Biomedical risk assessment as an aid for smoking cessation.

BACKGROUND: A possible strategy for increasing smoking cessation rates could be to provide smokers who have contact with healthcare systems with feedback on the biomedical or potential future effects of smoking, e.g. measurement of exhaled carbon monoxide (CO), lung function, or genetic susceptibility to lung cancer. OBJECTIVES: To determine the efficacy of biomedical risk assessment provided in addition to various levels of counselling, as a contributing aid to smoking cessation. SEARCH METHODS: For the most recent update, we searched the Cochrane Collaboration Tobacco Addiction Group Specialized Register in July 2012 for studies added since the last update in 2009. SELECTION CRITERIA: Inclusion criteria were: a randomized controlled trial design; subjects participating in smoking cessation interventions; interventions based on a biomedical test to increase motivation to quit; control groups receiving all other components of intervention; an outcome of smoking cessation rate at least six months after the start of the intervention. DATA COLLECTION AND ANALYSIS: Two assessors independently conducted data extraction on each paper, with disagreements resolved by consensus. Results were expressed as a relative risk (RR) for smoking cessation with 95% confidence intervals (CI). Where appropriate, a pooled effect was estimated using a Mantel-Haenszel fixed-effect method. MAIN RESULTS: We included 15 trials using a variety of biomedical tests. Two pairs of trials had sufficiently similar recruitment, setting and interventions to calculate a pooled effect; there was no evidence that carbon monoxide (CO) measurement in primary care (RR 1.06, 95% CI 0.85 to 1.32) or spirometry in primary care (RR 1.18, 95% CI 0.77 to 1.81) increased cessation rates. We did not pool the other 11 trials due to the presence of substantial clinical heterogeneity. Of the remaining 11 trials, two trials detected statistically significant benefits: one trial in primary care detected a significant benefit of lung age feedback after spirometry (RR 2.12, 95% CI 1.24 to 3.62) and one trial that used ultrasonography of carotid and femoral arteries and photographs of plaques detected a benefit (RR 2.77, 95% CI 1.04 to 7.41) but enrolled a population of light smokers and was judged to be at unclear risk of bias in two domains. Nine further trials did not detect significant effects. One of these tested CO feedback alone and CO combined with genetic susceptibility as two different interventions; none of the three possible comparisons detected significant effects. One trial used CO measurement, one used ultrasonography of carotid arteries and two tested for genetic markers. The four remaining trials used a combination of CO and spirometry feedback in different settings. AUTHORS' CONCLUSIONS: There is little evidence about the effects of most types of biomedical tests for risk assessment on smoking cessation. Of the fifteen included studies, only two detected a significant effect of the intervention. Spirometry combined with an interpretation of the results in terms of 'lung age' had a significant effect in a single good quality trial but the evidence is not optimal. A trial of carotid plaque screening using ultrasound also detected a significant effect, but a second larger study of a similar feedback mechanism did not detect evidence of an effect. Only two pairs of studies were similar enough in terms of recruitment, setting, and intervention to allow meta-analyses; neither of these found evidence of an effect. Mixed quality evidence does not support the hypothesis that other types of biomedical risk assessment increase smoking cessation in comparison to standard treatment. There is insufficient evidence with which to evaluate the hypothesis that multiple types of assessment are more effective than single forms of assessment.

Biomedical risk assessment as an aid for smoking cessation.

BACKGROUND: A possible strategy for increasing smoking cessation rates could be to provide smokers who have contact with healthcare systems with feedback on the biomedical or potential future effects of smoking, e.g. measurement of exhaled carbon monoxide (CO), lung function, or genetic susceptibility to lung cancer. We reviewed systematically data on smoking cessation rates from controlled trials that used biomedical risk assessment and feedback. OBJECTIVES: To determine the efficacy of biomedical risk assessment provided in addition to various levels of counselling, as a contributing aid to smoking cessation. SEARCH STRATEGY: We systematically searched he Cochrane Collaboration Tobacco Addiction Group Specialized Register, Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL), MEDLINE (1966 to 2004), and EMBASE (1980 to 2004). We combined methodological terms with terms related to smoking cessation counselling and biomedical measurements. SELECTION CRITERIA: Inclusion criteria were: a randomized controlled trial design; subjects participating in smoking cessation interventions; interventions based on a biomedical test to increase motivation to quit; control groups receiving all other components of intervention; an outcome of smoking cessation rate at least six months after the start of the intervention. DATA COLLECTION AND ANALYSIS: Two assessors independently conducted data extraction on each paper, with disagreements resolved by consensus. MAIN RESULTS: From 4049 retrieved references, we selected 170 for full text assessment. We retained eight trials for data extraction and analysis. One of the eight used CO alone and CO + Genetic Susceptibility as two different intervention groups, giving rise to three possible comparisons. Three of the trials isolated the effect of exhaled CO on smoking cessation rates resulting in the following odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (95% CI): 0.73 (0.38 to 1.39), 0.93 (0.62 to 1.41), and 1.18 (0.84 to 1.64). Combining CO measurement with genetic susceptibility gave an OR of 0.58 (0.29 to 1.19). Exhaled CO measurement and spirometry were used together in three trials, resulting in the following ORs (95% CI): 0.6 (0.25 to 1.46), 2.45 (0.73 to 8.25), and 3.50 (0.88 to 13.92). Spirometry results alone were used in one other trial with an OR of 1.21 (0.60 to 2.42).Two trials used other motivational feedback measures, with an OR of 0.80 (0.39 to 1.65) for genetic susceptibility to lung cancer alone, and 3.15 (1.06 to 9.31) for ultrasonography of carotid and femoral arteries performed in light smokers (average 10 to 12 cigarettes a day). AUTHORS' CONCLUSIONS: Due to the scarcity of evidence of sufficient quality, we can make no definitive statements about the effectiveness of biomedical risk assessment as an aid for smoking cessation. Current evidence of lower quality does not however support the hypothesis that biomedical risk assessment increases smoking cessation in comparison with standard treatment. Only two studies were similar enough in term of recruitment, setting, and intervention to allow pooling of data and meta-analysis.

