Resumen
Antecedentes
La contaminación del aire se asocia con malos resultados de asma en los niños. Sin embargo, la mayoría de los estudios se centran en los niveles de contaminación del monitor ambiental o interior. Pocos estudios evalúan las exposiciones a la zona de respiración, lo que puede ser más consecuente para los resultados del asma.
Métodos
Medimos las exposiciones personales a los componentes No2, O3, PM10 y PM10, incluidos el carbono negro (BC), el carbono marrón (BRC), el humo del tabaco ambiental (ETS), las endotoxinas y el 𝛽-glucano, en una cohorte de niños con ashma propensa a la exacerbación durante 72 h con monitores portátiles. Las exposiciones personales se compararon con concentraciones de monitores en el hogar en el dormitorio del niño y el monitoreo ambiental de la calidad del aire de la EPA utilizando análisis de correlación. Se probaron exposiciones personales para la asociación con la función pulmonar y se compararon entre los participantes con y sin asma bien controlada y signos de exacerbación en los 60 días anteriores utilizando una regresión censurada con errores estándar robustos.
Resultados
81 niños completaron 219 sesiones de monitoreo. Las exposiciones personales de NO2, O3 y PM10 variaron de <2 a 99.1 partes por mil millones (PPB), <1.5 a 23.3 ppb y <1 a 141.9 𝜇g/m3, respectivamente. La endotoxina personal varió de 0.04 a 101.3 Eu/m3, 𝛽-glucan de 18.5 a 1,162 pg/m3, bc de <0.3 a 46.9 𝜇g/m3, BRC de <0.3 a 6.1 𝜇g/m3, y ETS de <0.3 a 56.6 𝜇g/m3. Las correlaciones entre las concentraciones personales y ambientales de PM10, NO2 y O3 fueron pobres, mientras que PM10 y NO2 personales se correlacionaron con las concentraciones en el hogar. Monitoreo en el hogar con menos frecuencia BRC (personal: 79%> Límite inferior de detección, hogar: 36.8%) y ETS (personal: 83.7%, hogar: 4.1%) que las exposiciones personales, y detectó BC en participantes sin exposición personal (personal: 26.5%, hogar: 96%). Las exposiciones personales no se asociaron significativamente con la función pulmonar o el control diario de asma. Los niños que requirieron tratamiento con corticosteroides para la exacerbación del asma dentro de los 60 días posteriores al monitoreo de la exposición tuvieron 1.98, 2.21 y 2.04 veces mayores exposiciones personales a BRC (P <0.001; IC del 95%: 1.43–2.37), ETS (P = 0.007; IC del 95%: 1.25–3.91) y endotoxina (p = 0.012; 1.14–3.68), respectivamente.
Conclusiones
Aunque el monitoreo en el hogar se correlacionó con la exposición personal a PM10 y NO2, la detección en el hogar de ETS y BRC no se asoció con exposiciones personales. Las exposiciones personales de PM10 en general, así como los niveles de BRC, ETS y endotoxinas se asociaron con exacerbaciones recientes de asma infantil.
Número de ensayo clínico
No aplicable.
Fondo
El asma es una de las enfermedades más frecuentes de la infancia, impactando a unos 6 millones de niños en los Estados Unidos (1). Para muchos, el asma puede controlarse efectivamente utilizando terapias estándar; Sin embargo, hasta el 18% de los niños con asma tienen una enfermedad grave, caracterizadas por exacerbaciones frecuentes que requieren visitas al departamento de emergencias, cursos de corticosteroides sistémicos y/u hospitalización (2). Estos niños propensos a la exacerbación experimentan la mayoría de la carga del paciente y los costos económicos asociados con el asma infantil (3). Además, las exacerbaciones del asma están asociadas con la pérdida progresiva de la función pulmonar, lo que pone a los niños con asma EP en riesgo de enfermedad pulmonar crónica en la edad adulta (4, 5).
Mientras que los virus, particularmente los rinovirus humanos A y C, están implicados en la mayoría de las exacerbaciones de asma infantil (6), las exacerbaciones no virales pueden activarse por la contaminación del aire (7). Además, la contaminación del aire puede afectar la función de la barrera de la mucosa y el aclaramiento de la vía aérea de fagocitos, así como alterar las respuestas inmunes adaptativas, lo que sugiere que la contaminación del aire podría influir indirectamente en el riesgo de exacerbaciones al aumentar la susceptibilidad y el daño por infecciones virales ((8).
Varios estudios epidemiológicos encontraron que los picos en el departamento de emergencias y el ingreso hospitalario por asma coinciden con las fluctuaciones en la contaminación del aire ambiente y que el aumento de los niveles de contaminantes ambientales se asocia con la exacerbación (9). Sin embargo, los resultados se mezclan en términos de los cuales están involucrados los contaminantes (10,11,12,13,14,15). Los estudios sobre el impacto de la contaminación ambiental en los síntomas del asma y la función pulmonar también han sido inconsistentes, ya que algunos resultados de la contaminación del aire son resultados de asma deficientes (16,17,18), algunos no encuentran impacto (19, 20), y otros que encuentran asociaciones solo para subgrupos específicos de niños (21, 22).
Una explicación de estos resultados conflictivos es el error de medición del uso de la monitorización de la calidad del aire comunitario para evaluar el nivel de exposición de un individuo (23). Los niños pasan la mayor parte de su tiempo en interiores (24), y puede haber diferencias sustanciales entre los niveles de contaminantes interiores y ambientales al aire libre (25,26,27,28). Por lo tanto, existe un creciente interés en evaluar el impacto de la contaminación del aire interior en los resultados del asma (19, 29,30,31). Sin embargo, los monitores estacionarios interiores colocados en una sola ubicación (generalmente el dormitorio de un niño) sufren muchos de los mismos problemas que los monitores ambientales (32,33,34), dado que los niños pasan una parte significativa de su tiempo en la escuela y la actividad física pueden generar una «nube personal» de mayor exposición de partículas (PM) que puede no ser capturada por un monitor estacionario (35). Las mediciones inexactas pueden sesgar los resultados y las asociaciones de enmascarar entre las exposiciones ambientales y los resultados del asma (23).
