RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
he_IL
Menu
Menu
Menu
Menu
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
מוצג פרוטוקול לביצוע אתגר במתקן תא חשיפה לאלרגנים (AEC). AECs הוכיחו את עצמם ככלים בטוחים ויעילים להשראת תסמינים אלרגיים או כנקודת קצה בבדיקת היעילות של אימונותרפיה לאלרגנים בשל יכולתם לשמור על ריכוזי חלקיקים יציבים ותנאי הסביבה.
תאי חשיפה לאלרגנים (AECs) הם מתקנים קליניים המאפשרים חשיפה של המשתתפים לחלקיקים אלרגניים ולא אלרגניים הנישאים באוויר. הם מספקים ריכוזי חלקיקים יציבים בתנאי סביבה מבוקרים. יש לכך חשיבות רבה הן למטרות אבחון והן למעקב אחר השפעות הטיפול.
כאן מוצגים פרוטוקול והתנאים הטכניים המוקדמים לביצוע אתגר אלרגני בטוח ויעיל בנבדקים הרגישים לאלרגנים הנישאים באוויר (כלומר, קרדית אבק הבית [HDM]) ב- ALL-MED AEC. בשיטה זו, הפעלת תסמינים אלרגיים תואמת לחשיפה טבעית. זה יכול לשמש לאבחון אלרגיה או כנקודת קצה סבירה בניסויים קליניים, במיוחד עבור אימונותרפיה אלרגנית (AIT). יש לשמור על סביבה מבוקרת (טמפרטורה, לחות ופחמן דו חמצני [CO2]) בתא. חלקיקי אלרגנים חייבים להיות מפוזרים באופן שווה בתוך AEC ברמות יציבות לאורך כל האתגר. למצגת זו נרשמו חולי נזלת אלרגית (AR) הרגישים לאלרגנים מסוג HDM. תסמיני AR הוערכו על ידי הפרמטרים הבאים: ציון תסמיני אף כולל (TNSS), רינומטריה אקוסטית (ARM), שיא זרימת ההשראה באף (PNIF) ומשקל הפרשת האף. בטיחות ההליך הוערכה על ידי קצב ספיקת השיא (PEFR) ונפח התפוגה הכפוי בשנייה הראשונה (FEV1). הנבדקים האלרגיים פיתחו תסמינים תוך 120 דקות מהניסוי. בממוצע, הסימפטומים העזים ביותר הופיעו לאחר 60-90 דקות, ולאחר שהגיעו לרמה, נותרו יציבים עד סוף הניסוי.
אלרגיות מוטסות הופכות לבעיה חברתית הולכת וגוברת. אבחון נכון, הערכת היעילות של אימונותרפיה ספציפית לאלרגן (AIT), והבנת התרופות הן נקודות מפתח בטיפול בבעיה זו. עם זאת, סטנדרטיזציה של נהלים אלה דורשת ריכוזי אלרגנים יציבים, תנאים סביבתיים יציבים (למשל, לחות וטמפרטורה), ואת היכולת לגרום לסימנים אלרגיים באופן חוזר. תאי חשיפה לאלרגנים (AECs) מספקים תנאי סביבה יציבים, ללא תלות בגורמים חיצוניים, וריכוז חלקיקי האלרגנים המפוזרים מבוקר היטב ויציב במהלך אתגרים ב-AECs 1,2.
מבחן אתגר האלרגנים הוא הבסיס לאבחון אלרגיות המועברות באוויר מכיוון שהוא מספק עדות ישירה לרלוונטיות הקלינית של אלרגן ספציפי לסימפטומים ולחומרת המחלה האלרגית. אבחון אלרגי קלאסי כולל פרובוקציות באף, הלחמית והסימפונות 3,4,5. עם זאת, נראה כי בדיקת אתגר האלרגנים ב-AEC היא הקרובה ביותר לחשיפה טבעית לאלרגנים6.
מחקר זה נועד להציג שיטה בטוחה ויעילה לאתגר משתתפים עם אלרגנים שונים הנישאים באוויר ב- AEC לעורר תסמינים אלרגיים משמעותיים המתאימים לחשיפה טבעית. שיטה זו מתאימה להשראת מאפיינים פתולוגיים של מחלות בדרכי הנשימה, כולל נזלת אלרגית ואסתמה, כנקודת קצה בבדיקת היעילות של AIT ועשויה לתרום ולהאיץ את הפיתוח הקליני של טיפולים תרופתיים 2,3,7,8,9,10.