Of flies, mice and men: a systematic approach to understanding the early life origins of chronic lung disease.

Despite intensive research efforts, the aetiology of the majority of chronic lung diseases (CLD) in both, children and adults, remains elusive. Current therapeutic options are limited, providing only symptomatic relief, rather than treating the underlying condition, or preventing its development in the first place. Thus, there is a strong and unmet clinical need for the development of both, novel effective therapies and preventative strategies for CLD. Many studies suggest that modifications of prenatal and/or early postnatal lung development will have important implications for future lung function and risk of CLD throughout life. This view represents a fundamental change of current pathophysiological concepts and treatment paradigms, and holds the potential to develop novel preventative and/or therapeutic strategies. However, for the successful development of such approaches, key questions, such as a clear understanding of underlying mechanisms of impaired lung development, the identification and validation of relevant preclinical models to facilitate translational research, and the development of concepts for correction of aberrant development, all need to be solved. Accordingly, a European Science Foundation Exploratory Workshop was held where clinical, translational and basic research scientists from different disciplines met to discuss potential mechanisms of developmental origins of CLD, and to identify major knowledge gaps in order to delineate a roadmap for future integrative research.

Respiratory effects of an exposure to wheat dust among grain workers and farmers: a longitudinal study

OBJECTIVES: Agriculture is considered one of the occupations most at risk of acute or chronic respiratory problems. The aim of our study was to determine from which level of exposure to organic dust the respiratory function is chronically affected in workers involved in wheat grain or straw manipulation and to test if some of these working populations can recover their respiratory function after an exposure decrease. METHOD: 87 workers exposed to wheat dust: farmers, harvesters, silo workers and livestock farmers and 62 non exposed workers, were included into a longitudinal study comprising two visits at a six months interval with lung function measurements and symptom questionnaires. Cumulative and mean exposure to wheat dust were generated from detailed work history of each worker and a task-exposure matrix based on task-specific exposure measurements. Immunoglobulins (IgG and IgE) specific of the most frequent microorganisms in wheat dust have been determined. RESULTS: FEV1 decreased significantly with the cumulative exposure and mean exposure levels. The estimated decrease was close to 200 mL per year of high exposure, which corresponds roughly to levels of wheat dust higher than 10 mg/m(3). Peak expiratory flow and several acute symptoms correlate with recent exposure level. Recovery of the respiratory function six months after exposure to wheat dust and evolution of exposure indicators in workers blood (IgG and IgE) will be discussed. CONCLUSIONS: These results show a chronic effect of exposure to wheat dust on bronchial obstruction. Short term effects and reversibility will be assessed using the full study results.

