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Autor: hw

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Eine Studie hat gezeigt, dass die Inhalation von E-Zigaretten Aerosolen, die Nikotin enthalten, dazu führt, dass die Freisetzung von Glutamat im Gehirn erhöht wird. Dies geschieht unter anderem durch stimulierende Effekte auf bestimmte Nikotinrezeptoren im Gehirn. Die Studie wurde an Mäusen durchgeführt, die drei Monate lang täglich einem der folgenden drei Inhalate ausgesetzt waren: E-Zigaretten Aerosol mit Nikotin, E-Zigaretten Aerosol ohne Nikotin und reine Luft. Die Ergebnisse zeigten, dass die chronische Inhalation von E-Zigaretten Aerosolen mit Nikotin die Expression bestimmter Nikotinrezeptoren und Transportproteine im Gehirn veränderte. Die Ergebnisse weisen auf mögliche schädliche Auswirkungen des Konsums von E-Zigaretten hin.

Anmerkung: Die Studie wurde nur an Mäusen durchgeführt, daher können die Ergebnisse nicht direkt auf den Menschen übertragen werden. Die Exposition gegenüber den E-Liquids erfolgte bei den Mäusen auf eine andere Weise als bei menschlichen E-Zigarettennutzern. Die Mäusen wurden automatisch erzeugtem Aerosol ausgesetzt, was generell kritisch zu betrachten ist. Während ein menschlicher Konsument sofort mit dem Konsum aufhört, wenn der Verdampfer trockenläuft (Liquidmangel/Nachflussmangel) oder Überhitzt (falsche Einstellung), bleibt ein Tier weiterhin den potenziell schadstoffbelasteten Expositionen ausgesetzt.

Zusammenfassung

Nikotin-Exposition erhöht die Freisetzung von Glutamat zum Teil durch stimulierende Effekte auf präsynaptische nikotinische Acetylcholin-Rezeptoren (nAChRs). Um die Auswirkungen des chronischen Gebrauchs von elektronischen (E-)Zigaretten auf diese Suchtwege zu bewerten, setzten wir C57BL/6-Mäuse drei Monate lang drei Arten von Inhalationsexpositionen aus: 1) E-Zigaretten-Aerosol, das aus nikotinhaltigen Flüssigkeiten erzeugt wurde (ECN), 2) E-Zigaretten-Aerosol, das aus Flüssigkeiten erzeugt wurde, die Fahrzeugchemikalien ohne Nikotin enthielten (Veh), und 3) nur Luft (AC). Wir untersuchten die Auswirkungen einer täglichen E-Zigaretten-Exposition auf die Proteingehalte von α7 nAChR und α4/β2 nAChR, die Genexpression und die Proteingehalte von astroglialen Glutamat-Transportern, einschließlich Glutamat-Transporter-1 (GLT-1) und Cystin/Glutamat-Antiporter (xCT), im frontalen Kortex (FC), Striatum (STR) und Hippocampus (HIP). Wir fanden heraus, dass die chronische Inhalation von ECN die Expression von α4/β2 nAChR in allen Hirnregionen und die Expression von α7 nAChR im FC und STR erhöhte. Die gesamte relative mRNA- und Proteinexpression von GLT-1 war in der STR verringert. Darüber hinaus wurden die GLT-1-Isoformen (GLT-1a und GLT-1b) in der STR in der ECN-Gruppe herunterreguliert. Die Inhalation von E-Zigaretten-Aerosol führte jedoch zu einer Herabregulierung der xCT-Expression in STR und HIP im Vergleich zu den Gruppen AC und Veh. Die ECN-Gruppe wies im Vergleich zu den Kontrollgruppen einen erhöhten neurotrophen Faktor des Gehirns in der STR auf. Schließlich wurden durch Massenspektrometrie hohe Konzentrationen des Nikotinmetaboliten Cotinin im FC und STR der ECN-Gruppe nachgewiesen. Diese Arbeit zeigt, dass die chronische Inhalation von Nikotin in E-Zigaretten-Aerosolen die Expression von nAChRs und astroglialen Glutamattransportern in bestimmten mesokortikolimbischen Gehirnregionen signifikant verändert.

https://doi.org/10.1016/j.cbi.2020.109308

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33242460/

Alasmari F, Crotty Alexander LE, Hammad AM, et al. E-cigarette aerosols containing nicotine modulate nicotinic acetylcholine receptors and astroglial glutamate transporters in mesocorticolimbic brain regions of chronically exposed mice. Chem Biol Interact. 2021;333:109308. doi:10.1016/j.cbi.2020.109308

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Die Verwendung von aromatisierten E-Zigaretten ist besonders bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen beliebt. Die kardiotoxischen Auswirkungen der Aromen sind jedoch weitgehend unbekannt. Eine Studie hat die Auswirkungen von verschiedenen Aromen auf das Herz untersucht. Es stellte sich heraus, dass E-Vapor, das Aromen wie Vanillin oder Zimtaldehyd enthält, toxischer für Herz-Kreislauf-Zellen ist als Fruchtaromen. Die Exposition von menschlichen Herzmuskelzellen mit Vanillin oder Zimtaldehyd-haltigem E-Vapor beeinträchtigt die Herzfrequenz und verlängert die Dauer des Aktionspotenzials. Bei Mäusen, die Vanillin-haltiges E-Vapor inhalierten, wurde eine erhöhte Rate an Herzklopfen festgestellt. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass aromatisierte E-Zigaretten nicht unbedenklich sind und ein potentielles Risiko für das Herz darstellen. Weitere Studien sind notwendig, um das langfristige Gesundheitsrisiko von E-Zigaretten zu bewerten.

