa (PCR) sérica usando o dispositivo Architect Abbott.