ישנם מעל תריסר AECs בעולם11. עם זאת, AECs אינם דומים זה לזה מכיוון שהם מתוכננים בנפרד, משתמשים בסוגים שונים של אלרגנים (למשל, קרדית אבק הבית [HDM], אבקת ליבנה, אבקת דשא, חתול, אבקת אמברוסיה או אבקת ארז יפנית), ויש להם מערכות מדידה שונות עבור החלקיקים המפוזרים 12,13,14,15,16,17,18,19 . לכן, כל AEC צריך להיות מאומת עבור אלרגנים בודדים. תיקוף AEC מבטיח כי הריכוז הנכון של האלרגן בטוח וכי הסימפטומים מושרים בחולים. ALL-MED AEC מאומת עבור אלרגני HDM20.
ALL-MED AEC ממוקם במכון המחקר הרפואי בוורוצלב, פולין. המתקן יכול להכיל בנוחות 15-20 אנשים במהלך ניסוי אחד. המתקן מורכב מחדר בשטח של 12מ"ר, אליו ניגשים באמצעות נעילת אוויר כדי למנוע מחלקיקים מהסביבה החיצונית להיכנס אליו. האבזור (מושבים, קירות וכו') מורכב ממשטחים נגישים ולא דביקים הניתנים לשטיפה, כגון עור אקולוגי, פלסטיק ומתכת. הכיסאות ניתנים להזזה, ומאפשרים הגדרות שונות. חלון הצפייה ותקשורת המיקרופון מאפשרים ניטור מתמיד של הנבדקים (איור 1). הצטברות חלקיקים נמדדת על ידי מונה חלקיקי לייזר (LPC). ניתן לסווג את החלקיקים לטווחים שונים, כולל 0-20 מיקרומטר, 20-50 מיקרומטר ו-50-100 מיקרומטר, והתוצאות ניתנות בחלקיקים למטר מעוקב (p/m3) במהלך יחידת זמן מוגדרת (למשל, כל דקה). ישנם שני חדרי אביזרים ליד AEC, שבו חולים עוברים בדיקות לפני הכניסה לחדר. ציוד החילוץ מורכב מדפיברילטור ומכשירי החייאה נוספים השוכנים במתקן. לפחות שני עובדי בריאות, כולל רופא, נוכחים בכל אתגר.
מאמר זה מציג פרוטוקול התואם את הנחיות הוועדה לביואתיקה באוניברסיטה הרפואית של ורוצלב בפולין. כל המשתתפים היו מוסמכים מבחינה משפטית וסיפקו הסכמה מדעת בכתב להשתתף במחקר. כמו כן נמסר להם כי יש להם אפשרות לסגת בכל עת מבלי לתת סיבה.
1. ניקוי AEC
הערה: ניתן לבצע את הניקוי מוקדם יותר מאשר ביום הניסוי.
2. הפעלת AEC
הערה: האווירה בתא הנוסעים חייבת להיות מנוטרת באופן קבוע על ידי מהנדס, אשר קובע כי הפרמטרים קבועים במהלך הניסוי. יש לייצב את הפרמטרים לפני כניסת המשתתפים.
3. אמצעי אבטחה
4. בדיקה בתא הנוסעים ובנקודות הקצה הקליניות
הערה: לקריטריוני ההכללה וההחרגה, כמו גם למאפייני המשתתף, ראה טבלה משלימה 1. המשתתפים נחשפו לאלרגנים של HDM בריכוז של 5,000 p/m3 למשך 120 דקות, על פי האימות של ALL-MED AEC20.
