Исследование токсичности электронных сигарет на модели человека in vivo Модель воспаления и сосудистой дисфункции (SELECT)

Фон. С момента их появления использование электронных сигарет (ЭС) значительно увеличилось. Возможно, больше всего беспокоит более широкое использование среди подростков. Многие пользователи электронных сигарет считают, что электронные сигареты безопаснее обычных [1]. Однако токсичность электронных сигарет, в том числе и для легких, изучена относительно слабо. Примечательно, что ранние исследования показывают, что электронные сигареты не безвредны. Мелкие и сверхмелкие частицы могут оседать в легких и причинять вред. Исследования электронных сигарет на животных были связаны с рядом легочных токсичностей, включая усиление воспаления и окислительного стресса в легких [2], а также нарушение легочного иммунитета [3, 4]. Пары ЭК снижают качество воздуха в помещении за счет увеличения концентрации твердых частиц, количества частиц, полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), которые являются известными канцерогенами [5]. Ранние исследования сердечно-сосудистой функции также предполагают вред от компонентов пара ЭК, такой как прямое воздействие никотина, карбонилов, а также мелких и сверхмелких частиц [6].

Существует ограниченное понимание неблагоприятного воздействия паров ЭК на легочную или сердечно-сосудистую физиологию, и необходимы дополнительные исследования, особенно на людях, чтобы лучше охарактеризовать острую токсичность электронных сигарет.

Гипотеза Наша гипотеза заключается в том, что по сравнению со здоровыми добровольцами, ранее не употреблявшими сигареты или электронные сигареты;

1. Пользователи электронных сигарет будут иметь более высокий исходный уровень воспаления легких.
2. Пользователи электронных сигарет будут иметь преувеличенный иммунный ответ после вдыхания LPS.
3. У пользователей электронных сигарет будет эндотелиальная дисфункция, измеренная по ящуру плечевой артерии.

Дизайн исследования Проспективное когортное исследование здоровых добровольцев, подвергшихся вдыханию ЛПС.

Население Здоровые субъекты, в том числе пользователи электронных сигарет, курильщики сигарет и контрольная группа, будут привлечены с помощью рекламы.

Вмешательство Бронхоскопия и забор крови для оценки исходного уровня легочного и системного воспаления и повреждения, а также реакции на вдыхание LPS 50 мкг. Опосредованная потоком дилатация (FMD) плечевой артерии для изучения эндотелиальной дисфункции.

После информированного согласия будет измерен исходный уровень ящура плечевой артерии, а также функция легких. Ящур плечевой артерии будет измерен в течение 5 минут после использования электронной сигареты, чтобы отразить острое воздействие электронной сигареты на системную эндотелиальную дисфункцию. Будет выполнена бронхоскопия с БАЛ, забор крови и мочи. Это позволит нам измерить исходное воспаление и маркеры клеточного повреждения без вдыхания LPS. Через 24 часа субъект вернется, будет измерена функция легких и взят образец крови.

Шесть недель спустя описанная выше процедура будет повторена, но со стимуляцией ЛПС. Субъект снова посетит больницу, и будет измерена функция легких, будут взяты образцы крови и мочи. Субъекты будут вдыхать LPS (из Escherichia coli O26: B6, 50 мкг; Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури) с помощью дозиметра. Бронхоскопия с БАЛ проводится через 6 часов после ингаляции ЛПС. Перед бронхоскопией будет измерена функция легких, чтобы убедиться, что они могут безопасно пройти ингаляцию ЛПС. Через 24 часа субъекты вернутся, и будет измерена функция легких и взят образец крови. Моменты времени для БАЛ и забора плазмы выбирают для получения информации о высвобождении цитокинов/хемокинов и рекрутировании нейтрофилов после легочной доставки ЛПС.

Статистические соображения. Первичной переменной воздействия будет воздействие электронных сигарет; первичным исходным параметром будут биомаркеры повреждения и воспаления в плазме и БАЛ. Учитывая, что ранние исследования электронных сигарет предполагают, что они могут быть связаны с воспалением, мы использовали абсолютное количество нейтрофилов в БАЛ, ключевой маркер воспаления, чтобы сообщить размер нашей выборки. Основываясь на данных контрольной группы в нашем предыдущем исследовании, группа из 10 пользователей электронных сигарет и 10 контрольной группы должна быть в состоянии обнаружить минимальную разницу в 7,09 x 105 клеток в БАЛ после ингаляции ЛПС между группами с мощностью 80% с использованием ранговой суммы Уилкоксона. тестирование. Следует отметить, что это похоже на разницу, которую мы наблюдали между курильщиками и некурящими после LPS в нашем предыдущем исследовании [7]. Кроме того, мы сравним биомаркеры воспаления и повреждения у курильщиков электронных сигарет с таковыми у курильщиков обычных сигарет, используя тест суммы рангов Уилкоксона. Все данные будут проанализированы с использованием STATA 13.1 (StataCorp LP, College Station, TX).

Мониторинг исследования Мониторинг места проведения будет осуществляться спонсором в соответствии с оценкой риска исследования. Посещения объектов будут осуществляться на регулярной основе по требованию спонсора для обеспечения соблюдения всех нормативных требований и контроля качества собираемых данных. CRF будет использоваться для проверки исходных данных.