Anmerkung: Die Studie wurde an Mäusen durchgeführt, daher können die Ergebnisse nicht direkt auf den Menschen übertragen werden. Die Exposition gegenüber den E-Liquids erfolgte bei den Mäusen auf eine andere Weise als bei menschlichen E-Zigarettennutzern. Die Expositionsdosen für Mäuse waren möglicherweise höher als für Menschen üblich. Die Mäusen wurden automatisch erzeugtem Aerosol ausgesetzt, was generell kritisch zu betrachten ist. Während ein menschlicher Konsument sofort mit dem Konsum aufhört, wenn der Verdampfer trockenläuft (Liquidmangel/Nachflussmangel) oder Überhitzt (falsche Einstellung), bleibt ein Tier weiterhin den potenziell schadstoffbelasteten Expositionen ausgesetzt. Es ist auch unklar, ob das, was in Mäusen beobachtet wurde, für den menschlichen Körper tatsächlich relevant ist. In-vitro-Studien sind im Allgemeinen aufgrund ihrer künstlichen Umgebung und der begrenzten Aussagekraft für komplexe biologische Systeme wie den menschlichen Körper limitiert. Daher können die Ergebnisse nicht direkt auf den menschlichen Körper übertragen werden. Darüber hinaus kann die Exposition von Zellen in einer Schale nicht alle Aspekte der tatsächlichen Exposition von Menschen gegenüber E-Zigaretten Aerosolen im täglichen Leben vollständig widerspiegeln. Da die E-Zigaretten unter Laborbedingungen getestet wurde und nicht unter realen Bedingungen, ist die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Alltag einschränkt. Es wurden keine menschlichen Probanden untersucht, und es ist unklar, ob die beobachteten Effekte in einer realistischen E-Zigaretten-Anwendung auftreten würden.

Zusammenfassung

Die Verwendung von aromatisierten elektronischen Nikotinabgabesystemen (ENDS) ist sehr beliebt, insbesondere in der Altersgruppe der Jugendlichen und jungen Erwachsenen. Die mögliche Herztoxizität der Aromastoffe von ENDS ist weitgehend unbekannt. Beim Vaping, einer Form der elektronischen Nikotinabgabe, wird "E-Liquid" verwendet, um "E-Dampf" zu erzeugen, ein aerosolisiertes Gemisch aus Nikotin und/oder Aromastoffen. Wir berichten über unsere Untersuchung der kardiotoxischen Auswirkungen von aromatisierten E-Liquids. E-Dämpfe, die aromatisierende Aldehyde wie Vanillin und Zimtaldehyd enthalten, waren laut Massenspektrometrie in HL-1-Kardiomyozyten toxischer als E-Dampf mit Fruchtgeschmack. Kardiomyozyten aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen, die Zimtaldehyd oder Vanillin-aromatisiertem E-Dampf ausgesetzt waren, beeinflussten die Schlagfrequenz und verlängerten die Feldpotentialdauer dieser Zellen stärker als E-Dampf mit Fruchtaroma. Darüber hinaus verringerte E-Dampf mit Vanillinaldehyd-Aroma den für das menschliche Ether-à-go-go-Gen (hERG) kodierten Kaliumstrom in transfizierten menschlichen embryonalen Nierenzellen. Bei Mäusen verursachte eine 10-wöchige Inhalationsexposition mit E-Dampf mit Vanillin-Aldehyd-Aroma eine erhöhte sympathische Dominanz bei der Messung der Herzfrequenz-Variabilität. In vivo war die induzierbare ventrikuläre Tachykardie signifikant länger, und beim optischen Mapping war das Ausmaß der ventrikulären Aktionspotential-Dauer-Alternans bei den mit Vanillin-Aldehyd aromatisierten E-Dampf exponierten Mäusen signifikant größer als bei den Kontrollen. Wir kommen zu dem Schluss, dass die weit verbreiteten aromatisierten ENDS nicht unbedenklich sind und ein Potenzial für Herzschäden haben. Es sind weitere Studien erforderlich, um ihr kardiales Sicherheitsprofil und ihre langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen zu bewerten.NEU & WICHTIG Der Gebrauch von elektronischen Nikotinabgabesystemen (ENDS) ist nicht unbedenklich. Es ist nicht bekannt, ob ENDS die elektrophysiologische Funktion des Herzens negativ beeinflussen. Unsere Studie an Zelllinien und Mäusen zeigt, dass ENDS die kardiale Elektrophysiologie beeinträchtigen können, was zu einer Instabilität des Aktionspotenzials und induzierbaren ventrikulären Arrhythmien führt. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um das langfristige kardiale Sicherheitsprofil von ENDS-Produkten beim Menschen zu bewerten und um besser zu verstehen, wie einzelne Bestandteile von ENDS die kardiale Toxizität beeinflussen.

https://doi.org/10.1152/ajpheart.00283.2020

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33216635/

Abouassali O, Chang M, Chidipi B, et al. In vitro and in vivo cardiac toxicity of flavored electronic nicotine delivery systems. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2021;320(1):H133-H143. doi:10.1152/ajpheart.00283.2020

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Die Studie untersuchte die Auswirkungen von E-Zigaretten-Dampf auf das Kurzzeitgedächtnis und die Hirnfunktion von Mäusen, die entweder eine fettreiche Diät erhielten oder nicht. Die Forscher fanden heraus, dass E-Zigaretten-Dampf das Kurzzeitgedächtnis beeinträchtigte und in beiden Gruppen zu einer Entzündungsreaktion im Gehirn führte. Dies geschah unabhängig von der enthaltenen Nikotinmenge. Die Studie weist darauf hin, dass der Konsum von E-Zigaretten auch bei einem gesunden Gehirn schädlich sein kann.

Anmerkung: Die Studie wurde nur an Mäusen durchgeführt, daher können die Ergebnisse nicht direkt auf den Menschen übertragen werden. Die Exposition gegenüber den E-Liquids erfolgte bei den Mäusen auf eine andere Weise als bei menschlichen E-Zigarettennutzern. Die Expositionsdosen für Mäuse waren möglicherweise höher als für Menschen üblich. Die Mäusen wurden automatisch erzeugtem Aerosol ausgesetzt, was generell kritisch zu betrachten ist. Während ein menschlicher Konsument sofort mit dem Konsum aufhört, wenn der Verdampfer trockenläuft (Liquidmangel/Nachflussmangel) oder Überhitzt (falsche Einstellung), bleibt ein Tier weiterhin den potenziell schadstoffbelasteten Expositionen ausgesetzt. Es ist auch unklar, ob das, was in Mäusen beobachtet wurde, für den menschlichen Körper tatsächlich relevant ist.

