Острое воздействие дизельного топлива: пролонгированное воздействие на воспаление и сосудистую систему (DEVA)

Введение Дизельное топливо и его продукты представляют собой один из наиболее распространенных загрязнителей, воздействующих на людей, живущих в городских и сельских районах мира. Большинство пациентов, обращающихся в отделения неотложной помощи, вероятно, подвергались хроническому воздействию выхлопных газов дизельных двигателей, особенно те, кто живет вблизи оживленных городских дорог и автомагистралей. Считается, что выхлопные газы дизельных двигателей составляют более 50% атмосферных частиц с массой менее 10 мкм (PM10) среднего аэродинамического диаметра, что является причиной загрязнения воздуха. Для мелкодисперсных частиц менее 2,5 мкм (PM2,5) и чрезвычайно мелких частиц диаметром менее 0,1 мкм вклад в загрязнение воздуха намного больше. Эти частицы достаточно малы, чтобы их можно было вдыхать и откладывать в легких, где они могут оказывать вредное воздействие.

В Европе и Японии эпидемиологические исследования продемонстрировали высокие показатели сердечно-сосудистой заболеваемости, а также острых и хронических респираторных заболеваний в результате профессионального воздействия выхлопных газов дизельных двигателей. Экспериментальные исследования на животных также показали, что воздействие разбавленных выбросов дизельных двигателей ухудшает систолическую функцию левого желудочка, симпатическую активность, фиброз/фибринолиз и ускоряет развитие атеросклероза. Эпидемиологические исследования и экспериментальные модели на животных, однако, довольно неточны в отношении механизмов, ответственных за эти эффекты, и клинических последствий хронического воздействия выхлопных газов дизельных двигателей. Более того, несмотря на документально подтвержденную взаимосвязь между острым коронарным синдромом (ОКС) и острым воздействием выхлопных газов дизельных двигателей, неизвестно, может ли относительно кратковременное воздействие вызывать длительные воспалительные реакции и/или влиять на функцию эндотелия и свойства сосудистой стенки при таким образом, чтобы потенциально способствовать развитию атеросклеротических изменений.

Целью данного исследования является оценка влияния кратковременного воздействия выхлопных газов дизельных двигателей на эластичность артерий, функцию сосудов и биомаркеры воспаления.

Методы Исследуемая группа В это рандомизированное двойное слепое перекрестное исследование будут включены добровольцы. Все добровольцы, допущенные к участию в исследовании, не будут иметь сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии, сахарного диабета, заболеваний легких, острых воспалительных или хронических заболеваний. Субъекты, у которых будет обнаружена аномальная исходная электрокардиограмма в 12 отведениях и / или нарушения тестов функции дыхания, будут исключены из исследования.

Лица, принимающие сердечно-сосудистые препараты, антиоксиданты или витаминные добавки, оральные контрацептивы или противовоспалительные средства в течение двух месяцев до включения в исследование, будут исключены.

Женщины, получающие заместительную гормональную терапию, и женщины в пременопаузе с нерегулярным менструальным циклом также будут исключены из исследования. Все женщины, отобранные для исследования, будут проходить тесты на беременность перед каждым сеансом исследования.

Дизайн исследования Это рандомизированное двойное слепое перекрестное исследование. Все испытуемые будут подвергаться воздействию воздуха или загрязняющих веществ в течение двух сеансов, которые будут проходить с интервалом в 4 недели с 8:00 до 10:00 в специальной лаборатории. На каждом сеансе испытуемые подвергались двухчасовому воздействию контролируемого количества выхлопных газов дизельного топлива или фильтрованного воздуха. На каждом сеансе будут проводиться измерения маркеров сосудистой функции (опосредованная потоком дилатация, скорость пульсовой волны и индекс аугментации), симпатическая активность и анализы крови, отражающие воспалительный и фибринолитический профиль. Эти измерения будут выполняться на исходном уровне (до воздействия-T0), в конце 2-часового сеанса (T2) и через 24 часа после окончания воздействия (T24) (рис. 1).

Измерения у каждой женщины, участвующей в исследовании, будут проводиться в одну и ту же фазу менструального цикла (поздняя лютеиновая фаза). Участники будут воздерживаться от употребления алкоголя или жидкостей с кофеином, а также от употребления лекарств, содержащих кофеин, или от курения. Все добровольцы будут оцениваться после пребывания в состоянии голодания не менее 8 часов. Участники будут проинструктированы избегать изменений в диете и привычках физической активности в течение периода исследования.

