Människans biologiska reaktioner på lågnivå ozon (SNOZ)
Studieöversikt
Status
Betingelser
Intervention / Behandling
Detaljerad beskrivning
Luftföroreningar inklusive ozon har varit inblandade i att påverka hälsoresultaten. I synnerhet har hög ozonexponering visat sig påverka lungfunktionen och orsaka lunginflammation. Oroväckande samhällsbaserat arbete har implicerat höga ozonnivåer som korrelerade med ökade besök på akutmottagningen för astma hos barn. På grund av negativa hälsoeffekter har EPA-standarder för säkra ozonnivåer satts till 0,07 ppm. Ändå uppskattas det att 100 miljoner amerikaner bor i områden där ozonnivåerna periodvis förblir över EPA-standarden. Och även om denna EPA-standard hade satts baserat på tillgängliga data, förblev det vid den tidpunkten oklart om naturalistisk lågnivåozonexponering, såsom fluktuationer mellan 0,06-0,08 ppm under hela dagen, kan också påverka hälsan.
Denna grupp undersökte tidigare lungfunktion och inflammatoriskt svar hos vuxna som exponerades för lågnivå ozon, 0,06 ppm exponering under 6,6 timmar, medan de genomgick intermittent måttlig träning. Utredarna fann att som svar på ozonexponering på låg nivå (0,06 ppm) med träning, sjunker lungfunktionen och observeras neutrofil luftvägsinflammation. Det som förblir oklart är om enbart lågnivå ozon - utan träning - kommer att orsaka liknande hälsoeffekter.
För att efterlikna exponering för ozon en typisk sommardag i en förorenad stad kommer utredarna att utsätta försökspersoner för en varierande nivå av ozon, från 0,06 ppm till 0,08 ppm, snarare än en konstant 0,07 ppm. Variationen från 0,06 ppm till 0,08 ppm, sedan tillbaka till 0,06 ppm kommer att inträffa varje timme.
Studietyp
Inskrivning (Faktisk)
Fas
- Inte tillämpbar
Kontakter och platser
Studieorter
-
-
North Carolina
-
Chapel Hill, North Carolina, Förenta staterna, 27599
- Center for Environmental Medicine, Asthma and Lung Biology
-
-
Deltagandekriterier
Urvalskriterier
Åldrar som är berättigade till studier
Tar emot friska volontärer
Kön som är behöriga för studier
Beskrivning
Inklusionskriterier:
- Hanar och kvinnor mellan 18 och 50 år.
- Vitala tecken inom normala gränser vid antagning till studien: Perifer syremättnad (SpO2) > 94 %, systoliskt blodtryck mellan 150-90 mm Hg, diastoliskt blodtryck mellan 100-60 mm Hg, afebrilt.
- Forcerad utandningsvolym (FEV1) på minst 80 % av förväntad.
Exklusions kriterier:
- Alla kroniska medicinska tillstånd som PI betraktar som en kontraindikation för exponeringsstudien, inklusive signifikant hjärt-kärlsjukdom, diabetes som kräver medicinering, kronisk njursjukdom, kronisk sköldkörtelsjukdom eller njursjukdom.
- Användning av systemiska eller inhalerade steroider.
- Användning av NSAID eller acetylsalicylsyra inom 7 dagar efter varje studiebesök och oförmåga att hålla inne dessa mediciner före varje session i studien.
- Gravida eller ammande kvinnor
- Användning av cigaretter eller andra inhalerade nikotinprodukter under det senaste året, eller mer än en livstidshistoria av cigarettrökning i 5-pack år.
Studieplan
Hur är studien utformad?
Designdetaljer
- Primärt syfte: Grundläggande vetenskap
- Tilldelning: Randomiserad
- Interventionsmodell: Crossover tilldelning
- Maskning: Dubbel
Vapen och interventioner
Deltagargrupp / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Experimentell: Filtrerad luft, sedan ozon
Deltagare i denna arm kommer först att få filtrerad ren luft följt av ozon
|
Deltagarna kommer att exponeras för en koncentration av ozon i 6,5 timmar vid en koncentration som varierar 0,06 till 0,08
Deltagarna kommer att exponeras för filtrerad ren luft
Ozon och pulsmätare
|
|
Experimentell: Ozon, sedan filtrerad luft
Deltagare i denna arm kommer först att få ozon följt av filtrerad ren luft
|
Deltagarna kommer att exponeras för en koncentration av ozon i 6,5 timmar vid en koncentration som varierar 0,06 till 0,08
Deltagarna kommer att exponeras för filtrerad ren luft
Ozon och pulsmätare
|
Vad mäter studien?
