Compreendendo os fatores que influenciam a entrega de nicotina do cigarro eletrônico por meio de imagens PET de receptores de acetilcolina nicotínicos beta-2

C.2 Inclusão de sujeitos e avaliações Desenho geral do estudo: Fumantes que não usaram EC ou usuários de cigarro eletrônico (n=20) se absterão de fumar/nicotina por 5 dias antes de cada PET scan. Em uma ordem aleatória (contrabalançada), após a quantificação da linha de base da disponibilidade do receptor, os indivíduos serão escaneados enquanto usam um EC: (1) "JUUL" 5%, um sal de nicotina não modificado comercialmente disponível, e (2) JUUL 3%, um produto com menor teor de nicotina. Uma terceira varredura opcional em que os sujeitos fumam um cigarro pode ser realizada, mas não é necessária. Durante o escaneamento, os indivíduos serão submetidos a medições do nível de nicotina no sangue arterial após o uso de CE e medidas de abstinência de nicotina, desejo e efeitos de drogas serão medidos. Serão necessários 5 a 7 dias de abstinência de fumo antes de cada PET scan para garantir que nenhuma nicotina residual ocupe os receptores. Os indivíduos voltarão a fumar como de costume após o primeiro exame por 2-3 semanas antes da abstinência do fumo/PET subsequente. Os indivíduos receberão recursos para parar de fumar mediante solicitação.

C.2.b Sujeitos: Vinte fumantes dependentes de tabaco ou usuários de cigarros eletrônicos não-ingênuos serão recrutados para o estudo. Todos os sujeitos de pesquisa serão recrutados sob as diretrizes do Conselho de Revisão Institucional da Universidade de Yale (Comitê de Investigação Humana). Os fumantes serão recrutados na comunidade por meio de publicidade aprovada pelo IRB. Depois de preencher o consentimento informado, os participantes passarão por exames psiquiátricos, físicos e neurológicos, exames laboratoriais e um eletrocardiograma (ECG) (consulte C.2.c Avaliações clínicas abaixo). Esta é considerada a fase de triagem. Os participantes serão excluídos devido a doenças médicas, neurológicas ou psiquiátricas graves, testes laboratoriais anormais ou contraindicação para PET ou RM. Uma triagem de drogas na urina e um teste de gravidez são realizados na triagem e antes de cada sessão de imagem e os participantes são excluídos por um teste positivo. Critérios detalhados de inclusão/exclusão podem ser encontrados na seção Proteção de Seres Humanos. Todas as mulheres serão obrigadas a ter um teste de gravidez de urina negativo e todos os indivíduos são obrigados a ter um teste de toxicologia de drogas de urina negativo antes da administração do radiofármaco.

C.2.c Avaliações clínicas: Uma bateria padronizada será administrada a todos os indivíduos na admissão, incluindo Questionário de Saúde, SCID, avaliações demográficas, medidas de uso de tabaco, uso de álcool e drogas, história familiar de tabagismo, humor (formas curtas do PROMIS para depressão, ansiedade e raiva), Escala de Depressão do Centro de Estudos Epidemiológicos), ansiedade (State Trait Anxiety Inventory), impulsividade (Brief - Barratt Impulsivity Scale, dependência de fumar (escala de dependência de nicotina PROMIS), desejo de fumar (Tiffany QSU) e abstinência (Escala de Abstinência de Nicotina de Minnesota). As avaliações de humor e tabagismo serão repetidas em cada dia de varredura antes e depois do desafio. O gosto pelo produto, o desejo e o Questionário de Efeitos de Drogas (DEQ) serão avaliados em uma escala subjetiva (0-100, baixo-alto) imediatamente após o uso do produto. O DEQ medirá os efeitos agudos consistindo em sete itens: força da droga, alta, sensação de estimulação, bons efeitos, efeitos ruins, desejo de mais drogas e gosto pelas drogas.

Linha de base e após cada desafio PET scan/e-cig:

• Questionário de saúde
• Conjunto de itens de gravidade de dispneia PROMIS
• Características de Dispneia PROMIS
• Formulário Resumido de Fadiga PROMIS
• Item de Avaliação Funcional da Terapia de Doenças Crônicas (FACIT)
• O questionário de saúde intitulado 'avaliação de problemas de saúde' (e fornecido como anexo por meio de um comentário no IRES) será adicionado ao protocolo e será preenchido na ingestão e antes de cada exposição. Observe que indivíduos em potencial com sintomas crônicos que possam interferir no monitoramento de complicações vaping não serão inscritos.

Achados positivos de uma mudança no sintoma ou sintoma grave único desencadeariam o encaminhamento clínico para um médico assistente ou para a sala de emergência.