Immunological mechanisms underlying infectious and chronic lung diseases

Le système respiratoire permet l'échange de gaz entre un organisme et son environnement. Pour fonctionner efficacement, il doit lutter contre les infections tout en maintenant une tolérance aux particules inoffensives. Les cytokines sont des petites protéines qui permettent la communication entre les différentes cellules et jouent un rôle important dans la régulation de l'homéostasie et de l'immunité des surfaces pulmonaires. Une production altérée des cytokines sous-tend beaucoup de maladies du système pulmonaire. Ainsi, la compréhension de la biologie fondamentale des cytokines pourrait contribuer à la mise au point de nouveaux traitements. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié le rôle de deux cytokines, le TSLP (Thymic stromal lymphopoietin) et l'IL-17 (Interleukin 17) dans les réponses immunitaires bénéfiques et nuisibles en utilisant des modèles précliniques de souris des maladies pulmonaires. L'asthme est une maladie qui est caractérisée par la bronchoconstriction réversible, l'inflammation des voies respiratoires inférieures, l'hyperréactivité bronchique et le remodelage tissulaire. Le type d'inflammation affectant les voies respiratoires et la présence ou non d'allergie permettent d'établir les différents types d'asthme. La TSLP est une cytokine qui est principalement exprimée à des niveaux élevés dans les poumons de patients souffrant d'asthme allergique. En conséquence, la majeure partie de la recherche sur la TSLP a mis l'accent sur le rôle joué par celle- ci dans les réponses négatives conduisant au développement de l'asthme allergique. Dans cette thèse, nous montrons que la TSLP joue aussi un rôle bénéfique dans les réponses immunitaires pulmonaires. Nous avons découvert que la TSLP atténue la grippe en augmentant les réponses des lymphocytes T cytotoxiques contre le virus. Nous avons également étudié la fonction de la TSLP dans l'asthme non allergique. Contrairement à l'asthme allergique, nous avons constaté que la TSLP diminue les réponses inflammatoires dans l'asthme non allergique en réglant la production de l'IL-17, une cytokine qui favorise la maladie. Ainsi, nous démontrons les fonctions pleiotropes de la TSLP dans des contextes spécifiques de la maladie. Nos résultats ont des implications importantes pour le développement de thérapies ciblant la TSLP dans l'asthme. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié les mécanismes pathogéniques qui sous-tendent le développement de la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO). La BPCO est une maladie chronique le plus largement associée aux fumeurs. Elle est caractérisée par une limitation progressive et irréversible du débit d'air et la destruction de la structure des poumons. L'augmentation globale de l'incidence de la maladie encourage grandement la compréhension des mécanismes pathogéniques et l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques. Nous avons découvert que les micro-organismes trouvés dans les voies respiratoires aggravent la maladie en augmentant la production de l'IL-17. L'IL-17 est une cytokine inflammatoire qui est impliquée dans plusieurs maladies pulmonaires chroniques, dont la BPCO. Dans notre modèle animal de la maladie, nous avons neutralisé 1ÌL-17A en utilisant un anticorps spécifique et observé une reprise de la fonction pulmonaire. Dans cette étude, nous avons identifié 2 axes potentiels pour l'intervention thérapeutique contre la BPCO. Cibler les bactéries dans les voies respiratoires soit par l'utilisation d'antibiotiques ou l'utilisation de thérapies à base immunitaire qui antagonisent l'activité spécifiques de l'IL-17. Dans l'avenir, notre laboratoire va collaborer avec des cliniciens pour acquérir des échantillons humains et tester la pertinence de nos résultats dans la maladie humaine. -- L'interaction avec l'environnement extérieur est vitale pour le fonctionnement du système respiratoire. Par conséquent, ce dernier a adopté une multitude de réseaux effecteurs et régulateurs qui permettent de distinguer les particules inhalées comme «dangereuses» ou «inoffensives» et de réagir en conséquence. L'équilibre entre ces réseaux est essentielle pour lutter contre le «danger» déclenché par une infection ou des dommages, et finalement pour le retour à l'homéostasie. Le milieu de cytokine local contribue de manière significative à la mise au point de ces réponses. Ainsi, la caractérisation du rôle des cytokines dans l'état d'équilibre et la maladie a des implications claires pour les interventions thérapeutiques dans les maladies respiratoires aiguës et chroniques. Cette thèse a porté sur le rôle des cytokines, la lymphopoïétine stromale thymique (TSLP) et TIL-17A dans l'élaboration de réponses immunitaires pulmonaires. La TSLP est principalement produite par les cellules épithéliales et peut cibler une myriade de cellules immunitaires. Bien qu'elle ait été montrée être un puissant inducteur des réponses de type Th2, son rôle dans d'autres contextes inflammatoires est relativement inexploré. Dans le premier projet de cette thèse, nous avons découvert une nouvelle fonction de la TSLP dans l'immunité antivirale contre la grippe, une infection virale. Nous avons constaté que la TSLP a réglementé la réponse neutrophile au début de l'infection, en amplifiant l'immunité adaptative spécifique du virus. Mécaniquement, la TSLP a augmenté l'expression de l'IL-15 et du CD70 sur les cellules dendritiques recrutées dans les poumons suite à l'infection et a renforcé leur capacité de stimuler localement les lymphocytes T CD8+ spécifiques du virus. En outre, nous avons étudié la TSLP dans le cadre de divers phénotypes de l'asthme et également démontré l'impact pléiotropique qu'elle a sur les réponses immunitaires pulmonaires. En accord avec les rapports précédents, nous avons constaté que la TSLP a exacerbé l'inflammation atopique médiée par le Th2. En revanche la TSLP a réduit les réponses de l'IL-17A et l'inflammation neutrophile subséquente dans le modèle non atopique, ainsi que l'exacerbation du modèle atopique provoqué par une infection virale. Nos résultats démontrent une dichotomie dans le rôle de la TSLP dans la pathogenèse de l'asthme et soulignent la nécessité d'envisager plusieurs phénotypes d'asthme pour une évaluation approfondie de son potentiel thérapeutique dans cette maladie. Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons caractérisé les mécanismes pathogènes qui sous-tendent la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO). La BPCO est une maladie hétérogène définie par une diminution progressive de la fonction pulmonaire. Bien que des déclencheurs environnementaux puissent aggraver la maladie, chez les personnes sensibles une maladie établie peut progresser à travers un cercle inflammatoire auto-entretenu. Nous avons cherché à définir les mécanismes sous-jacents à l'aide d'un modèle murin d'inflammation chronique, qui reproduit les caractéristiques pathologiques de la maladie humaine. Puisqu'ont été associés à la BPCO sévère des changements dans le microbiome des voies respiratoires, nous avons supposé que les signaux dérivés de certains microbes pourraient favoriser des voies inflammatoires chroniques de progression de la maladie. Nous avons observé que, en l'absence d un microbiome, la maladie s'est améliorée tel que démontré par une réduction de l'inflammation des voies respiratoires et une amélioration de la fonction pulmonaire. Cela a été lié spécifiquement à une production réduite d'IL-17A, une cytokine qui a été impliquée dans la maladie humaine. De plus la cinétique de production de 1IL- 17A dépendant du microbiote est corrélé à la sévérité de la maladie. Sur la base de ces données, la neutralisation de l'IL-17A a également eu un effet bénéfique sur l'évolution de la maladie. Le rôle significatif de 1TL-17A dans l'aggravation de la maladie a été couplé à sa capacité à engager un dialogue entre les voies inflammatoires innées et adaptatives. Il a influencé le recrutement et le phénotype des neutrophiles et des macrophages, ce qui a eu un impact direct et indirect sur la formation et la fonction des tissus lymphoïdes tertiaires associée à des stades sévères de la maladie. -- The interaction with the external environment is vital for the functioning of the respiratory system. Consequently, it has adopted a multitude of effector and regulatory networks that enable it to distinguish inhaled particles as 'dangerous' or 'innocuous' and respond accordingly. The balance between these networks is crucial to counteract the 'danger' triggered by infection or damage, and ultimately return to homeostasis. The local cytokine milieu contributes significantly to the fine- tuning of these responses. Thus, characterizing the role of cytokines in steady state and disease has clear implications for therapeutic interventions in acute and chronic respiratory disorders. This thesis focused on the role of the cytokines, thymic stromal lymphopoietin (TSLP) and IL-17A in shaping pulmonary immune responses. TSLP is primarily produced by barrier epithelial cells and can target a myriad of immune cells. Although it has been shown to be potent inducer of Th2 type responses, its role in other inflammatory settings is relatively unexplored. In the first project of this thesis, we discovered a novel function of TSLP in antiviral immunity to Influenza A infection. We found that while TSLP regulated the early neutrophilic response to infection, it amplified virus specific adaptive immunity. Mechanistically, TSLP enhanced the expression of IL-15 and CD70 on the lung recruited inflammatory dendritic cells and strengthened their ability to stimulate virus specific CD8+ T cell responses locally. In addition we investigated TSLP in the context of diverse asthma phenotypes and further demonstrated the pleiotropic impact it has on pulmonary immune responses. In concurrence with previous reports we found that TSLP exacerbated Th2 mediated atopic inflammation. In contrast TSLP curtailed IL-17A responses and subsequent neutrophilic inflammation in the non-atopic model as well as virus induced exacerbation of the atopic model. Our findings demonstrate a dichotomy in the role of TSLP in asthma pathogenesis and emphasize the need to consider multiple asthma phenotypes for a thorough evaluation of its therapeutic potential in this disease. In the next part of this thesis we characterized the pathogenic mechanisms underlying chronic obstructive pulmonary disease. COPD is a heterogeneous disease defined by a progressive decline in lung function. Although environmental triggers exacerbate the disease, in susceptible individuals the established disease can progress through a self-sustained inflammatory circle. We sought to delineate the underlying mechanisms by using a murine model of chronic inflammation, which reproduced key pathological features of the human disease. As changes in the airway microbiome have been linked to severe COPD, we speculated that microbial derived signals could facilitate the establishment of chronic inflammatory pathways that favour disease progression. We found that the absence of a microbiota ameliorated disease, exhibited by a reduction in airway inflammation and an improvement in lung function. This was linked specifically to an impaired production of IL-17A, a cytokine that has been implicated in human disease. Moreover the kinetics of microbiota-dependent IL-17A production correlated with the disease severity. Based on these data targeted neutralization of IL-17A also had a beneficiai effect on the disease outcome. The prominent role played by IL-I7A in driving the disease was coupled to its ability in engaging and mediating cross talk between pathogenic innate and adaptive immune pathways. It influenced the recruitment and phenotype of neutrophils and macrophages, as well as impacted upon the formation and function of tertiary lymphoid tissue associated with severe disease. Thus, temporal and spatial changes in cytokine production, their cellular targets and interaction with the local milieu determine the balance between immunity and pathology in the lung. Collectively our findings provide novel mechanistic insights in the complex role played by cytokines in orchestrating pulmonary immune responses and have clear implications for human disease.