Primära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Förändring i % polymorfonukleära leukocyter (PMN) i nässköljvätska omedelbart efter exponering från baslinjen
Tidsram: Baslinje, omedelbart efter exponering
|
Deltagarna kommer att exponeras för antingen filtrerad luft (FA), sedan ozon (O3), eller O3, sedan FA. Nässköljvätska (NLF) kommer att samlas in från deltagarna vid ett baslinjebesök inom två veckor före varje exponering och vid följande tidpunkter för varje exponering: omedelbart efter att ha lämnat exponeringskammaren och 24 timmar efter exponeringen. % PMN som en procentandel av totala inflammatoriska celler (totalt monocyter och makrofager, PMN, eosinofiler, basofiler, lymfocyter och bronkiala epitelceller) kommer att bestämmas i varje NLF-samling genom differentiella räkningar av celler på cytospin-objektglas. Förändringen av värdena från baslinje till omedelbart efter exponering kommer att beräknas för varje deltagare för varje exponering. Värden kommer att jämföras mellan FA och O3. |
Baslinje, omedelbart efter exponering
|
|
Förändring i % polymorfonukleära leukocyter (PMN) i nässköljvätska 24 timmar efter exponering från baslinjen
Tidsram: Baslinje, 24 timmar efter exponering
|
Deltagarna kommer att exponeras för antingen filtrerad luft (FA), sedan ozon (O3), eller O3, sedan FA. Nässköljvätska (NLF) kommer att samlas in från deltagarna vid ett baslinjebesök inom två veckor före varje exponering och vid följande tidpunkter för varje exponering: omedelbart efter att ha lämnat exponeringskammaren och 24 timmar efter exponeringen. % PMN som en procentandel av totala inflammatoriska celler (totalt monocyter och makrofager, PMN, eosinofiler, basofiler, lymfocyter och bronkiala epitelceller) kommer att bestämmas i varje NLF-samling genom differentiella räkningar av celler på cytospin-objektglas. Förändringen av värdena från baslinjen till 24 timmar efter exponering kommer att beräknas för varje deltagare för varje exponering. Värden kommer att jämföras mellan FA och O3. |
Baslinje, 24 timmar efter exponering
|
Sekundära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Interleukin-6 (IL-6) Koncentrationer i näsepitelvävnad (ELF): Ändras omedelbart efter exponering från baslinjen
Tidsram: Baslinje, omedelbart efter exponering
|
Deltagarna kommer att exponeras för antingen filtrerad luft (FA), sedan ozon (O3), eller O3, sedan FA. Näsepitelbeläggning (ELF) kommer att samlas in från deltagarna vid ett baslinjebesök inom två veckor före varje exponering, och vid följande tidpunkter för varje exponering: omedelbart efter att ha lämnat exponeringskammaren och 24 timmar efter exponeringen. IL-6-koncentrationen kommer att bestämmas i varje ELF-prov genom immunanalys. Förändringen i IL-6-koncentrationer från baslinje till omedelbart efter exponering kommer att beräknas för varje deltagare för varje exponering. Värden kommer att jämföras mellan FA och O3 för att bestämma effekten av ozon på produktionen av nasal IL-6. |
Baslinje, omedelbart efter exponering
|
|
% polymorfonukleära leukocyter (PMN) i inducerat sputum: förändring 24 timmar efter exponering från screeningbesök
Tidsram: Screeningbesök och 24 timmar efter exponering
|
Deltagarna kommer att exponeras för antingen filtrerad luft (FA), sedan ozon (O3), eller O3, sedan FA. Inducerat sputum kommer att samlas in från deltagarna efter inhalerad hyperton saltlösning. Inducerat sputum kommer att samlas in vid screeningbesöket inom sex veckor före den första exponeringen och 24 timmar efter varje exponering. % PMN som en procentandel av totala inflammatoriska celler (totalt monocyter och makrofager, PMN, eosinofiler, basofiler, lymfocyter och bronkiala epitelceller) kommer att bestämmas i varje inducerad sputumsamling genom differentiella räkningar av celler på cytospin-objektglas. Förändringen av värdena från baslinjen till 24 timmar efter exponering kommer att beräknas för varje deltagare för varje exponering. Värden kommer att jämföras mellan FA och O3. |
Screeningbesök och 24 timmar efter exponering
|
|
Procentandelen av förutsagd forcerad utandningsvolym på en sekund (% förväntad FEV1): Ändring omedelbart efter exponering från baslinjen
Tidsram: Baslinje, omedelbart efter exponering
|