C.2.d Gerenciamento de contingência: Todos os fumantes/usuários de cigarro eletrônico serão ajudados a permanecer abstinentes por 5 a 7 dias antes de cada PET com técnicas de gerenciamento de contingência altamente bem-sucedidas que foram amplamente utilizadas no laboratório antes. Os indivíduos voltarão a fumar como de costume após o primeiro PET scan e repetirão a abstinência de fumar antes do próximo PET scan. Esta técnica foi bem-sucedida no passado para estudar a ocupação de receptores de nicotina após vários desafios, recrutando fumantes que não procuravam tratamento. Os indivíduos serão atendidos diariamente durante o período de abstinência para fornecer suporte e obter níveis de CO e cotinina na urina para garantir a abstinência de fumar. Os indivíduos que não forem capazes de se abster de fumar tabaco (2 dias consecutivos sem uma diminuição nos níveis de cotinina na urina ou um aumento súbito nos níveis de cotinina ou CO na urina) serão retirados do estudo.

C.2.e - MRI/testes cognitivos Os indivíduos serão solicitados a ir ao MRRC no The Anlyan Center for Medical Research & Education (TAC, 300 Cedar Street) para fazer uma varredura de MRI (Magnetic Resonance Imaging) de seus cérebros. O objetivo da ressonância magnética é nos ajudar a identificar as diferentes regiões do cérebro nas varreduras de PET.

A ressonância magnética é uma forma de rotina para obter imagens do interior do corpo. Os indivíduos serão questionados se estão carregando algum objeto metálico antes de se moverem em direção ao sistema de ressonância magnética. Esses objetos serão guardados para eles em um armário trancado no centro de ressonância magnética para evitar que esses objetos voem em direção ao ímã quando se aproximarem dele. Eles também serão solicitados a passar por um detector de metais. Eles serão solicitados a ficar parados no scanner de ressonância magnética por cerca de 30 minutos. O scanner parece um túnel profundo. Eles estarão dentro do túnel da cabeça aos joelhos. Eles não poderão ver, mas poderão nos ouvir e ser ouvidos se quiserem dizer alguma coisa. Eles ouvirão um ruído de bateria quando a câmera estiver tirando fotos de seus cérebros. Se eles se sentirem desconfortáveis ​​durante a varredura, a varredura será encerrada a qualquer momento que desejarem. No entanto, se eles não puderem concluir o exame de ressonância magnética, não poderão participar de mais nenhum desses estudos.

Duas sessões de teste de memória, atenção e concentração podem ocorrer. Isso levará aproximadamente 1 hora no total. Eles terão um intervalo entre essas sessões. Isso pode ocorrer no mesmo dia do exame de ressonância magnética ou em outro dia antes dos exames de PET, se isso funcionar melhor com a programação deles e da equipe.

Durante esta visita, eles podem jogar um jogo de computador chamado Face Game. O objetivo do Face Game é ganhar o máximo de dinheiro possível. Eles podem ganhar dinheiro pressionando rápida e corretamente uma das duas teclas do teclado, cada vez que virem um rosto na tela. Eles apertarão uma tecla se acharem que a boca do rosto é longa e a outra se acharem que é curta.

Tarefa de pressão fria Os indivíduos também podem ser solicitados a participar da tarefa de pressão fria durante o estudo para testar a resposta fisiológica do corpo à água fria. Eles serão solicitados a mergulhar sua mão em um balde de água gelada mantida a 0-4°C. Eles serão instruídos a levantar a outra mão quando começarem a sentir dor e a remover a mão da água quando não puderem mais tolerar a dor. Enquanto a mão está imersa na água, eles também serão solicitados a classificar sua dor em uma escala de 0 a 100 e sua frequência cardíaca e pressão arterial serão monitoradas.

Impulsividade Os sujeitos podem ser solicitados a jogar um jogo no qual usarão um mouse de computador para clicar em uma bomba de balão que infla um balão na tela. O objetivo da tarefa é conseguir a maior quantia de dinheiro possível, evitando explosões de balões. Esta avaliação testa sua impulsividade. Eles podem ser solicitados a jogar este jogo no dia do PET scan também.

C.3. Procedimentos de imagem PET Os procedimentos PET serão conduzidos no Yale University PET Center. Indivíduos do sexo feminino farão um teste de gravidez de urina antes do início de qualquer procedimento de imagem. Se o teste for positivo, as varreduras serão canceladas. Os indivíduos receberão no mínimo 2 e no máximo 3 PET scans. A 3ª digitalização é opcional.

Varreduras PET: Antes das varreduras PET, uma ressonância magnética ponderada em T1 será adquirida para todos os indivíduos em uma câmera 3.0 Tesla Siemens Trio para descartar quaisquer anormalidades cerebrais e para referência anatômica na análise da imagem.