Understanding the mechanisms of lung mechanical stress

Physical forces affect both the function and phenotype of cells in the lung. Bronchial, alveolar, and other parenchymal cells, as well as fibroblasts and macrophages, are normally subjected to a variety of passive and active mechanical forces associated with lung inflation and vascular perfusion as a result of the dynamic nature of lung function. These forces include changes in stress (force per unit area) or strain (any forced change in length in relation to the initial length) and shear stress (the stress component parallel to a given surface). The responses of cells to mechanical forces are the result of the cell's ability to sense and transduce these stimuli into intracellular signaling pathways able to communicate the information to its interior. This review will focus on the modulation of intracellular pathways by lung mechanical forces and the intercellular signaling. A better understanding of the mechanisms by which lung cells transduce physical forces into biochemical and biological signals is of key importance for identifying targets for the treatment and prevention of physical force-related disorders.

Efficacy of the FEV1/FEV6 ratio compared to the FEV1/FVC ratio for the diagnosis of airway obstruction in subjects aged 40 years or over

The present cross-sectional, population-based study was designed to evaluate the performance of the FEV1/FEV6 ratio for the detection of airway-obstructed subjects compared to the FEV1/FVC <0.70 fixed ratio test, as well as the lower limit of normality (LLN) for 1000 subjects ³40 years of age in the metropolitan area of São Paulo, SP, Brazil. After the exclusion of 37 (3.7%) spirometries, a total of 963 pre-bronchodilator (BD) and 918 post-BD curves were constructed. The majority of the post-BD curves (93.1%) were of very good quality and achieved grade A (762 curves) or B (93 curves). The FEV1/FEV6 and FEV1/FVC ratios were highly correlated (r² = 0.92, P < 0.000). Two receiver operator characteristic curves were constructed in order to express the imbalance between the sensitivity and specificity of the FEV1/FEV6 ratio compared to two FEV1/FVC cut-off points for airway obstruction: equal to 70 (area under the curve = 0.98, P < 0.0001) and the LLN (area under the curve = 0.97, P < 0.0001), in the post-BD curves. According to an FEV1/FVC <0.70, the cut-off point for the FEV1/FEV6 ratio with the highest sum for sensitivity and specificity was 0.75. The FEV1/FEV6 ratio can be considered to be a good alternative to the FEV1/FVC ratio for the diagnosis of airway obstruction, both using a fixed cut-off point or below the LLN as reference. The FEV1/FEV6 ratio has the additional advantage of being an easier maneuver for the subjects and for the lung function technicians, providing a higher reproducibility than traditional spirometry maneuvers.

Protective effect of bronchial challenge with hypertonic saline on nocturnal asthma

Inhalation of hypertonic saline (HS) causes bronchoconstriction in asthmatic subjects. Repeated inhalation of HS leads to substantially reduced bronchoconstriction, known as the refractory period. Refractoriness due to different stimuli has also been described (cross-refractoriness). Nocturnal asthma is defined as an increase in symptoms, need for medication, airway responsiveness, and/or worsening of lung function that usually occurs from 4 to 6 am. Our objective was to determine the effect of refractoriness on nocturnal asthma. The challenge test consisted of inhalations of 4.5% saline with increasing durations until a reduction of 20% in forced expiratory volume in 1 s (FEV1) (PD20HS) or total time of 15.5 min. Twelve subjects with nocturnal asthma were challenged with HS at 16:00 and 18:00 h and FEV1 was measured at 4:00 h. One to 2 weeks later, FEV1 was determined at 16:00 and 4:00 h. LogPD20HS at 18:00 h was significantly greater than logPD20HS at 16:00 h, 0.51 ± 0.50 and 0.69 ± 0.60 mg, respectively (P = 0.0033). When subjects underwent two HS challenges in the afternoon, mean (± SD) FEV1 reduction was 206 ± 414 mL or 9.81 ± 17.42%. On the control day (without challenge in the afternoon) FEV1 reduction was 523 ± 308 mL or 22.75 ± 15.40% (P = 0.021). Baseline FEV1 values did not differ significantly between the control and study days, 2.48 ± 0.62 and 2.36 ± 0.46 L, respectively. The refractory period following HS challenges reduces the nocturnal worsening of asthma. This new concept may provide beneficial applications to asthmatic patients.