Zusammenfassung

Tabakrauchen und fettreiche Ernährung (HFD) beeinträchtigen unabhängig voneinander das Kurzzeitgedächtnis. E-Zigaretten erzeugen E-Dampf, der Aromastoffe und Nikotin enthält. Wir untersuchten, ob die Inhalation von E-Dampf mit HFD interagiert und das Kurzzeitgedächtnis und die neuronale Integrität beeinträchtigt. Balb/c-Mäuse (7 Wochen, männlich) wurden 16 Wochen lang mit einer HFD (43 % Fett, 20 kJ/g) gefüttert. In den letzten 6 Wochen wurde die Hälfte der Mäuse zweimal täglich E-Dampf mit Tabakgeschmack aus nikotinhaltigen (18 mg/L) oder nikotinfreien (0 mg/L) E-Flüssigkeiten ausgesetzt. Die Funktion des Kurzzeitgedächtnisses wurde in Woche 15 gemessen. HFD allein beeinträchtigte die Gedächtnisfunktion nicht, erhöhte aber das phosphorylierte (p)-Tau im Gehirn und den Astroglia-Marker, während die Werte von Neuronen und Mikroglia sanken. Die E-Dampf-Exposition beeinträchtigte die Funktion des Kurzzeitgedächtnisses signifikant, unabhängig von Ernährung und Nikotin. Nikotinfreier E-Dampf induzierte größere Veränderungen im Vergleich zum Nikotin-E-Dampf und beinhaltete erhöhte systemische Zytokine, erhöhtes p-Tau im Gehirn und verringerte Werte des postsynaptischen Dichteproteins (PSD)-95 bei chow-gefütterten Mäusen und verringerte Astrogliose-Marker, erhöhte Mikroglia und erhöhte Glykogen-Synthase-Kinase-Werte bei HFD-gefütterten Mäusen. Eine erhöhte Apoptose im Hippocampus wurde ebenfalls bei Mäusen, die mit Futter gefüttert wurden, und HFD-Mäusen beobachtet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die E-Dampf-Exposition das Kurzzeitgedächtnis unabhängig von Ernährung und Nikotin beeinträchtigte und mit einer erhöhten systemischen Entzündung, einem verringerten PSD-95-Spiegel und einer erhöhten Astrogliose bei chow-gefütterten Mäusen korreliert war, aber mit einer verringerten Gliose und einer erhöhten Mikroglia bei HFD-gefütterten Mäusen, was auf den entzündlichen Charakter von E-Dampf hinweist, der zu einer Beeinträchtigung des Kurzzeitgedächtnisses führt.

https://doi.org/10.1016/j.bbi.2020.11.028

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33221488/

Chen H, Wang B, Li G, et al. Brain health is independently impaired by E-vaping and high-fat diet. Brain Behav Immun. 2021;92:57-66. doi:10.1016/j.bbi.2020.11.028

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In dieser Studie wurden die Auswirkungen des Inhalierens von nicht-nikotinhaltigem E-Zigaretten-Aerosol auf die Entzündungs- und Oxidationsparameter im Blut sowie auf die Gefäßfunktion von gesunden Nichtrauchern untersucht. Dabei wurden 31 Teilnehmer vor und nach dem Dampfen einer E-Zigarette Blutproben entnommen und Magnetresonanztomographie-Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass nach dem Dampfen entzündungsfördernde Stoffe im Blut erhöht waren und die Gefäßfunktion beeinträchtigt wurde. Die Studie deutet darauf hin, dass auch der einmalige Konsum von E-Zigaretten negative Auswirkungen auf die Gefäßfunktion haben kann.

Anmerkung: Die Studie hat eine geringe Teilnehmerzahl und ist nicht repräsentativ für die gesamte Bevölkerung. Außerdem wurde nur der akute Konsum von E-Zigaretten untersucht. Bei den Teilnehmern hat keine Überprüfung des aktuellen Status (eventuelle Tabakhistorie etc.) stattgefunden. Es gab keine Kontrollgruppe und somit keinen Vergleich mit dem Konsum von Tabakzigaretten.

Zusammenfassung

In dieser Studie sollten die akuten Auswirkungen des Inhalierens von nicht-nikotiniertem E-Zigaretten-Aerosol bei Nichtrauchern untersucht werden, und zwar sowohl im Hinblick auf Entzündungsmarker im Blut als auch auf oxidativen Stress, und ihr Zusammenhang mit hämodynamisch-metabolischen MRT-Parametern zur Quantifizierung der peripheren vaskulären Reaktivität, der zerebrovaskulären Reaktivität und der Aortensteifigkeit bewertet werden. Einunddreißig gesunde Nichtraucher wurden zwei Blutabnahmen und zwei identischen MRT-Protokollen unterzogen, jeweils vor und nach einer standardisierten E-Zigaretten-Sitzung. Nach dem Dampfen stiegen die Serumspiegel des C-reaktiven Proteins, des löslichen interzellulären Adhäsionsmoleküls und der Gefahrensignalmaschinerie High-Mobility Group Box 1 (HMGB1) und ihres nachgeschalteten Effektors sowie des NLR-Familie-Pyrin-Domäne-enthaltenden 3 (NLRP3)-Inflammasoms (überwacht durch sein Adaptorprotein ASC) im Vergleich zu den jeweiligen Ausgangswerten (vor dem Dampfen) deutlich an. Außerdem nahmen die Stickoxid-Metaboliten und die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies ab bzw. zu. Diese Beobachtungen gingen einher mit einer beeinträchtigten peripheren Gefäßreaktivität (mit verringerter flussvermittelter Dilatation und abgeschwächter hyperämischer Reaktion nach einem Manschettenverschlusstest) und Stoffwechselveränderungen, die sich in einer verringerten venösen Sauerstoffsättigung nach dem Dampfen ausdrückten. Die aktuellen Ergebnisse deuten auf eine Ausbreitung von Entzündungssignalen über die Aktivierung der Gefahrensignalachse (HMGB1-NLRP3) hin. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine einzige Episode des Rauchens nachteilige Auswirkungen auf die Entzündung und Funktion der Gefäße hat.NEU & NICHTIG Endothelzellen-Signalisierung und Blut-Biomarker korrelierten mit funktionellen Gefäßveränderungen bei einer einzigen Episode des Inhalierens von E-Zigaretten bei gesunden Erwachsenen. Dies deutet darauf hin, dass E-Zigaretten (selbst wenn sie akut inhaliert werden) zu einer vaskulären Dysfunktion führen können.