סביבת AEC נוטרה לאורך כל זמן הפעולה עבור מספר האלרגנים (p/m3), הטמפרטורה, הלחות וריכוז ה-CO2 (איור 2). רמות האלרגנים של HDM נמצאו יציבות (איור 2A). נוסף על כך, מוצג ניסוי שבו לא חולקו אלרגנים, עם חלקיקים בטווח של 0-20 מיקרומטר וספירת חלקיקים מקסימלית של 50p/m3 (איור 2A). היה זרם של חלקיקים שמקורם במשתתפים שנכנסו ל-AEC, וכתוצאה מכך כ-100 p/m3 עבור 15 המשתתפים בהשוואה לתא ריק. כתוצאה מכך, הערכים שנמדדו על ידי LPC במהלך הניסוי כללו את ריכוז המטרה עם זרם של כ 100 p/m3.
הנתונים הזוגיים הושוו למבחן Mann-Whitney U. הערכים נחשבו מובהקים סטטיסטית עבור כל הבדיקות עם p < 0.05. בוצעו חישובים סטטיסטיים, וגרפים הופקו באמצעות תוכנת גרפים.
שתי קבוצות נכללו במחקר כדי להראות את ההבדל בין תוצאות חיוביות ושליליות: שמונה אנשים אלרגיים HDM עם תסמיני נזלת אלרגית (AR) ושבעה אנשים בריאים (HC) ללא אלרגיות. לוח משלים 1 מציג את קריטריוני ההכללה וההחרגה וכן את מאפייני המשתתפים. המשתתפים נחשפו ל-HDM בריכוז של 5,000 p/m3 למשך 120 דקות, על פי האימות של ALL-MED AEC20.
כל המשתתפים עברו את הבדיקות הבאות (ARM, PNIF, PERF, ספירומטריה) ומילאו שאלוני TNSS, ונאספו הפרשות מהאף שלהם. TNSS ומשקל הפרשות מהאף היו גבוהים יותר באופן משמעותי אצל אנשים עם מציאות רבודה בהשוואה לקבוצת HC (איור 4A,B). ה-TNSS הגיע לערכי השיא לאחר 60 דקות של חשיפה ולאחר מכן התייצב (p <-0.0001). בנוסף, משקל הפרשת האף היה גבוה משמעותית בקבוצת AR (p < 0.0001). פגיעה בפטנט דרכי הנשימה הורגשה בקרנף האקוסטי. ה-MCA ירד משמעותית לאחר המדידה הראשונה לאחר 60 דקות כאשר השוו את קבוצת המציאות הרבודה לקבוצת ה-HC. מנקודה זו ואילך ועד סוף האתגר, הערכים נותרו יציבים (p < 0.001). זה תואם את מדידות PNIF, שעבורן נצפתה ירידה משמעותית באותם ריכוזים (p < 0.01) (איור 4C,D).
FEV1 ו-PEFR נמדדו במהלך אתגר AEC (איור 4E,F). בנוסף, המשתתפים מדדו את ה-PEFR שלהם בבית ב-4 שעות ו-24 שעות לאחר האתגר והחזירו את התוצאות בדואר. הערכים היו בטווח הנורמה ונשארו יציבים במהלך האתגר ועד 24 שעות לאחר מכן. לא נמצאו הבדלים מובהקים סטטיסטית בין הנבדקים האלרגיים עם AR לבין HCs, מה שמרמז על כך שלחשיפה לאלרגן HDM לא הייתה השפעה על תפקוד הריאות באף אחת מהקבוצות.