Выхлопы дизельных двигателей и воздействие отфильтрованного воздуха Воздействие выхлопных газов дизельных двигателей на добровольцев будет проводиться в специально спроектированном помещении площадью 30 м2, которое было герметично закрыто. Дизельные выхлопные газы будут производиться дизельным двигателем (2500 куб.см и 100-150 л.с.) и распределяться по системе трубопроводов в помещение для экспонирования. Перед началом исследования уровни окиси углерода (CO) в помещении, а также концентрации мелких частиц в воздухе (PM2,5) будут измеряться, контролироваться и поддерживаться в желаемых пределах с помощью портативных приборов для измерения параметров окружающей среды. Чтобы обеспечить адекватные уровни воздействия PM2,5 и CO, все измерения будут контролироваться и сравниваться с соответствующими стандартами Европейской комиссии. В частности, 25 мкг/м3 (среднегодовой предел) для частиц PM2,5 и 10 мкг/м3 (максимальный дневной средний показатель за 8 часов) для CO.

Сосудистые измерения Оценка функции эндотелия С помощью ультразвукового датчика с линейной матрицей (U/S) функция эндотелия будет оцениваться путем оценки опосредованного потоком расширения (FMD) в плечевой артерии в соответствии со стандартными протоколами.

Измерения жесткости центральной артерии Скорость каротидно-бедренной пульсовой волны (СРПВ), показатель жесткости аорты, будет рассчитываться на основе измерений времени прохождения импульса и расстояния между двумя точками регистрации (СРПВ = расстояние в метрах, деленное на время прохождения, в секунд) с использованием проверенного неинвазивного устройства (SphygmoCor; AtCor Medical, Сидней, Австралия), как описано ранее.

Измерение отражения волны AIx формы волны центрального (аортального) давления будет рассчитываться как составной показатель отражения волны и артериальной жесткости с использованием проверенной коммерчески доступной системы (SphygmoCor; AtCor Medical, Сидней, Австралия), которая использует принцип аппланации. тонометрия. Кривые радиального давления будут откалиброваны в соответствии с сфигмоманометрическим систолическим артериальным давлением и диастолическим артериальным давлением, измеренными в плечевой артерии. Поскольку на AIx влияют изменения ЧСС, он был соответствующим образом скорректирован (с поправкой на устойчивую ЧСС 75 уд/мин; AI75).

Оценка симпатической активности Вариабельность сердечного ритма (ВСР) отражает влияние вегетативной нервной системы на сердечную деятельность. Низкая ВСР может быть связана с повышенным симпатическим тонусом и, как было установлено, связана с повышенной сердечно-сосудистой заболеваемостью и смертностью. Симпатическую активность оценивают путем расчета ВСР с помощью непрерывного электрокардиографического исследования (ЭКГ), которое регистрируют в течение 20 минут с помощью холтеровского монитора. Затем данные ЭКГ будут переданы на компьютер для оценки ВСР, которая была выполнена в соответствии с действующими международными рекомендациями, и будет измерено стандартное отклонение нормальных интервалов (SDNN). (ПО Холтера, Synescope, версия 3.1, ELA Medical, Франция).

Маркеры фибринолиза и воспаления Образец венозной крови натощак собирают путем венепункции на исходном уровне (до воздействия - T0), в конце 2-часового сеанса (T2) и через 24 часа после окончания воздействия (T24). Образцы венозной крови центрифугируют при 3000 об/мин, собирают сыворотку и хранят при -80°С до анализа.

Протромботический статус оценивали путем измерения уровня фибриногена с помощью системы Multifibren® U. Фибринолитическую активность оценивают путем измерения уровней протеина C в плазме и активности протеина S, которые измеряли с помощью наборов STA® - Staclot® Protein C и HemosIL™ Protein S Activity kits соответственно. Кроме того, изменения по сравнению с исходным уровнем воспалительного профиля, вызванного выхлопными газами дизельных двигателей, будут изучаться путем измерения уровня С-реактивного белка (СРБ) в сыворотке с использованием устройства Architect Abbott.