https://doi.org/10.1152/ajpheart.00628.2020

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33216614/

Chatterjee S, Caporale A, Tao JQ, et al. Acute e-cig inhalation impacts vascular health: a study in smoking naïve subjects. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2021;320(1):H144-H158. doi:10.1152/ajpheart.00628.2020

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Die Inhalation von E-Zigaretten-Aerosolen kann zu einer potenziell tödlichen Lungenschädigung führen. Eine Studie untersuchte die Auswirkungen von Designmerkmalen von E-Zigaretten auf die Zusammensetzung von Aerosolen und die Toxizität auf Zellen. Es stellte sich heraus, dass Butteraroma-E-Zigaretten-Aerosole, die unter "Sub-Ohm"-Bedingungen (< 0,5 Ω) produziert wurden, hohe Mengen an Karbonylen enthalten, einschließlich Formaldehyd, Acetaldehyd und Acrolein. Hingegen enthielten Aerosole, die unter regulären Bedingungen produziert wurden, weniger Karbonyl. Zellen, die mit Butter- oder Zimtaroma-E-Zigaretten-Aerosolen unter "Sub-Ohm"-Bedingungen ausgesetzt wurden, zeigten eine signifikante Toxizität, beeinträchtigte Zellstruktur und erhöhte Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies. Die Zimtaroma-Aerosole führten zudem zu Pro-Oxidationswirkungen. Die Produktion von hohen Karbonylmengen ist möglicherweise geschmacksabhängig. Insgesamt ist das Einatmen von Aerosolen, die unter "Sub-Ohm"-Bedingungen produziert werden, schädlich für Lungenepithelzellen und kann zu oxidativem Stress führen.

Anmerkung: In-vitro-Studien sind im Allgemeinen aufgrund ihrer künstlichen Umgebung und der begrenzten Aussagekraft für komplexe biologische Systeme wie den menschlichen Körper limitiert. Daher können die Ergebnisse nicht direkt auf den menschlichen Körper übertragen werden. Darüber hinaus kann die Exposition von Zellen in einer Schale nicht alle Aspekte der tatsächlichen Exposition von Menschen gegenüber E-Zigaretten Aerosolen im täglichen Leben vollständig widerspiegeln. Da die E-Zigaretten unter Laborbedingungen getestet wurde und nicht unter realen Bedingungen, ist die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Alltag einschränkt.

Zusammenfassung

Hintergrund: Der Kontakt mit Aerosolen von E-Zigaretten kann potenziell tödliche Lungenschäden verursachen (EVALI). Die Zell- und Molekularmechanismen, die diesen Effekten zugrunde liegen, sind jedoch unbekannt. In dieser Studie wurde ein in-vitro-Modell verwendet, um den Einfluss von zwei Designmerkmalen von E-Zigaretten der dritten Generation auf die Zusammensetzung von Aerosolen und die zelluläre Toxizität zu bestimmen. Methoden: Menschliche Bronchialepithelzellen wurden in einem Vitrocell-Expositionssystem mit E-Zigaretten Aerosolen in Butter- und Zimtgeschmacksrichtungen ausgesetzt. Die Expositionen wurden gemäß eines Standard-Vaping-Topographieprofils für 2 Stunden pro Tag an 1 oder 3 aufeinanderfolgenden Tagen durchgeführt. 24 Stunden nach der Exposition wurden zelluläre und molekulare Ergebnisse bewertet. Ergebnisse: Buttergeschmack-Aerosole, die unter "Sub-Ohm"-Bedingungen (<0,5 Ω) produziert wurden, enthielten hohe Mengen an Carbonylen (7-15 μg/Puff), einschließlich Formaldehyd, Acetaldehyd und Acrolein. Aerosole, die unter regulären Bedingungen produziert wurden (Widerstand> 1 Ω und Spannung> 4,5 V), enthielten niedrigere Carbonylspiegel (<2 μg/Puff). Die Zimtgeschmack-Aerosole enthielten viel niedrigere Mengen an Carbonylen als die Buttergeschmack-Aerosole. H292-Zellen, die Butter- oder Zimtgeschmack-Aerosolen unter "Sub-Ohm"-Bedingungen für 1 oder 3 Tage ausgesetzt waren, zeigten eine signifikante Zytotoxizität, eine Abnahme der Integrität von Tight Junctions, eine erhöhte Produktion reaktiver Sauerstoffspezies und eine dysregulierte Genexpression im Zusammenhang mit Biotransformation, Entzündung und oxidativem Stress. Schlussfolgerung: Das Einatmen von E-Zigaretten Aerosolen, die unter "Sub-Ohm"-Bedingungen produziert werden, ist für Lungenepithelzellen schädlich. Die Herstellung von Sub-Ohm-Atomizern für E-Zigaretten sollte von Regulierungsbehörden verhindert werden.

https://doi.org/10.1186/s12931-020-01571-1

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33213456/

Noël A, Hossain E, Perveen Z, Zaman H, Penn AL. Sub-ohm vaping increases the levels of carbonyls, is cytotoxic, and alters gene expression in human bronchial epithelial cells exposed at the air-liquid interface. Respir Res. 2020;21(1):305. Published 2020 Nov 19. doi:10.1186/s12931-020-01571-1

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Eine Studie untersuchte, wie sich der Zigarettenkonsum im Vergleich zu E-Zigaretten und Nichtkonsum über einen längeren Zeitraum auf oxidativen Stress und die Thrombozytenaggregation auswirkt.