איור 1: פריסה סכמטית של AEC. המשתתפים נכנסים דרך מנעל האוויר. החלקיקים מופצים דרך מערכת פתחי האוורור על ידי מזין הנשלט על ידי מחשב. תנאי AEC (ריכוז חלקיקים, ריכוז CO2 , לחות וטמפרטורה) מנוטרים כל הזמן על ידי LPC. המשתתפים מנוטרים על ידי החלון והחיבור הקולי. קיצורים: AEC = תא חשיפה לאלרגנים; CO2 = פחמן דו חמצני; LPC = מונה חלקיקי לייזר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: תוצאות מייצגות של יציבות הסביבה ב-AEC במהלך הניסוי . (A) ריכוז החלקיקים הוערך ונמצא בטווח של 0-20 מיקרומטר על ידי LPC. ערך היעד לריכוז אלרגני HDM היה 5,000 p/m3. לשם השוואה, מוצג ניסוי שבו לא נעשה שימוש באלרגן. (B) לחות, (C) ריכוז CO2 , ו-(D) וטמפרטורה מוצגים. קיצורים: °C = מעלות צלזיוס; CO2 = פחמן דו חמצני; HDM = קרדית אבק הבית; LPC = מונה חלקיקי לייזר; m = מטר; דקה = דקה/ות; p = חלקיקים; ppm = חלקים למיליון. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

תרשים 3: רשימת הבדיקות שיש לבצע במהלך אתגר AEC, עם נקודות זמן (לכל משתתף). כדי להבטיח ביצוע בזמן של בדיקות בודדות, המשתתפים צריכים להיכנס AEC כל 10 דקות. כתוצאה מכך, הבדיקה עבור כל משתתף תיערך בזמנים שונים בזמן אמת. יתר על כן, משמרת הזמן מאפשרת לצוות לעזור למשתתפים במהלך הבדיקה. קיצורים: AEC = תא חשיפה לאלרגנים; ARM = קרנף אקוסטי; FEV1 = נפח פקיעה כפוי בשנייה הראשונה; PEFR = קצב ספיקת שיא פקיעה; PNIF = שיא זרימת ההשראה באף; TNSS = ציון תסמיני אף כולל. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4: תוצאות מייצגות של נקודות קצה שונות במהלך אתגר AEC במטופלים עם AR (פסים אדומים) ו-HCs (פסים כחולים). נבדקי אלרגיה המופעלים על ידי HMD (עם AR) ו- HC, כולל שמונה ושבעה משתתפים, בהתאמה, נחשפו לריכוזי אלרגן HDM של 5,000 p/m3 ב- AEC. (A) משקל הפרשת האף, (B) תסמיני האף, (C) MCA בנזלת אקוסטית, (D) PNIF, (E) PEFR ו-(F) FEV1 . התוצאות מוצגות כעותקים בודדים עם הערך הממוצע. קיצורים: AEC = תא חשיפה לאלרגנים; AR = נזלת אלרגית; FEV1 = נפח פקיעה כפוי בשנייה הראשונה; HC = בקרות בריאות; HDM = קרדית אבק הבית; g = גרם(ים); MCA = שטח חתך מינימלי; p = חלקיקים; PEFR = קצב ספיקת שיא פקיעה; PNIF = שיא זרימת ההשראה באף; TNSS = ציון תסמיני אף כולל. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
| תסמין | שאלה המוצגת על מסך טלוויזיה | ציון TNSS עבור כל סימפטום |
| רינוריאה | דרג את מצב הנזלת שלך ברגע זה | 0 = אין (סימפטום נעדר לחלוטין) |
| חסימת אף | דרג את גודש האף שלך ברגע זה | 1 = קל (הסימפטום קיים, אך לא מטריד) |
| להתעטש | דרג כיצד התעטשות שלך הייתה ברגע זה | 2 = בינוני (סימפטום מציק, אך נסבל) |
| גירוד באף | דרג כיצד היה הגירוד באף שלך ברגע זה | 3 = חמור (סימפטום קשה נסבל, עוצמה מקסימלית) |
| 0 - 12 נקודות סה"כ |
טבלה 1: סימפטומים ושיטת ניקוד עבור TNSS. מערכת דירוג שימשה את המשתתפים כדי להעריך ארבעה תסמינים. תוצאות הסקר מוצגות כערך אחד - ציון כולל של ארבע השאלות לזמן נתון (לפני המשפט וכל 30 דקות של הניסוי). קיצור: TNSS = ציון תסמיני אף כולל.
טבלה משלימה 1: קריטריוני הכללה ואי-הכללה של המחקר ומאפייני המשתתפים במחקר. שמונה חולים עם תסמיני AR, המופעלים על ידי HDM, ושבעה חולים ללא תסמינים (HCs). קיצורים: AR = נזלת אלרגית; Df = Dermatophagoides farinae; Dp = Dermatophagoides pteronyssinus; F = נקבה; HC = שליטה בריאה; HDM = קרדית אבק הבית; kU / L = יחידות קילו / ליטר; M = זכר; md = קוטר ממוצע; sIgE = אימונוגלובולין E ספציפי; SPT = בדיקת דקירה בעור. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
מארק יוטל מדווח על עמלות אישיות מ-ALK-Abello, Allergopharma, Stallergenes, Anergis, Allergy Therapeutics, Leti, HAL, GSK, Novartis, Teva, Takeda ו-Chiesi. למחברים האחרים אין מה לחשוף.