Deltagarna kommer att exponeras för antingen filtrerad luft (FA), sedan ozon (O3), eller O3, sedan FA. Standardspirometri för att erhålla FEV1- och forcerad vitalkapacitet (FVC)-mätningar kommer att göras vid baslinjen inom två veckor före den första exponeringen och omedelbart efter att ha lämnat exponeringskammaren för varje exponering. Den procentuella förutsagda FEV1 kommer att beräknas från uppmätta kontra förväntade värden. Förändringen i % förväntad FEV1 från baslinje till omedelbart efter exponering kommer att beräknas för varje deltagare för varje exponering. Värden kommer att jämföras mellan FA och O3 för att bestämma effekten av ozon på % förutspådd FEV1. |
Baslinje, omedelbart efter exponering
|
|
Interleukin-6 (IL-6) Koncentrationer i näsepitelvävnad (ELF): Förändring 24 timmar efter exponering från baslinjen
Tidsram: Baslinje, 24 timmar efter exponering
|
Deltagarna kommer att exponeras för antingen filtrerad luft (FA), sedan ozon (O3), eller O3, sedan FA. Näsepitelbeläggning (ELF) kommer att samlas in från deltagarna vid baslinjen inom två veckor före första exponeringen och vid följande tidpunkter för varje exponering: omedelbart efter att ha lämnat exponeringskammaren och 24 timmar efter exponeringen. IL-6-koncentrationen kommer att bestämmas i varje ELF-prov genom immunanalys. Förändringen i IL-6-koncentrationer från baslinjen till 24 timmar efter exponering kommer att beräknas för varje deltagare för varje exponering. Värden kommer att jämföras mellan FA och O3 för att bestämma effekten av ozon på produktionen av nasal IL-6. |
Baslinje, 24 timmar efter exponering
|
|
Interleukin-8 (IL-8) Koncentrationer i näsepitelvävnad (ELF): Ändras omedelbart efter exponering från baslinjen
Tidsram: Baslinje, omedelbart efter exponering
|
Deltagarna kommer att exponeras för antingen filtrerad luft (FA), sedan ozon (O3), eller O3, sedan FA. Näsepitelbeläggning (ELF) kommer att samlas in från deltagarna vid baslinjen inom två veckor före första exponeringen och vid följande tidpunkter för varje exponering: omedelbart efter att ha lämnat exponeringskammaren och 24 timmar efter exponeringen. IL-8-koncentrationen kommer att bestämmas i varje ELF-prov genom immunanalys. Förändringen i IL-8-koncentrationer från baslinje till omedelbart efter exponering kommer att beräknas för varje deltagare för varje exponering. Värden kommer att jämföras mellan FA och O3 för att bestämma effekten av ozon på produktionen av nasal IL-8. |
Baslinje, omedelbart efter exponering
|
|
Interleukin-8 (IL-8) Koncentrationer i näsepitelvävnad (ELF): Förändring 24 timmar efter exponering från baslinjen
Tidsram: Baslinje, 24 timmar efter exponering
|
Deltagarna kommer att exponeras för antingen filtrerad luft (FA), sedan ozon (O3), eller O3, sedan FA. Näsepitelbeläggning (ELF) kommer att samlas in från deltagarna vid baslinjen inom två veckor före första exponeringen och vid följande tidpunkter för varje exponering: omedelbart efter att ha lämnat exponeringskammaren och 24 timmar efter exponeringen. IL-8-koncentrationen kommer att bestämmas i varje ELF-prov genom immunanalys. Förändringen i IL-8-koncentrationer från baslinjen till 24 timmar efter exponering kommer att beräknas för varje deltagare för varje exponering. Värden kommer att jämföras mellan FA och O3 för att bestämma effekten av ozon på produktionen av nasal IL-8. |
Baslinje, 24 timmar efter exponering
|
|
Vänster ventrikulär stam (LVS): Ändra omedelbart efter exponering från baslinjen
Tidsram: Baslinje och omedelbart efter exponering
|
Vänster ventrikulär stam kommer att bedömas vid baslinjen före exponering (inom två veckor) och omedelbart efter exponeringen genom att mäta global longitudinell töjning (GLS), ett ekokardiografiskt mått på myokardial mekanik.
GLS mäts med speckle tracking, en teknik genom vilken små myokardiska fotspår, eller fläckar, spåras över hjärtcykeln för att möjliggöra kvantifiering av vänsterkammars systoliska funktion.
GLS är känsligare än traditionella mått på ventrikulär funktion, såsom ejektionsfraktion, för att upptäcka kliniskt osynliga men prognostiskt viktiga nedgångar i kontraktilitet.
Förändringen i den globala longitudinella töjningen kommer att beräknas för att bestämma effekten av ozon på den vänstra ventrikulära töjningen.
|
Baslinje och omedelbart efter exponering
|
|
Nasal epitelcell IL-1 beta genuttryck: Relativt mRNA räknas omedelbart efter exponering (baslinjekorrigerad), ozon vs filtrerad luft
Tidsram: Screeningbesök och direkt efter exponering
|
RNA isolerat från nasala epitelcellsbiopsier insamlade vid screeningbesöket (baslinje) inom sex veckor före den första exponeringen och omedelbart efter varje exponering.
