Efectul obezității asupra modificărilor acute ale funcției, reactivității și inflamației căilor respiratorii induse de ozon

Centrul de afiliere pentru medicină de mediu, astm și biologie pulmonară, Universitatea din Carolina de Nord la Chapel Hill, Chapel Hill, Carolina de Nord, Statele Unite ale Americii

Divizia de afiliere a cercetării intramurale, Institutul Național de Științe ale Sănătății Mediului, Institutele Naționale de Sănătate, Departamentul de Sănătate și Servicii Umane, Research Triangle Park, Carolina de Nord, Statele Unite ale Americii

William D. Bennett,
Sally Ivins,
Neil E. Alexis,
Jihong Wu,
Philip A. Bromberg,
Sukhdev S. Brar,
Gregory Travlos,
Stephanie J. Londra

Cifre

Abstract

Am observat anterior scăderi mai mari ale funcției pulmonare induse de ozon la femeile obeze decât femeile non-obeze. Modelele animale sugerează că obezitatea îmbunătățește reactivitatea și inflamația căilor respiratorii induse de ozon. Într-un studiu de expunere controlată, am comparat efectul acut al expunerii randomizate la 0,4 ppm de ozon și aer (2 ore cu exerciții intermitente de lumină) la obezi (N = 20) (30 2, circumferința taliei ≥ 35 în) și 20 greutate normală (IMC 2), circumferința taliei ≤ 29,5 in). Procentul de grăsime corporală a fost măsurat prin analiza impedanței bioelectrice (BIA) (Quick Medical, Snoqualmie, Wash.). Am încercat să potrivim compoziția etnică dintre cohortele obeze și cele cu greutate normală cât mai aproape posibil. Subiecții care au participat la studiu au fost supuși unei evaluări amănunțite de screening medical, inclusiv examen fizic. Subiecții au fost excluși dacă au avut o afecțiune cronică considerată drept o contraindicație a studiului de expunere, de exemplu, boli cardiovasculare semnificative, diabet care necesită medicamente, boli renale cronice sau boli tiroidiene cronice.

Design de studiu

Într-o zi de antrenament (fără exerciții fizice) înainte de prima zi de expunere, s-au efectuat spirometrie, provocare cu metacolină și inducerea sputei pentru a testa subiectul pentru incluziune/excludere și pentru a compara aceste obiective cu cele asociate combinației de exercițiu și expunere.

Provocarea cu metacolină

Modele de respirație continuă

În fiecare zi de expunere, subiectul a fost echipat cu o vestă Lifeshirt (Vivometrics, Inc., Ventura, CA) care a permis măsurarea continuă a modelului de respirație (volumul mareelor și frecvența respiratorie) prin pletismografie cu inductanță respiratorie [12]. Modificările inductanței asociate cu expansiunea/contracția toracică și abdominală au fost calibrate la un volum fix de 800 ml înainte de expunere și comparate/corectate cu măsurătorile medii ale volumului pneumotachografului în timpul perioadelor de exercițiu. Volumul mediu al mareelor, rata de respirație, ventilația minută și frecvența suspinelor au fost analizate din înregistrarea Lifeshirt după expunere. Un suspin a fost definit ca orice respirație care a fost de peste 2,5 ori volumul median al mareei. Coordonatorul studiului a monitorizat frecvența tusei în timpul expunerilor.

Diferențiale induse de spută și celule

Inducerea și procesarea sputei au fost efectuate conform metodelor publicate anterior [13]. Pe scurt, subiecții au inhalat concentrații crescânde (3%, 4% și 5%) de soluție salină hipertonică timp de 7 minute fiecare, pentru un total de 21 de minute. Dopurile de spută selectate manual au fost cântărite și tratate cu 0,1% ditiotreitol (DTT) pentru dispersia celulelor și a mucusului. După centrifugare, numărul de celule diferențiale a fost analizat din diapozitive colorate (Diff-Quik), pe baza a 400 de celule, și exprimate ca procent din celulele epiteliale non-scuamoase totale. Probele de spută conțineau cel puțin 120.000 celule totale pentru analiză, un număr diferit de celule conținând mai puțin de 40% celule epiteliale scuamoase și o viabilitate celulară de cel puțin 50%, reducând astfel variabilitatea în recuperarea celulelor și contaminarea celulelor epiteliale scuamoase.