As varreduras de PET são adquiridas enquanto os indivíduos se deitam em decúbito dorsal na mesa do scanner. Cateteres venosos serão usados ​​para administração intravenosa do radiotraçador e, possivelmente, para amostragem adicional de sangue venoso. Um cateter de artéria radial será inserido por um médico experiente antes do PET scan para coletar amostras de sangue arterial para análise de metabólitos e para determinação da fração de radioatividade plasmática não ligada a proteínas.

A infusão do radiofármaco leva 210 minutos (3,5 horas). Os indivíduos serão escaneados por 2 horas (começando 90 minutos após o início da infusão do radiofármaco).

[18F]NCFHEB será sintetizado e administrado em dias de PET scan como um bolus mais infusão constante com um Kbol de 360 ​​minutos durante 3,5 horas. Os dados PET serão adquiridos no MCT. Uma varredura de transmissão de 6 minutos será adquirida no início ou no final de cada varredura de PET para corrigir a atenuação. Amostras de sangue arterial serão coletadas para obter uma função de entrada [18F]NCFHEB corrigida por metabólitos. A disponibilidade do receptor de linha de base será medida 90-120 minutos após a infusão do radiofármaco. Em seguida, os sujeitos iniciarão um desafio (NIDA EC ou JUUL EC, ordem contrabalançada) aos 125 minutos por 5 minutos no scanner. Posteriormente, a varredura pós-nicotina continuará até o final de 4 horas de infusão. Sinais vitais (pressão arterial, pulso, respiração) e ECGs serão obtidos antes e após a administração do radiofármaco. Os mesmos procedimentos seguirão para o 2º exame PET.

Uso de CE: Os indivíduos receberão 2 varreduras diferentes e inalarão um dos dois produtos de CE (em ordem aleatória, contrabalançada): "JUUL" 5% (50 mg/ml), um sal de nicotina não modificado comum comercialmente disponível e (2 ) JUUL 3% (30 mg/ml), um produto com menor teor de nicotina. Apenas o sabor do tabaco será usado. Uma sessão de treinamento para familiarizar os fumantes com o produto EC usado no estudo será realizada em uma consulta antes dos exames de PET. Os indivíduos serão aconselhados a dar tragadas mais longas e lentas do CE (pelo menos 3-4 segundos) em comparação com a fumaça de um cigarro. Durante cada varredura, os indivíduos serão instruídos a inalar o CE por até 5 minutos. Todos os usuários serão observados diretamente durante o uso do EC para garantir que não tenham problemas ao operar o dispositivo. Se disponível, um bocal para medir a topografia do sopro pode ser usado conforme descrito anteriormente.

Uso de Cigarro Comum: Uma terceira PET scan usando um cigarro comum pode ser oferecida para fumantes de cigarro, mas não é necessária para a conclusão do estudo.

Amostras de sangue: Nos dias de PET scan, amostras de sangue arterial serão coletadas antes da administração do radiotraçador e em vários pontos de tempo (t = 0, 0,3, 1, 3, 5, 10, 20, 30, 60, 90 minutos após o desafio) após CE/uso de cigarro para determinar as concentrações de nicotina no sangue, que serão analisadas por cromatografia líquida tandem-espectrometria de massa com padrões internos deuterados.47 Esses dados serão usados ​​para calcular os padrões farmacocinéticos de administração de nicotina em cada condição (Cmax, Tmax e AUC para nicotina).

Análise de imagem e medida de resultado: os dados de PET em modo de lista serão reconstruídos com OSEM com correções integradas para atenuação, normalização, dispersão, aleatórios, tempo morto e movimento do sujeito.53,54 Após a reconstrução da imagem, uma imagem somada será registrada na ressonância magnética do sujeito. As regiões de interesse (ROIs) serão anatomicamente definidas usando um modelo [Anatomical Automatic Labeling (AAL)] co-registrado na imagem de ressonância magnética do sujeito. As ROIs utilizadas para o cálculo da ocupação dos receptores serão: cerebelo, córtex frontal, parietal, temporal e occipital, caudado, putâmen, hipocampo e amígdala. Essas regiões são escolhidas porque foram previamente examinadas em estudos de β2*-nAChR, têm densidade significativa no cérebro humano e são relevantes para as propriedades de desejo e abstinência da nicotina. O tálamo não será incluído porque o equilíbrio não é alcançado nesta região com o paradigma de infusão de bolo. O volume de distribuição VT será estimado usando a razão de equilíbrio entre a concentração total de radioatividade no tecido e a concentração parental no plasma arterial. A linha de base VT será estimada a partir de 90-120 min após o início da infusão, previamente demonstrado para estabelecer um bom equilíbrio no cérebro. Pós-ECig VT será estimada a partir de 180-210 minutos após o início da infusão (55-85 minutos após o desafio). Dados preliminares anteriores mostram que este é um período de tempo suficiente para que um novo estado estacionário seja alcançado. A ocupação do receptor e o VND serão estimados usando a abordagem do gráfico de Lassen.