RNA kommer att analyseras via kvantitativ polymeraskedjereaktion i realtid (qPCR) för att bestämma effekten av O3 på inflammatoriskt genuttryck.
|
Screeningbesök och direkt efter exponering
|
|
Flödesmedierad utvidgning (FMD): Ändra omedelbart efter exponering från baslinjen
Tidsram: Baslinje och omedelbart efter exponering
|
Deltagarna kommer att genomgå bedömning av flödesmedierad brachial artär dilatation genom brachial ultraljud vid baslinjen före exponering (inom två veckor), och omedelbart efter exponering för antingen FA eller O3 för att bedöma effekten av O3 exponering på endotelfunktionen.
Flödesmedierad dilatation av brachialisartären (FMD) är ett icke-invasivt index för vaskulär endotelfunktion.
FMD mäts med högfrekvent ultraljud och uttrycks som den procentuella förändringen i artärdiametern som svar på den reaktiva hyperemin som induceras av 5 minuters underarmsischemi.
Nedsatt endotelfunktion leder till åderförkalkning och är förknippat med en ökad risk för kardiovaskulära händelser.
|
Baslinje och omedelbart efter exponering
|
|
Förändring i hjärtfrekvensvariation
Tidsram: baslinje, omedelbart efter exponering
|
Mätningen utfördes inte eftersom utrustningen (EKG-avledningar och monitor som registrerar hjärtfrekvens och rytm) tillhörde EPA och inte gjordes tillgänglig för denna studie
|
baslinje, omedelbart efter exponering
|
|
Nasal epitelcell IL-6R genuttryck: Relativt mRNA räknas omedelbart efter exponering (baslinjekorrigerad), ozon vs filtrerad luft
Tidsram: Screeningbesök och direkt efter exponering
|
RNA isolerat från nasala epitelcellsbiopsier insamlade vid screeningbesöket (baslinje) inom sex veckor före den första exponeringen och omedelbart efter varje exponering.
RNA kommer att analyseras via kvantitativ polymeraskedjereaktion i realtid (qPCR) för att bestämma effekten av O3 på inflammatoriskt genuttryck.
|
Screeningbesök och direkt efter exponering
|
|
Nasal epitelcell IL-8 genuttryck: Relativt mRNA räknas omedelbart efter exponering (baslinjekorrigerad), ozon vs filtrerad luft
Tidsram: Screeningbesök och direkt efter exponering
|
RNA isolerat från nasala epitelcellsbiopsier insamlade vid screeningbesöket (baslinje) inom sex veckor före den första exponeringen och omedelbart efter varje exponering.
RNA kommer att analyseras via kvantitativ polymeraskedjereaktion i realtid (qPCR) för att bestämma effekten av O3 på inflammatoriskt genuttryck.
|
Screeningbesök och direkt efter exponering
|
|
Procentandelen av förutsagd påtvingad vitalkapacitet (% förväntad FVC): Ändring omedelbart efter exponering från baslinjen
Tidsram: Baslinje, omedelbart efter exponering
|
Deltagarna kommer att exponeras för antingen filtrerad luft (FA), sedan ozon (O3), eller O3, sedan FA.
Standardspirometri för att erhålla FEV1- och forcerad vitalkapacitet (FVC)-mätningar kommer att göras vid baslinjen inom två veckor före den första exponeringen och omedelbart efter att ha lämnat exponeringskammaren för varje exponering.
% förutspådd FVC kommer att beräknas från uppmätta kontra förväntade värden.
Förändringen i % förväntad FVC från baslinje till omedelbart efter exponering kommer att beräknas för varje deltagare för varje exponering.
Värden kommer att jämföras mellan FA och O3 för att bestämma effekten av ozon på den procentuella förväntade FVC.
|
Baslinje, omedelbart efter exponering
|
Samarbetspartners och utredare
Samarbetspartners
Utredare
- Huvudutredare: David B Peden, MD, University of North Carolina, Chapel Hill
Publikationer och användbara länkar
Allmänna publikationer
- Peden DB, Setzer RW Jr, Devlin RB. Ozone exposure has both a priming effect on allergen-induced responses and an intrinsic inflammatory action in the nasal airways of perennially allergic asthmatics. Am J Respir Crit Care Med. 1995 May;151(5):1336-45. doi: 10.1164/ajrccm.151.5.7735583.
- Little, R. J. and Rubin, D. B. (2014). Statistical analysis with missing data. John Wiley & Sons.
Studieavstämningsdatum
Studera stora datum
Studiestart (Faktisk)
Primärt slutförande (Faktisk)
Avslutad studie (Faktisk)
Studieregistreringsdatum
Först inskickad
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
Första postat (Uppskatta)
Uppdateringar av studier
Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
Senast verifierad
Mer information
Termer relaterade till denna studie
Ytterligare relevanta MeSH-villkor
Andra studie-ID-nummer
- 15-2677
Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument
Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt
Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt
Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .