Vaskulära konsekvenser av en naturligt förekommande astmaexacerbation

BAKGRUND OCH OMFATTNING: Även om astma allmänt anses vara en sjukdom i luftvägarna, finns det viktiga systemiska konsekvenser som har predisponerat personer med astma att bli mer benägna att dö av kardiovaskulär (CV) sjukdom jämfört med icke-astmatiker. Ytterligare CV-risker har rapporterats hos personer med svår astma, och det finns ett samband mellan nedsatt lungfunktion och hjärtdöd. Hittills är lite känt om interaktionen mellan en astmaexacerbation och CV-risk.

Brachial flow-medierad dilatation (FMD) används som ett icke-invasivt verktyg för att utvärdera endotelfunktionen. Brachial FMD är nedsatt hos personer med kranskärlsdysfunktion och har visat sig förutsäga framtida CV-händelser bättre än traditionella CV-riskfaktorer. Personer med astma har tidigare visat sig ha nedsatt endotelfunktion jämfört med icke-astmatiker, men den eller de bakomliggande mekanismerna är oklara. Syftet med denna studie är att utvärdera endotelfunktionen hos personer med astma direkt efter en astmaexacerbation, 2 dagar och 14 dagar efter exacerbation, såväl som icke astmatiska kontroller.

Applanationstonometri är ett icke-invasivt verktyg för att utvärdera arteriell stelhet. Den mäter pulsvågshastigheten (PWV), som är en oberoende prediktor för kardiovaskulär risk. Personer med astma har tidigare visat sig ha ökad artärstelhet jämfört med icke-astmatiker, men de bakomliggande mekanismerna är oklara. Arteriell stelhet kommer att utvärderas hos personer med astma direkt efter en astmaexacerbation, 2 dagar och 14 dagar efter exacerbation, såväl som icke astmatiska kontroller. Arteriell stelhet kommer tillsammans med endotelfunktionen att ge information om individens vaskulära funktion.

Kronisk systemisk inflammation är en etablerad riskfaktor och prediktor för framtida CV-händelser, och nivåer av systemisk inflammation har visat sig öka vid astma och vara relaterade till sjukdomens svårighetsgrad. Även om systemisk inflammation direkt kan försämra vaskulär funktion, är det okänt hur en astmaanfall kan påverka vaskulär funktion och CV-risk. För att få bättre förståelse för de ökade CV-riskerna i samband med en astmaexacerbation, kommer denna studie att utvärdera nivån av systemisk inflammation hos personer med astma direkt efter en astmaexacerbation, 2 dagar och 14 dagar efter exacerbation, såväl som icke astmatiska. kontroller.

MÅL 1: Att undersöka den vaskulära funktionen och systemisk inflammation hos unga vuxna som upplever en naturligt förekommande astmaexacerbation och att jämföra dessa data med värden från två uppföljningsbesök, såväl som med friska kontroller.

METODER OCH PROCEDURER: Översikt:

Varje deltagare från exacerbationsgruppen kommer att testas vid tre olika tidpunkter: Dag 1) ED-besök, Dag 2) 48 timmar efter ED, Dag 3) 14 dagar efter ED.

Ett midjemått kommer att tas. Midjeomkretsen kommer att mätas i nivå med det sista revbenet till närmaste 0,1 cm efter en normal utandning.

Dag 1 kommer deltagarna att rekryteras av Emergency Medicine Research Group (EMeRG). De kommer att få vanlig akutvård för sin astma och när de har stabiliserats kommer informerat samtycke att erhållas. När den har stabiliserats kommer deltagaren att föras till ett privat område inom ED-avdelningen för att säkerställa att ingen störning av ED-procedurer. Applanationstonometri kommer att göras för att mäta PWV, följt av brachial FMD för att bestämma endotelfunktionen och slutligen kommer ett blodprov att tas för att mäta serum CRP.

På dag 2 kommer deltagaren tillbaka och samma bedömningar som dag 1 kommer att utföras med tillägg av spirometri. En FitBit kommer att ges tillsammans med instruktioner för att bära enheten i 7 dagar.

Dag 3 kommer att bestå av samma mätningar som gjorts i ED för dag 1, med tillägg av 2 frågeformulär om livskvalitet, det standardiserade astmakvalitets-enkätet (AQLQs) och EQ-5D (5L) och astmakontrollformuläret (ACQ), avslutar med ett lungfunktionstest. Friska kontroller kommer att testas två gånger med 48 timmars mellanrum. Samma bedömningar som exacerbationsgruppen kommer att göras, men inga FitBit eller frågeformulär kommer att ges.

Spirometri: deltagaren kommer att testas för betydande luftvägsreversibilitet enligt etablerade kliniska riktlinjer

Lungfunktion: Ett standard lungfunktionstest kommer att utföras av alla deltagare enligt fastställda kliniska riktlinjer.

Systemisk inflammation och immunsvarsmarkörer som finns i venösa blodprover kommer att analyseras vid University of Alberta.

Vaskulär funktion: Flödesmedierad dilatation (FMD) av brachialisartären efter 5 minuters underarmsocklusion kommer att mätas med ultraljudsavbildning med vår ultraljudsmaskin. FMD kommer att bestämmas med Doppler-ultraljud omedelbart efter att ocklusionen släppts. Det sekundära resultatet är arteriell stelhet, som kommer att bestämmas med hjälp av carotis - radiell pulsvågshastighet, och PWV kommer att beräknas från mätningar av pulsens transittid och avståndet som pulsen tillryggalagt mellan inspelningsplatser.

Fysisk aktivitet: kommer att mätas med en FitBit-aktivitet som övervakas och beräknas som genomsnittliga steg/dag.

Frågeformulär: kommer att bedöma astmakontroll, sjukdomsspecifik livskvalitet och generaliserad livskvalitet.

Dataanalys

De genomsnittliga skillnaderna i mul- och klövsjuka, systemisk inflammation och artärstelhet för ED-besök jämfört med kontrollgruppen kommer att utvärderas med ett oparat t-test. En variansanalys med upprepade mått inom faktorer (ANOVA) kommer att utvärdera medelskillnaderna mellan varje bedömningsdag för exacerbationsgruppen för att bedöma förändring i endotelfunktion under exacerbation såväl som återhämtningsperioden. En liknande utvärdering kommer att användas för arteriell stelhet och systemisk inflammation. En envägsanalys av kovarians (ANCOVA) kommer att användas för att korrigera för skjuvhastighet i mul- och klövsjuka för alla grupper, med båda värdena rapporterade. En Pearson-korrelation kommer att användas för att bestämma alla samband mellan återhämtningsgrad och fysisk aktivitetsnivå. I en utforskande delanalys kommer oparade t-tester att användas för att utvärdera könsskillnaderna för varje utfall.

En α-nivå på 0,05 kommer att användas som signifikansnivå för all statistisk analys, och alla resultat kommer att rapporteras som medelvärde ± standardavvikelse om inte annat anges. Medan effekten av astmaexacerbationer på vaskulär funktion för närvarande är okänd, baseras provstorleksberäkningar på preliminära hastighets-tidsintegral (VTI) data från 11 bekräftade astmatiker som genomgick mannitol och placebo-utmaning tyder på att totalt 36 astmatiker och 36 kontroller skulle vara tillräckligt för att upptäcka en 13 % skillnad mellan dessa grupper i VTI. Våra preliminära data visar en stor ökning av CRP hos astmatiker som upplever en exacerbation jämfört med stabila patienter (7,3 vs. 0,5 mg/L, p<0,05), vilket skulle motsvara en avsevärd ökning av CV-risk, och vara detekterbar med denna provstorlek . Ytterligare 8 deltagare per grupp kommer att rekryteras (dvs. 44 astmatiker och 44 kontroller) för att kompensera för potentiella avhopp. Delanalyser som utvärderar potentiella könsbaserade skillnader kommer att vara utforskande och resultat kommer att betraktas som hypotesgenererande.