Effect of melatonin administration on subjective sleep quality in chronic obstructive pulmonary disease

Disturbed sleep is common in chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Conventional hypnotics worsen nocturnal hypoxemia and, in severe cases, can lead to respiratory failure. Exogenous melatonin has somnogenic properties in normal subjects and can improve sleep in several clinical conditions. This randomized, double-blind, placebo-controlled study was carried out to determine the effects of melatonin on sleep in COPD. Thirty consecutive patients with moderate to very severe COPD were initially recruited for the study. None of the participants had a history of disease exacerbation 4 weeks prior to the study, obstructive sleep apnea, mental disorders, current use of oral steroids, methylxanthines or hypnotic-sedative medication, nocturnal oxygen therapy, and shift work. Patients received 3 mg melatonin (N = 12) or placebo (N = 13), orally in a single dose, 1 h before bedtime for 21 consecutive days. Sleep quality was assessed by the Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) and daytime sleepiness was measured by the Epworth Sleepiness Scale. Pulmonary function and functional exercise level were assessed by spirometry and the 6-min walk test, respectively. Twenty-five patients completed the study protocol and were included in the final analysis. Melatonin treatment significantly improved global PSQI scores (P = 0.012), particularly sleep latency (P = 0.008) and sleep duration (P = 0.046). No differences in daytime sleepiness, lung function and functional exercise level were observed. We conclude that melatonin can improve sleep in COPD. Further long-term studies involving larger number of patients are needed before melatonin can be safely recommended for the management of sleep disturbances in these patients.

Cardiorespiratory fitness, pulmonary function and C-reactive protein levels in nonsmoking individuals with diabetes

The objective of this study was to evaluate cardiorespiratory fitness and pulmonary function and the relationship with metabolic variables and C-reactive protein (CRP) plasma levels in individuals with diabetes mellitus (DM). Nineteen men with diabetes and 19 age- and gender-matched control subjects were studied. All individuals were given incremental cardiopulmonary exercise and pulmonary function tests. In the exercise test, maximal workload (158.3±22.3vs 135.1±25.2, P=0.005), peak heart rate (HRpeak: 149±12 vs 139±10, P=0.009), peak oxygen uptake (VO2peak: 24.2±3.2 vs18.9±2.8, P<0.001), and anaerobic threshold (VO2VT: 14.1±3.4 vs 12.2±2.2, P=0.04) were significantly lower in individuals with diabetes than in control subjects. Pulmonary function test parameters, blood pressure, lipid profile (triglycerides, HDL, LDL, and total cholesterol), and CRP plasma levels were not different in control subjects and individuals with DM. No correlations were observed between hemoglobin A1C (HbA1c), CRP and pulmonary function test and cardiopulmonary exercise test performance. In conclusion, the results demonstrate that nonsmoking individuals with DM have decreased cardiorespiratory fitness that is not correlated with resting pulmonary function parameters, HbA1c, and CRP plasma levels.

Relationship between pulmonary function and indoor air pollution from coal combustion among adult residents in an inner-city area of southwest China

Few studies evaluate the amount of particulate matter less than 2.5 mm in diameter (PM2.5) in relation to a change in lung function among adults in a population. The aim of this study was to assess the association of coal as a domestic energy source to pulmonary function in an adult population in inner-city areas of Zunyi city in China where coal use is common. In a cross-sectional study of 104 households, pulmonary function measurements were assessed and compared in 110 coal users and 121 non-coal users (≥18 years old) who were all nonsmokers. Several sociodemographic factors were assessed by questionnaire, and ventilatory function measurements including forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in 1 s (FEV1), the FEV1/FVC ratio, and peak expiratory flow rate (PEFR) were compared between the 2 groups. The amount of PM2.5 was also measured in all residences. There was a significant increase in the relative concentration of PM2.5 in the indoor kitchens and living rooms of the coal-exposed group compared to the non-coal-exposed group. In multivariate analysis, current exposure to coal smoke was associated with a 31.7% decrease in FVC, a 42.0% decrease in FEV1, a 7.46% decrease in the FEV1/FVC ratio, and a 23.1% decrease in PEFR in adult residents. The slope of lung function decrease for Chinese adults is approximately a 2-L decrease in FVC, a 3-L decrease in FEV1, and an 8 L/s decrease in PEFR per count per minute of PM2.5 exposure. These results demonstrate the harmful effects of indoor air pollution from coal smoke on the lung function of adult residents and emphasize the need for public health efforts to decrease exposure to coal smoke.