Bei der Beobachtung der 36 Teilnehmer über einen Zeitraum von 24 Stunden hat sich gezeigt, dass die Herzfrequenz sowohl durch den Konsum von Tabak- als auch von E-Zigaretten anstieg. Sie war beim Rauchen jedoch signifikant höher als bei der Verwendung von E-Zigaretten. Während die Erhöhung der Herzfrequenz beim Rauchen über den gesamten Zeitraum von 24 Stunden anhielt, war der Effekt der E-Zigarettennutzung nur kurzfristig zu beobachten.

Die Autoren zeigen auch dass E-Zigaretten signifikant geringere Mengen an Oxidationsmitteln, kein Kohlenmonoxid und wesentlich geringere Mengen an Karbonylverbindungen und Partikel erzeugen, als dies bei Zigaretten der Fall ist. Während beim Konsum von Tabakzigaretten eine erhöhnte Ausscheidung von Acrolein-Metaboliten im Urin festzustellen war, konnte dies beim Konsum von E-Zigaretten überhaupt nicht beobachtet werden.

Im Allgemeinen hatte das Rauchen Auswirkungen zu Folge, die auch über Nacht anhielten, während dies bei E-Zigaretten nicht der Fall war. Die Forscher erklären zusammenfassend, dass die durchschnittlichen Auswirkungen von E-Zigaretten geringer sind als bei Tabak-Zigaretten.

Die Wissenschaftler betonen, dass die Aufnahme toxischer Verbrennungsprodukte aus dem Zigarettenrauch bei E-Zigaretten Konsumenten bekanntermaßen deutlich geringer ist. Angesichts einer niedrigeren Herzfrequenz und einer tendenziellen Verringerung von Biomarkern für oxidativen Stress und Thrombozytenaggregation bei E-Zigaretten im Vergleich zum Tabakrauch, kommen die Studienautoren zu dem Schluss, dass E-Zigaretten zwar nicht harmlos sind, aber eine wichtige Möglichkeit zur Schadensreduzierung für Raucher bieten können, wenn diese in der Lage sind, vollständig von Tabak- auf E-Zigaretten umzusteigen.

Zusammenfassung

Hintergrund Die kardiovaskuläre Sicherheit ist eine wichtige Überlegung im Hinblick auf den Nutzen und die Risiken des Konsums von elektronischen Zigaretten (E-Zigaretten) für die öffentliche Gesundheit. Die kardiovaskulären Auswirkungen des einmaligen Gebrauchs von E-Zigaretten sind gut untersucht, spiegeln aber möglicherweise nicht die Auswirkungen des Ad-libitum-Konsums über den Tag hinweg wider. Unser Ziel war es, die zirkadianen hämodynamischen Effekte sowie die 24-Stunden-Biomarker für oxidativen Stress, Thrombozytenaggregation und Entzündung mit dem Zigarettenrauchen ad libitum (CS) im Vergleich zum Konsum von E-Zigaretten oder keinem Tabakprodukt zu vergleichen. Methoden und Ergebnisse Sechsunddreißig gesunde duale CS- und EC-Konsumenten nahmen an einer Crossover-Studie in einer geschlossenen Forschungsumgebung teil. Die zirkadiane Herzfrequenz, der Blutdruck und der Plasmanikotinspiegel, die Katecholamine im 24-Stunden-Urin, 8-Isoprostan und 11-Dehydro-Thromboxan B2 sowie Interleukin-6 und Interleukin-8 im Plasma wurden unter den Bedingungen CS, EC und ohne Nikotin verglichen. Über 24 Stunden und tagsüber waren die Herzfrequenz und der Blutdruck bei CS und EC höher als ohne Tabakprodukte (P<0,01). Die Herzfrequenz war bei CS im Durchschnitt höher als bei EC. Katecholamine im Urin, 8-Isoprostan und 11-Dehydro-Thromboxan B2 unterschieden sich nicht signifikant, aber IL-6 und IL-8 im Plasma waren sowohl bei CS als auch bei EC höher als ohne Tabakprodukt (P<0,01). Schlussfolgerungen: CS und EC hatten ähnliche 24-Stunden-Muster hämodynamischer Wirkungen im Vergleich zu keinem Tabakprodukt, mit einer höheren durchschnittlichen Herzfrequenz bei CS im Vergleich zu EC und ähnlichen Wirkungen auf Biomarker für Entzündungen. EC könnte ein gewisses kardiovaskuläres Risiko darstellen, insbesondere für Raucher mit kardiovaskulären Grunderkrankungen, aber auch eine Möglichkeit zur Schadensbegrenzung für Raucher bieten, die bereit sind, vollständig auf EC umzusteigen.

https://doi.org/10.1161/jaha.120.017317

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33208019/

Benowitz NL, St Helen G, Nardone N, et al. Twenty-Four-Hour Cardiovascular Effects of Electronic Cigarettes Compared With Cigarette Smoking in Dual Users. J Am Heart Assoc. 2020;9(23):e017317. doi:10.1161/JAHA.120.017317

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Der Konsum von E-Zigaretten soll laut einigen Studien weniger schädlich sein als das Rauchen von Zigaretten. In dieser Studie wurde der Einfluss von Aerosolen einer E-Zigarette (IQOS MESH von Philip Morris International) im Vergleich zum Rauchen einer Zigarette (3R4F Reference Cigarette) auf menschliche Atemwegszellen untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass der Konsum von IQOS MESH Aerosol im Vergleich zum Rauchen von Zigaretten keinen zytotoxischen Effekt auf die Zellen hatte und auch die Flimmerhärchen in den Bronchien nicht beeinträchtigte. Außerdem wurde bei der E-Zigarette eine geringere Auswirkung auf die Genexpression und die Proteinproduktion festgestellt. Die Studie legt nahe, dass IQOS MESH Aerosol im Vergleich zu Zigarettenrauch weniger schädlich sein könnte.

Anmerkung: Die Studie wurde von Philip Morris International finanziert, was einen Interessenkonflikt darstellen könnte.

