Korte blootstelling aan dieseluitlaatgassen beïnvloedt vasculaire eigenschappen en ontstekingsmarkers

Acute exposure to diesel affects inflammation and vascular function

Literatuur - Tousoulis D, Fountoulakis P, Oikonomou E et al., - Eur J Prev Cardiol. 2020, doi: 10.1177/2047487319898020

Introductie en methoden

Van dieseluitlaatgassen wordt geschat dat ze tot meer dan 50% bijdragen aan atmosferische deeltjes met een massa van <10µM gemiddelde aerodynamische diameter en zijn daarmee één van de meest voorkomende luchtvervuilers [1,2]. Epidemiologische studies hebben aangetoond dat werk-gerelateerde blootstelling aan dieseluitlaatgassen kan leiden tot een hoge frequentie van CV morbiditeit, en acute en chronische longziekten [3,4]. Dierstudies hebben laten zien dat blootstelling aan verdunde dieselgassen de ontwikkeling van atherosclerose kan versnellen en linkerventrikel systolische functie verstoort, evenals sympathische aansturing en fibrose/fibrinolyse [5,6].

Het blijft echter onduidelijk of alleen langdurige blootstelling of ook korte blootstelling aan dieselgassen een effect heeft op ontstekingsreacties, endotheelfunctie en vaatwandeigenschappen. Deze studie onderzocht het effect van kortdurende blootstelling aan dieseluitlaatgassen op arteriële elasticiteit, vasculaire functie en inflammatoire biomarkers.

Deze proof-of-principle, gerandomiseerde, cross-over studie includeerde 40 gezonde vrijwilligers. De gemiddelde leeftijd was 41±13 jaar, 25 deelnemers waren man en 15 waren actieve rokers. Deelnemers werden gerandomiseerd in een 1:1 ratio om blootgesteld te worden aan gecontroleerde hoeveelheden van gefilterde lucht en dieseluitlaatgassen in twee 2 uur durende sessies met een interval van 4 weken (één sessie met gefilterde lucht en één sessie met dieseluitlaatgassen, de volgorde van blootstelling verschilde per groep). Flow mediated dilation (FMD) werd gemeten als maat voor endotheelfunctie. Carotis-femoralis pulsgolfsnelheid (PWV) werd gemeten als indicatie van de aortastijfheid. Augmentatie-index (AIx) van de centrale aorta drukgolfvorm werd ook gemeten. Proteïne C-plasmawaarden, proteïne S-activiteit, serum C-reactief proteïne (CRP) en fibrinogeen werden gemeten in nuchtere bloedmonsters. Alle metingen vonden plaats voorafgaand aan de blootstelling (T0), aan het einde van de 2 uur durende blootstelling (T2) en 24 uur na beëindiging van de blootstelling (T24).

Belangrijkste resultaten

Linear mixed model-analyse toonde aan dat blootstelling aan dieseluitlaatgassen op korte termijn (T2 vs T0) resulteerde in een gemiddelde afname van FMD (4.5%, P<0.001) en een gemiddelde toename van PWV (1.19 m/s, P<0.001) en AIx (5.88%, P<0.001), vergeleken met gefilterde lucht na correctie voor intrasubject-variabiliteit en meerdere variabelen.
Na 24 uur (T24 vs T0), was de gemiddelde relatieve afname 5.75% voor FMD (P<0.001), en de gemiddelde toename was 0.98 m/s (P<0.001) voor PWV en 6.03% (P<0.001) voor AIx, vergeleken met gefilterde lucht.
Hartritmevariabiliteit (HRV), gekwantificeerd als de gemiddelde standaarddeviatie van normaal tot normaal-intervallen (SDNN) gebaseerd op Holtermetingen, was verhoogd in beide groepen op T2 (70 vs 80 ms voor diesel vs lucht) vs T0 (63 en 62 ms), en nam af op T24 (57 en 76 ms).
Linear mixed model-analyse toonde aan dat blootstelling aan dieselgassen op de korte termijn (T2 vs T0) leidde tot een gemiddelde relatieve afname van 17.4% (P<0.001) in proteïne C-waarden en van 11.4% (P<0.001) in proteïne S-activiteit en een gemiddelde toename van 0.42 mg/L (P<0.001) voor CRP en 60.1 mg/dl (P<0.001) voor fibrinogeen, vergeleken met gefilterde lucht.
24h Na blootstelling werd een gemiddelde relatieve afname van 12.3% (P<0.001) waargenomen voor proteïne C-waarden en van 18.5% (P<0.001) voor proteïne S-activiteit. De gemiddelde toename van CRP was 0.47 mg/L (P<0.05) en 46.0 mg/dL (P<0.001) voor fibrinogeen, vergeleken met gefilterde lucht.
Er werden geen verschillen in responspatronen gevonden in vasculaire (FMD, PWV en AIx) en HRV parameters tussen rokers en niet-rokers na blootstelling aan dieseluitlaatgassen. CRP-waarden namen wel significant toe na blootstelling aan dieselgassen in rokers vergeleken met niet-rokers (P-interactie <0.001).

Conclusie

Deze proof-of-concept studie toonde aan dat kortdurende blootstelling aan dieseluitlaatgassen een effect heeft op endotheelfunctie en vaatwandeigenschappen. Fibrinolysemarkers namen af, terwijl ontstekingsmarker CRP toe nam na 2 uur durende blootstelling aan dieselgassen, in vergelijking met blootstelling aan gefilterde lucht. Deze effecten bleven zichtbaar 24 uur na beëindiging van blootstelling aan dieselgassen.

Referenties

Toon referenties

Vind dit artikel online op European Journal of Preventive Cardiology