Impact de l’hyperglycémie et de l’infection sur le transport ionique, la réparation épithéliale et l’action des correcteurs dans les voies aériennes en Fibrose kystique

La Fibrose kystique (FK), causée par des mutations du canal Cl- CFTR, entraîne une dysfonction de la sécrétion de Cl- et un débalancement dans la sécrétion des fluides. La diminution de la clairance mucociliaire qui s’en suit occasionne une accumulation du mucus. Cet environnement est alors favorable à l’installation d’infections et d’inflammation chroniques, responsables de lésions au niveau de l’épithélium respiratoire. Le vieillissement de la population FK, suite à la prise en charge plus appropriée de la maladie, est accompagné par l’émergence de pathologies associées, telles que le diabète. Celui-ci, ainsi que plusieurs autres facteurs comme l’infection à Pseudomonas aeruginosa, contribuent au déclin progressif de la fonction pulmonaire, principale cause de mortalité et de morbidité des patients FK. Le maintien de la fonction pulmonaire est dépendant notamment du transport ionique et liquidien régulant la clairance mucociliaire ainsi que de la réparation épithéliale nécessaire à la génération d’un épithélium fonctionnel en réponse aux agressions. Nous avons donc évalué l’impact de l’hyperglycémie et des exoproduits de P. aeruginosa sur ces deux mécanismes. Nos résultats ont tout d’abord montré qu’un niveau de glucose élevé diminue les courants Cl- CFTR et potassique et altère la réparation de l’épithélium bronchique FK et non FK. Nous avons aussi observé que l’hyperglycémie limite l’impact bénéfique de la correction de CFTR sur la réparation épithéliale. Dans un second temps, nous avons évalué l’impact de l’infection à Pseudomonas aeruginosa sur le CFTR, qui tient un rôle important dans la fonctionnalité de l’épithélium des voies aériennes non-FK. Nous avons noté que l’expression du CFTR ainsi que sa fonction sont réduites par l’exposition aux produits bactériens dans les cellules non-FK. De plus, ces exoproduits compromettent la maturation du CFTR muté par les correcteurs ainsi que leur bénéfice sur la réparation de l’épithélium FK. Finalement, nous avons testé différentes combinaisons de composés correcteurs et potentiateurs de CFTR afin de déterminer quelle stratégie serait la plus efficace afin de favoriser la réparation épithéliale bronchique FK malgré la présence d’infection.

Déterminer le lien entre l’hyperglycémie et/ou l’hypoinsulinémie et la dégradation clinique observée avant le diagnostic du Diabète Associé à la Fibrose Kystique.

La Fibrose kystique (FK) est une maladie génétique qui se traduit par une destruction progressive des poumons et éventuellement, à la mort. La principale complication secondaire est le diabète associé à la FK (DAFK). Une dégradation clinique (perte de poids et de la fonction pulmonaire) accélérée est observée avant le diagnostic. L’objectif principal de mon projet de doctorat est de déterminer, par l’intermédiaire du test d’hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO), s’il existe un lien entre l’hyperglycémie et/ou l’hypoinsulinémie et la dégradation clinique observée avant le diagnostic du DAFK. Nous allons ainsi évaluer l’importance des temps intermédiaires de l’HGPO afin de simplifier le diagnostic d’une dysglycémie ainsi que d’établir des nouveaux marqueurs indicateurs de patients à risque d’une détérioration clinique. L’HGPO est la méthode standard utilisée dans la FK pour le diagnostic du DAFK. Nous avons démontré que les valeurs de glycémie obtenues au temps 90-min de l’HGPO seraient suffisantes pour prédire la tolérance au glucose des patients adultes avec la FK, autrement établie à l’aide des valeurs à 2-h de l’HGPO. Nous proposons des glycémies à 90-min de l’HGPO supérieure à 9.3 mmol/L et supérieure à 11.5 mmol/L pour détecter l’intolérance au glucose et le DAFK, respectivement. Une cause importante du DAFK est un défaut de la sécrétion d’insuline. Les femmes atteintes de la FK ont un risque plus élevé de développer le DAFK que les hommes, nous avons donc exploré si leur sécrétion était altérée. Contrairement à notre hypothèse, nous avons observé que les femmes avec la FK avaient une sécrétion d’insuline totale plus élevée que les hommes avec la FK, mais à des niveaux comparables aux femmes en santé. Le groupe de tolérance au glucose récemment proposé et nommé indéterminé (INDET : 60-min HGPO > 11.0 mais 2h-HGPO <7.8mmol/L) est à risque élevé de développer le DAFK. Par contre, les caractéristiques cliniques de ce groupe chez les patients adultes avec la FK n’ont pas été établies. Nous avons observé que le groupe INDET a une fonction pulmonaire réduite et similaire au groupe DAFK de novo et aucun des paramètres glucidiques et insulinémiques expliqueraient cette observation. Dans une population pédiatrique de patients avec la FK, une association a été rapportée entre une glycémie élevée à 60-min de l’HGPO et une fonction pulmonaire diminuée. Dans notre groupe de patients adultes avec la FK, il existe une association négative entre la glycémie à 60-min de l’HGPO et la fonction pulmonaire et une corrélation positive entre l’insulinémie à 60-min de l’HGPO et l’indice de masse corporelle (IMC). De plus, les patients avec une glycémie à 60-min HGPO > 11.0 mmol/L ont une fonction pulmonaire diminuée et une sensibilité à l’insuline basse alors que ceux avec une insulinémie à 60-min HGPO < 43.4 μU/mL ont un IMC ainsi qu’une fonction pulmonaire diminués. En conclusion, nous sommes le premier groupe à démontrer que 1) le test d’HGPO peut être raccourci de 30 min sans compromettre la catégorisation de la tolérance au glucose, 2) les femmes avec la FK démontrent une préservation de leur sécrétion de l’insuline, 3) le groupe INDET présente des anomalies précoces de la fonction pulmonaire comparable au groupe DAFK de novo et 4) la glycémie et l’insuline à la première heure de l’HGPO sont associées aux deux éléments clefs de la dégradation clinique. Il est crucial d’élucider les mécanismes pathophysiologiques importants afin de mieux prévoir la survenue de la dégradation clinique précédant le DAFK.