Zusammenfassung

Es wird vermutet, dass die Exposition gegenüber Aerosolen aus elektronischen Dampfprodukten (E-Dampf) für Raucher weniger gefährlich ist als die Exposition gegenüber Zigarettenrauch. Obwohl viele Studien über E-Dampf-Produkte die Auswirkungen von Flüssigformulierungen auf Zellkulturen getestet haben, haben nur wenige die Auswirkungen von aerosolisierten Formulierungen bewertet. Wir untersuchten die Auswirkungen einer akuten Exposition gegenüber dem Aerosol eines E-Dampfgeräts, das die MESH®-Technologie (IQOS® MESH, Philip Morris International) verwendet, und gegenüber CS aus der 3R4F-Referenzzigarette auf menschliche organotypische bronchiale Epithelkulturen und alveoläre Trikulturmodelle. Im Gegensatz zur 3R4F-CS-Exposition verursachte die Exposition mit dem IQOS MESH-Aerosol (Geschmacksrichtung Classic Tobacco) keine Zytotoxizität in bronchialen Epithel-Kulturen oder alveolären Trikulturen trotz der höheren Konzentrationen an abgelagertem Nikotin (3- bzw. 4-fach). Die CS-Exposition verursachte eine deutliche Abnahme der Frequenz und der aktiven Fläche des Ziliarklopfens in Bronchialkulturen, während die IQOS MESH-Aerosol-Exposition dies nicht tat. Die globalen mRNA-Expressions- und sekretierten Protein-Profile zeigten eine signifikant geringere Auswirkung der IQOS MESH-Aerosol-Exposition als die 3R4F CS-Exposition. Insgesamt zeigt unsere Studie über die gesamte Aerosol-Exposition eine deutlich geringere Auswirkung von IQOS MESH-Aerosol im Vergleich zu CS in bronchialen und alveolären Kulturen, selbst bei höheren Nikotindosierungen.

https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2020.11.006

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33220401/

Giralt A, Iskandar AR, Martin F, et al. Comparison of the biological impact of aerosol of e-vapor device with MESH® technology and cigarette smoke on human bronchial and alveolar cultures. Toxicol Lett. 2021;337:98-110. doi:10.1016/j.toxlet.2020.11.006

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Die vierte Generation von E-Zigaretten mit Nikotinsalz-Pods ist die führende Klasse von E-Zigaretten. Sie haben hohe Nikotinkonzentrationen, was den Wechsel bei Rauchern erleichtern kann, aber auch zu erhöhter Nikotinexposition und Biomarkern potenziellen Schadens führen kann. Ob NSPS-E-Zigaretten das Potenzial haben, bei schwarzen und lateinamerikanischen Rauchern die schädlichen Auswirkungen des Rauchens zu reduzieren, ist unbekannt.

Eine randomisierte klinische Studie untersuchte die Schadensreduzierung von NSPS-E-Zigaretten im Vergleich zu herkömmlichen Zigaretten. Dabei nutzten Teilnehmer in San Diego und Kansas City sechs Wochen lang E-Zigaretten oder rauchten wie üblich Zigaretten. 186 Teilnehmer wurden in die Studie aufgenommen, einschließlich 92 afroamerikanischer Teilnehmer und 94 lateinamerikanischer Teilnehmer.

Das Ergebnis der Studie zeigte, dass die E-Zigaretten-Gruppe signifikant größere Reduktionen in Nikotin, CO, Atemwegssymptomen und Anzahl der gerauchten Zigaretten hatte als die Kontrollgruppe. Die Ergebnisse legen nahe, dass E-Zigaretten für afroamerikanische und lateinamerikanische Raucher eine inklusive Schadensminderungsstrategie sein können.

Zusammenfassung

Bedeutung: Elektronische Zigaretten (E-Zigaretten) der vierten Generation mit Nikotin-Salz-Pod-System (NSPS) sind die führende Klasse der E-Zigaretten. Sie enthalten hohe Nikotinkonzentrationen, was den Umstieg unter Rauchern erleichtern kann, aber auch zu einer erhöhten Nikotinbelastung und Biomarkern für potenzielle Schäden führen könnte. Bei afroamerikanischen und lateinamerikanischen Rauchern bestehen erhebliche tabakbedingte Gesundheitsdisparitäten. Das Potenzial von NSPS-E-Zigaretten, rauchbedingte Schäden bei diesen Gruppen zu verringern, ist unbekannt.

Zielsetzung: Vergleich des Schadensminderungspotenzials von NSPS-E-Zigaretten und brennbaren Zigaretten.

Design, Setting und Teilnehmer: Diese unverblindete, randomisierte klinische Studie verglich den 6-wöchigen Gebrauch von E-Zigaretten mit dem von Zigaretten wie üblich von 2018 bis 2019 unter Rauchern in den Gebieten San Diego, Kalifornien, und Kansas City, Missouri. Zu den Teilnehmern gehörten erwachsene afroamerikanische und lateinamerikanische Raucher von brennbaren Zigaretten, die mindestens 5 Zigaretten/Tag an mindestens 25 der letzten 30 Tage für mindestens 6 Monate geraucht hatten und an einem Wechsel zu E-Zigaretten interessiert waren. Die Daten wurden vom 18. September 2019 bis zum 4. September 2020 ausgewertet.

Interventionen: 6 Wochen E-Zigarettenkonsum in einer Auswahl von Pod-Aromen (5 % Nikotin) zusammen mit einer kurzen Aufklärung, Schulung und Aktionsplanung für den vollständigen Umstieg von brennbaren Zigaretten auf E-Zigaretten. Die Kontrollgruppe rauchte wie gewohnt brennbare Zigaretten.

Hauptergebnisse und Messgrößen: Der primäre Endpunkt war die Verringerung der 4-(Methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol-Konzentration (NNAL) im Urin in Woche 6. Sekundäre Ergebnisse waren Veränderungen bei Kotinin im Urin, ausgeatmetem Kohlenmonoxid (CO), Atemwegssymptomen, Lungenfunktion, Blutdruck, vergangenem 7-Tage-Konsum von brennbaren Zigaretten und Umstiegsraten (nur E-Zigaretten-Gruppe) in Woche 2 und 6.

