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Effect of Par,culate Ma0er Air Pollu,on on Vascular Func,on in Chronic Obstruc,ve Pulmonary Disease Jayson Gifford PM Pollu'on and Cardiovascular Func'on

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Effect ¡of ¡Par,culate ¡Ma0er ¡Air ¡Pollu,on ¡on ¡Vascular ¡ Func,on ¡in ¡Chronic ¡Obstruc,ve ¡Pulmonary ¡Disease ¡

Jayson ¡Gifford ¡

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PM2.5 ¡

↓CV ¡ Func,on ¡

↑Inflamma,on ¡ ↑ ¡Free ¡Radicals ¡ ↑ ¡Oxida,ve ¡ Stress ¡ ↓Nitric ¡ Oxide ¡

PM ¡Pollu'on ¡and ¡Cardiovascular ¡Func'on ¡ ¡ in ¡Health ¡and ¡COPD ¡

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Research ¡Ques'ons ¡

  • 1. Is ¡the ¡cardiovascular ¡system ¡of ¡pa'ents ¡with ¡

COPD ¡more ¡severely ¡affected ¡by ¡PM ¡air ¡ pollu'on ¡than ¡age-­‑matched ¡controls? ¡

  • 2. Does ¡oxida've ¡stress ¡cause ¡the ¡adverse ¡

cardiovascular ¡effects ¡of ¡PM ¡air ¡pollu'on? ¡

Research ¡Ques'ons ¡

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PM2.5 in Salt Lake City during Winter 2013-2014

12/1/2013 12/15/2013 1/1/2014 1/15/2014 2/1/2014 2/15/2014

24 Hour Mean PM2.5 (µg/cm3)

10 20 30 40 50 60 70

Polluted Air Experiments Clean Air Experiments

Methods: ¡

General ¡Design ¡

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Passive ¡Limb ¡Movement ¡ (PLM) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

¡ ¡ ¡ ¡

3 ¡ Blood ¡ Draw ¡

Vascular ¡Func'on ¡Assessments ¡

Inflammatory ¡ Markers ¡ ¡ Oxida've ¡ Stress ¡ Markers ¡ ¡ NO ¡ Bioavailability ¡

Flow ¡Mediated ¡Dila,on ¡ ¡ (FMD) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

FVC ¡ ¡ FEV1 ¡ ¡ FEV1/FVC ¡

Pulmonary ¡ Func'on ¡

Methods ¡

Experimental ¡Protocol: ¡ ¡Controls: ¡N=3 ¡ ¡COPD: ¡N=5 ¡

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Preliminary ¡Results: ¡

Pulmonary ¡Func,on ¡

Control COPD FEV1 (% Predicted)

25 50 75 100 125

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Preliminary ¡Results: ¡

Vascular ¡Func,on: ¡Flow ¡Mediated ¡Dila,on ¡

Control COPD FMD (% Dilation)

5 10 Clean Air Polluted #1 Polluted #2

Preliminary ¡Results: ¡

Vascular ¡Func,on: ¡Flow ¡Mediated ¡Dila,on ¡

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Controls

Time (s)

  • 60

30 60

Leg Blood Flow (ml/min)

200 400 600 800

COPD

Time (s)

  • 60

30 60

Leg Blood Flow (ml/min)

200 400 600 800

Clean Air Polluted #1 Polluted #2

Preliminary ¡Results: ¡

Vascular ¡Func,on: ¡Passive ¡Limb ¡Movement ¡

AUC

100 200

AUC

100 200
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Preliminary ¡Results: ¡

Summary ¡

PM2.5 ¡

↓CV ¡ Func,on ¡

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  • 1. Con'nue ¡the ¡study ¡next ¡winter ¡
  • 2. ¡Preventa've ¡Treatments? ¡

Future ¡Direc,ons ¡

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Acknowledgments ¡

Utah ¡Vascular ¡Research ¡Lab ¡

  • Russell ¡Richardson, ¡PhD ¡
  • Ash ¡Nelson, ¡M.D. ¡
  • Joshua ¡Lee, ¡PhD ¡
  • Tyler ¡Mangum ¡
  • H. ¡Jonathan ¡Groot ¡
  • Ma[hew ¡Rossman ¡
  • Amy ¡Rogers ¡

U ¡of ¡U ¡Pulmonary ¡Rehab ¡ ¡

  • Bill ¡Pazos ¡

¡ SLC ¡VA ¡Pulmonary ¡Clinic ¡

  • John ¡Shigeoka, ¡M.D. ¡
  • Robert ¡Paine, ¡M.D. ¡

¡ Funding ¡

  • Program ¡for ¡Air ¡Quality ¡Seed ¡

Grant ¡

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