Diabetes relacionada a la fibrosis quística (DRFQ)

Importancia: el paciente con fibrosis quística después de las complicaciones gastrointestinales y pulmonares debe enfrentar otras comorbilidades como la diabetes relacionada a su condición . Dado el aumento en la esperanza de vida y el hecho de que virtualmente todas los pacientes con esta enfermedad pueden desarrollar alteración en el metabolismo de los carbohidratos, se requiere una sensibilización frente al tema que posibilite una detección temprana de esta entidad y un tratamiento óptimo que evite las complicaciones microvasculares e impacte entre otros el crecimiento pondo-estatural en pacientes en desarrollo y la función pulmonar. Objetivo : realizar una revisión actualizada de la literatura sobre la diabetes relacionada a la fibrosis quística, destacando las indicaciones de tamización y tratamiento. Conclusión : la FQ dentro de su abordaje requiere la detección temprana de la alteración del metabolismo de los carbohidratos con una prueba de tolerancia a la glucosa , el daño del islote pancreático , la disfunción inmune, la resistencia a la insulina, el estrés oxidativo entre otros elementos fisiopatológicos conllevan a un estado de depleción de insulina que producirán un efecto negativo microvascular así como a una reducción marcada de la función pulmonar, mayores tasa de infección e incremento de la mortalidad. La piedra angular del tratamiento en pacientes con o sin hiperglicemia es la insulina que mejora tanto el estado nutricional como la función pulmonar ; nuevos antidiabéticos orales con efecto incretinas y fármacos modificadores de la enfermedad se vislumbran como alternativas al corto plazo

Prevalencia de neumoconiosis y su relación con medidas de higiene y seguridad industrial y niveles ambientales de carbón en minería subterránea en el departamento de Cundinamarca - Colombia, 2015

Introducción: La exposición en minas subterráneas a altos niveles de polvo de carbón está relacionada con patologías pulmonares. Objetivo: Determinar la prevalencia de neumoconiosis, medidas de higiene y seguridad industrial y su relación con niveles ambientales de carbón en trabajadores de minas de socavón en Cundinamarca. Materiales y Métodos: Estudio de corte transversal, en 215 trabajadores seleccionados mediante muestreo probabilístico estratificado con asignación proporcional. Se realizaron monitoreos ambientales, radiografías de tórax y encuestas con variables sociodemográficas y laborales. Se emplearon medidas de tendencia central y dispersión y la prueba de independencia ji-cuadrado de Pearson o pruebas exactas, con el fin de establecer las asociaciones. Resultados: El 99,5% de la población perteneció al género masculino, el 36,7% tenía entre 41-50 años, con un promedio de años de trabajo de 21,70 ± 9,99. La prevalencia de neumoconiosis fue de 42,3% y la mediana de la concentración de polvo de carbón bituminoso fue de 2,329670 mg/m3. El índice de riesgo de polvo de carbón presentó diferencias significativas en las categorías de bajo (p=0,0001) y medio (p=0,0186) con la prevalencia de neumoconiosis. El 84,2% reporto no usar mascarilla. No se presentan diferencias entre los niveles de carbón (p=0,194) con la prevalencia de neumoconiosis. Conclusiones: Se encontró una prevalencia de neumoconiosis de 42,3% en Cundinamarca. Se requiere contar con medidas de higiene y seguridad industrial efectivas para controlar el riesgo al que están expuestos los mineros de carbón por la inhalación de polvo de carbón.