Ergebnisse: Die Studie umfasste 186 Teilnehmer, darunter 92 afroamerikanische und 94 lateinamerikanische Teilnehmer. Das Durchschnittsalter (SD) betrug 43,3 (12,5) Jahre, und 75 (40,3%) waren Frauen. Die Teilnehmer rauchten zu Beginn der Studie im Durchschnitt (SD) 12,1 (7,2) Zigaretten pro Tag und 6,8 (0,6) Tage pro Woche. Insgesamt wurden 125 Teilnehmer in die E-Zigarettengruppe und 61 in die Kontrollgruppe randomisiert. Bei Studienbeginn betrug der Median (Interquartilsbereich) von NNAL 124 (45-197) pg/ml in der E-Zigarettengruppe und 88 (58-197) pg/ml in der Kontrollgruppe. In Woche 6 wies die E-Zigarettengruppe eine signifikant stärkere Verringerung von NNAL (relatives Risiko [RR], 0,36 [95% CI, 0,23-0,54]; P < .001), CO (RR, 0,53 [95% CI, 0,42-0,68]; P < .001), Atemsymptomen (RR, 0,63 [95% CI, 0,47-0. 85]; P = .002), und die Anzahl der in den letzten 7 Tagen gerauchten Zigaretten bei denjenigen, die noch rauchten (RR, 0,30 [95% CI, 0,20-0,43]; P < .001) als in der Kontrollgruppe und behielten ihre Cotininwerte bei (RR, 0,80 [95% CI, 0,58-1,10]; P = .17). Die Lungenfunktion sowie der diastolische und systolische Blutdruck blieben unverändert und unterschieden sich nicht zwischen den Gruppen. Von den Teilnehmern, die nach dem Zufallsprinzip mit E-Zigaretten versorgt wurden, benutzten 32 Teilnehmer (28,1 %) in Woche 6 ausschließlich E-Zigaretten, während 66 Teilnehmer (57,9 %) zwei E-Zigaretten benutzten und 16 Teilnehmer (14 %) wieder ausschließlich Zigaretten rauchten.

Schlussfolgerungen und Bedeutung: Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass E-Zigaretten eine integrative Strategie zur Schadensminimierung für afroamerikanische und lateinamerikanische Raucher sein können.

https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2020.26324

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33206193/

Pulvers K, Nollen NL, Rice M, et al. Effect of Pod e-Cigarettes vs Cigarettes on Carcinogen Exposure Among African American and Latinx Smokers: A Randomized Clinical Trial. JAMA Netw Open. 2020;3(11):e2026324. Published 2020 Nov 2. doi:10.1001/jamanetworkopen.2020.26324

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Rauchen ist ein wichtiger Risikofaktor für die Entwicklung von chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die vorliegende Studie untersuchte die Rolle von Ceramiden, einer Lipidklasse, die bei Krankheiten eine Schlüsselrolle spielt. Die Forscher entwickelten und validierten eine Methode zur absoluten Quantifizierung von vier Ceramiden in Apolipoprotein E-defizienten Mäusen, die verschiedenen Tabakprodukten ausgesetzt wurden. Dabei stellten sie fest, dass das Rauchen von herkömmlichen Zigaretten zu einer Erhöhung der Konzentration von bestimmten Ceramiden führte, was auch in anderen Studien bestätigt wurde. Im Gegensatz dazu zeigten HnB-Tabakprodukte und E-Zigaretten keine signifikanten Auswirkungen auf die Ceramidspiegel. Die Studie zeigt somit, dass Ceramide als wichtige Marker für Atemwegserkrankungen dienen können und dass das Rauchen von herkömmlichen Zigaretten diese Marker erhöht.

Anmerkung: Die Studie wurde an Mäusen durchgeführt und es ist unklar, ob diese Ergebnisse auf den Menschen übertragbar sind.

Zusammenfassung

Ziele: Rauchen ist ein wichtiger Risikofaktor für die Entwicklung von chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Ziel dieser Studie war es, die Rolle von Ceramiden als einer wichtigen Lipidklasse, die bei Krankheiten gestört ist, näher zu beleuchten.

Wichtigste Methoden: In diesem Artikel haben wir eine LC-MS/MS-Methode für Ceramide (Cer(d18:1/16:0), Cer(d18:1/18:0), Cer(d18:1/24:0) und Cer(d18:1/24:1(15Z)) für die absolute Quantifizierung entwickelt und validiert. Wir setzten sie zusammen mit Proteomik- und Transkriptomanalysen ein, um die Auswirkungen von Zigarettenrauch (CS) aus der Referenzzigarette sowie von Aerosolen aus Heat-not-Burn (HnB)-Tabak und E-Vapor-Produkten in Apolipoprotein E-defizienten (ApoE-/-)-Mäusen über mehrere Zeitpunkte zu bewerten.

Wichtigste Ergebnisse: In der Lunge erhöhte die CS-Exposition die Verhältnisse von Cer(d18:1/24:0) und Cer(d18:1/24:1) zu Cer(d18:1/18:0) in zwei unabhängigen ApoE-/--Maus-Inhalationsstudien erheblich. Daten aus früheren Studien, sowohl mit ApoE-/- als auch mit Wildtyp-Mäusen, bestätigten die Reproduzierbarkeit dieses Ergebnisses. Eine Erhöhung dieser Ceramid-Verhältnisse wurde auch im Plasma/Serum, in der Leber und - für das Verhältnis Cer(d18:1/24:1(15Z)) zu Cer(d18:1/18:0) - in der Bauchaorta beobachtet. Auch die Konzentrationen von saurer Ceramidase (Asah1) und Glukozerebrosidase (Gba) -lysosomale Enzyme, die an der Hydrolyse von Glucosylceramiden beteiligt sind- waren in der Lunge nach CS-Exposition durchweg erhöht. Im Gegensatz dazu führte die Exposition mit HnB-Tabakprodukten und E-Dampf-Aerosolen nicht zu signifikanten Veränderungen in den Ceramid-Profilen oder den damit verbundenen Enzymen.