מוצג פרוטוקול לביצוע אתגר במתקן תא חשיפה לאלרגנים (AEC). AECs הוכיחו את עצמם ככלים בטוחים ויעילים להשראת תסמינים אלרגיים או כנקודת קצה בבדיקת היעילות של אימונותרפיה לאלרגנים בשל יכולתם לשמור על ריכוזי חלקיקים יציבים ותנאי הסביבה.
הפרסום הוכן במסגרת פרויקט שמומן מכספי משרד המדע וההשכלה הגבוהה במסגרת תכנית "יוזמה אזורית למצוינות" לשנים 2019-2022, פרויקט מספר 016/RID/2018/19, סכום המימון 11 998 121.30 זלוטי פולני ובאמצעות תת-ניצב SUB. A020.21.018 של האוניברסיטה הרפואית בוורוצלב, פולין.
| תא חשיפה לאלרגנים (AEC) | בהתאמה אישית | --- | עם צינור אספקת האוויר (עם מסנני HEPA) ואלרגן נשף לתוך ה-AEC דרך מזין מבוקר מחשב |
| רינומטר אקוסטי | GM Instruments (אירווין, בריטניה) | A1 קליני/מחקר | עם קצות פלסטיק לשימוש חוזר, מעוצב לנחיריים הימניים והשמאליים |
| אדים | Ohyama | SHM120D | |
| מד איכות אוויר | AZ Instrument | Green Eye VZ 7798 | מד טרמומטר, לחות ו<-CO>2 מטר |
| מיזוג אוויר | טווח טמפרטורותDeLonghi | CKP 20EB | 18 - 25 & deg; |
| C תקרה מאווררים | ארגוס | מאוורר תקרה מנהטן - 432/8317 | |
| תחנת הזנה מבוקרת מחשב | בהתאמה אישית | --- | עם שליטה על "אורך ההזרקה", "הפסקה בין זריקות ", " אספקת אוויר" |
| סרבל חד פעמי | VWR (רדנור, פנסילבניה, ארצות הברית) | עם קפוצ'ונים | |
| מאווררי רצפה | AEG | TVL 5537, טור | |
| תוכנית גרפים | GraphPad Software Inc. | Graph Pad Prism, v. 9.4.0 | |
| קרדית אבק הבית (HDM) | Allergopharma (Reinbek, גרמניה) | הזמנה מותאמת אישית | מיובשים, מטוהרים Dermatophagoides pteronyssinus (Dp) גופי קרדית, מאוחסנים בטמפרטורה של 4 מעלות; C עד לשימוש |
| מד זרימה אינשרטיבי | קלמנט קלארק אינטרנשיונל בע"מ (הארלו, בריטניה) | מד זרימה שאיפתי נייד | עם המסכה החד פעמית (גודל M), מדידת זרימת השאיפה בין 30 - 370 ליטר לדקה |
| מונה חלקיקי לייזר (LPC) | Lighthouse Worldwide Solutions (ארה"ב) | מערכת מיקרופוןSOLAIR Boulder Counte | |
| מיקרופון | אלחוטית Auna | VHF חומר | |
| זרימת שיא (PFM) | CareFusion (בייסינגסטוק, בריטניה) | MicroPeak עם טווח סטנדרטי של 60 – 900 ליטר / דקה | עם קצות נייר חד פעמיים |
| שלטים רחוקים למילוי שאלונים | טכנולוגיות מפנה | פיילוט TT ResponseCard LT, SAP: G040602A010 | סט של 32 שלטים לבדיקות TT LT |
| Spirometer | Medizintechnik AG (ציריך, שוויץ) | EasyOne 2001, NDD | עם קצות הנייר החד פעמיים; הספירומטר צריך לעמוד בתקן ISO 26 782: 2009; נדרש כיול יומי של הספירומטר |
| טלוויזיה | רמה | אחת 32 אינץ' | |
| ואקום | סימנס | שקט קיצוני VSQ5X1230 | כוח עם מסנני HEPA |