En este estudio, investigamos el papel de las exposiciones personales en los resultados del asma en una cohorte urbana de niños con ASTMA EP. Las exposiciones ambientales personales, incluido el ozono (O3), el dióxido de nitrógeno (NO2) y el PM10 (partículas de menos de 10 micras de diámetro) se recolectaron utilizando monitores portátiles para caracterizar con precisión las exposiciones a la zona de respiración de los niños individuales. Además, realizamos análisis de especiación para medir los componentes de PM10 que se han asociado con malos resultados de asma, incluidos el humo del tabaco ambiental (ETS) y las endotoxinas (36), alérgenos fúngicos medidos por ( beta )-glucans (37) y carbono negro (BC) (38). Además, los análisis para BC y ETS también proporcionan información sobre el carbono marrón (BRC), un componente del humo de incendios forestales. Describimos los factores asociados con las exposiciones personales, evaluamos el acuerdo entre las mediciones de exposición personal y las medidas ambientales y en el hogar de la comunidad, y evaluamos la relación entre las exposiciones personales y los resultados del asma, incluida la función pulmonar, la gravedad del asma y la exacerbación.
Métodos
Cohorte
Enigma fue un estudio observacional de niños con EP-Asmma realizado desde junio de 2018 hasta septiembre de 2022 en el área metropolitana de Denver en Colorado. Reclutamos a 100 niños de 8 a 16 años con asma diagnosticada por clínicos. Los participantes potenciales fueron identificados a través de investigaciones y/o relaciones clínicas existentes o recientes en el Hospital de Niños Colorado. Utilizamos una guión telefónica y un formulario de reclutamiento para determinar su elegibilidad y disposición para participar. Inicialmente, los niños elegibles debían haber tenido al menos una exacerbación del asma en los 12 meses anteriores; Sin embargo, los criterios de elegibilidad se modificaron en diciembre de 2020 para incluir niños con al menos una exacerbación en los anteriores 18 meses para ayudar en el reclutamiento durante la pandemia Covid-19. La exacerbación se definió como una visita no programada relacionada con el asma a un departamento de emergencias, clínica o centro de atención urgente; hospitalización nocturna; o curso de corticosteroides sistémicos. Los individuos fueron excluidos si fueran fumadores activos autoinformados, educados en casa o tenían condiciones que interfirieran con la seguridad o el rendimiento del estudio. Inicialmente, el estudio incluyó evaluaciones estacionales longitudinales de exposiciones ambientales, seguidas inmediatamente por una evaluación clínica de la función pulmonar y el estado de asma (Fig. 1). Debido a COVID-19, cambiamos a un diseño transversal con modificaciones en la exposición y las evaluaciones clínicas en febrero de 2021. La Junta de Revisión Institucional Múltiple de Colorado aprobó el protocolo para el estudio. El participante y al menos un tutor legal proporcionaron consentimiento informado por escrito y, si es apropiado para la edad, asentimiento.
Fig. 1Descripción general del diseño del estudio Enigma
Imagen de tamaño completoEvaluaciones de exposición ambiental
El monitoreo de la exposición personal se realizó durante aproximadamente 72 horas antes de todas las visitas de estudio programadas hasta mayo de 2022. RTI Micropems ™ (Research Triangle Park, NC) recolectó filtro y mediciones de PM10, temperatura, humedad y acelerometría en tiempo real. Los dosímetros pasivos de Ogawa (OCALA, FL) midieron la exposición no2 y O3 (solo verano). Los participantes usaron todos los dispositivos en una bolsa de cinturón colocadas en diagonal en el cofre de modo que la entrada del monitor estaba a menos de 10 pulgadas de la nariz y la boca (39, 40). Los filtros PM10 se sometieron a análisis gravimétrico y luego se analizaron para BC, BRC, ETS, endotoxina y ( beta )-glucan (suplemento). Los participantes pre-pandémicos (n = 49) también tenían monitores ambientales en el hogar colocados en su habitación concurrentes con su primera sesión de monitoreo personal. Mientras que Micropems ™ recolectó PM10 a 0.4 LPM en un filtro PTFE de 25 mm, los monitores en el hogar recolectaron PM10 a 4 L/min en filtros de 37 mm. Los datos de calidad del aire por hora coincidentes (O3, NO2 y PM10) del Sitio del Programa de Monitoreo de Aire de Denver Colorado se obtuvieron de la API del sistema de calidad del aire de la Agencia de Protección Ambiental.
Evaluaciones clínicas
Las evaluaciones clínicas incluyeron la función pulmonar medida por la espirometría, el control del asma, la gravedad del asma y las preguntas sobre los signos de exacerbación en los 60 días anteriores, como el uso sistémico de corticosteroides a corto plazo y visitas a la atención médica no programadas para problemas de asma, incluidas las visitas de emergencia, atención de urgencias, médicos y clínicos. Para los niños que recibieron atención de asma en el Hospital de Niños Colorado, las fechas de atención se confirmaron con el registro médico electrónico. La espirometría se realizó según los estándares de la Sociedad Torácica Americana/European Respiratory Society (41) con un espirómetro clínico (Legend Koko®, Nspire Health ™, Longmont, CO, EE. UU.). FEV1 …
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