Bedeutung: Unsere Arbeit an Mäusen trägt zu den sich häufenden Hinweisen auf die Bedeutung der Ceramid-Verhältnisse als biologisch relevante Marker für Atemwegserkrankungen bei und ergänzt deren bereits nachgewiesene Rolle bei der Risikobewertung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beim Menschen.

https://doi.org/10.1016/j.lfs.2020.118753

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33189821/

Lavrynenko O, Titz B, Dijon S, et al. Ceramide ratios are affected by cigarette smoke but not heat-not-burn or e-vapor aerosols across four independent mouse studies. Life Sci. 2020;263:118753. doi:10.1016/j.lfs.2020.118753

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Eine Studie hat die Auswirkungen des Konsums von E-Zigaretten auf die Lungenfunktion bei jungen und gesunden Personen untersucht. Es wurde festgestellt, dass E-Zigaretten-Nutzer eine geringere Übereinstimmung zwischen Lungenventilation und Durchblutung (Ventilation-Perfusions-Mismatch) aufweisen als Nicht-Nutzer. Diese Unterschiede in der Lungenfunktion wurden auch nach nur kurzzeitigem Konsum von E-Zigaretten beobachtet. Die Ergebnisse legen nahe, dass E-Zigaretten Konsum eine subklinische Beeinträchtigung der Lungenfunktion verursachen kann, die mit herkömmlichen Tests nicht festgestellt werden kann.

Anmerkung: Die Studie hat eine sehr kleine Stichprobe von nur neun Personen, was die Repräsentativität der Ergebnisse einschränkt. Zudem gibt es große Mängel bei der Klassifizierung der Teilnehmer. Von den neun E-Zigaretten-Konsumenten gaben fünf an, gelegentlich Wasserpfeife zu konsumieren. Acht gaben an, Marihuana zu konsumieren, von diesen gab einer an regelmäßig zu dampfen. Drei gaben an, zu rauchen, und vier gaben an, Dual-Use zu verwenden.

Zusammenfassung

Das Einatmen von E-Zigaretten-Aerosolen (Vaping) kann den pulmonalen Gasaustausch stören, aber die Auswirkungen bei asymptomatischen Konsumenten sind unbekannt. Wir haben das Missverhältnis zwischen Ventilation und Perfusion (V̇A/Q̇) bei asymptomatischen E-Zigaretten-Konsumenten mit Hilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) untersucht. Wir stellten die Hypothese auf, dass das Dampfen eine V̇A/Q̇-Fehlanpassung durch Veränderungen der Ventilation und der Perfusionsverteilung verursacht. Neun junge, asymptomatische "Vaper" mit einer Dampferfahrung von mehr als 1 Jahr und ohne Vorgeschichte einer kardiopulmonalen Erkrankung wurden in Rückenlage mittels Protonen-MRT untersucht, um die rechte Lunge zu Beginn und unmittelbar nach dem Dampfen zu beurteilen. Sieben junge "Kontrollpersonen" wurden nur zu Beginn der Studie untersucht. Die relative Dispersion (SD/Mittelwert) wurde verwendet, um die Heterogenität der einzelnen Ventilations- und Perfusionsverteilungen zu quantifizieren. Die V̇A/Q̇-Fehlanpassung wurde anhand der zweiten Momente der Verteilungen des Verhältnisses von Ventilation und Perfusion zu V̇A/Q̇, der logarithmischen Skala, LogSDV̇ bzw. LogSDQ̇ quantifiziert, analog zur Technik der multiplen Inertgaselimination. Die Spirometrie war in beiden Gruppen normal. Die Beatmungsheterogenität war zu Beginn der Studie zwischen den Gruppen ähnlich (Vaper, 0,43 ± 0,13; Kontrollen, 0,51 ± 0,11; P = 0,13), stieg jedoch nach dem Vapen an (auf 0,57 ± 0,17; P = 0,03). Die Perfusionsheterogenität war bei den Vapern zu Beginn größer (P = 0,04) als bei den Kontrollen (0,44 ± 0,10), nahm aber nach dem Dampfen ab (auf 0,42 ± 0,07; P = 0,005). Dampfer hatten zu Beginn eine größere (P = 0,01) V̇A/Q̇-Fehlanpassung als Kontrollpersonen (LogSDQ̇ = 0,61 ± 0,12 vs. 0,43 ± 0,12), die nach dem Dampfen zunahm (LogSDQ̇ = 0,73 ± 0,16; P = 0,03). Die V̇A/Q̇-Fehlanpassung ist bei Vapern größer und verschlechtert sich nach dem Dampfen. Dies deutet auf subklinische Veränderungen der Lungenfunktion hin, die durch die Spirometrie nicht erkannt werden.NEUES & WICHTIGES Diese Forschungsarbeit liefert Beweise für durch das Dampfen verursachte Störungen der Ventilations-Perfusions-Anpassung bei jungen, gesunden, asymptomatischen Erwachsenen mit normaler Spirometrie, die gewohnheitsmäßig dampfen. Die Veränderungen in der Ventilations- und Perfusionsverteilung, sowohl zu Beginn als auch akut nach dem Dampfen, und die möglichen Auswirkungen auf die hypoxische Vasokonstriktion sind für das Verständnis der Pathogenese der durch das Dampfen verursachten Funktionsstörung besonders wichtig. Unser bildgebungsbasierter Ansatz liefert Hinweise auf mögliche subklinische Veränderungen der Lungenfunktion unterhalb der Schwellenwerte, die mit der Spirometrie festgestellt werden können.

https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00709.2020

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33180648/

Kizhakke Puliyakote AS, Elliott AR, Sá RC, Anderson KM, Crotty Alexander LE, Hopkins SR. Vaping disrupts ventilation-perfusion matching in asymptomatic users. J Appl Physiol (1985). 2021;130(2):308-317. doi:10.1152/japplphysiol.00709.2020