Kategorie: 2019

Hintergrund: Der Konsum von nikotinhaltigen elektronischen Zigaretten (E-Zigaretten) ist inzwischen weit verbreitet. Es ist jedoch notwendig, die biologischen Auswirkungen von E-Zigaretten im Vergleich zum Rauchen auf die Lunge zu verstehen. Es bestehen große Wissenslücken in Bezug auf die chronischen Auswirkungen und die Ätiologie der akuten Lungentoxizität, die in letzter Zeit bei Rauchern zum Tod führt.

Methoden: In einer Querschnittsstudie mit 73 Probanden (42 Nie-Raucher, 15 E-Zigaretten-Nutzer und 16 Raucher) wurden Bronchoskopien durchgeführt. Mittels bronchoalveolärer Lavage und Bürstenabstrichen untersuchten wir die Lungenentzündung anhand von Zellzahlen, Zytokinen, genomweiter Genexpression und DNA-Methylierung.

Ergebnisse: Es gab statistisch signifikante Unterschiede zwischen Nie-Rauchern, E-Zigaretten-Benutzern und Rauchern bei der Anzahl der Entzündungszellen und Zytokine (FDR q < 0,1). Die E-Zigarettenkonsumenten wiesen Werte auf, die zwischen denen von Rauchern und Nichtrauchern lagen, wobei die Werte für die meisten Biomarker eher denen von Nichtrauchern entsprachen. Auch bei der differentiellen Genexpression und der DNA-Methylierung ähnelten die E-Zigarettenkonsumenten eher den Nie-Rauchern; viele dieser Gene entsprachen mit dem Rauchen zusammenhängenden Signalwegen, einschließlich derjenigen für den Xenobiotikastoffwechsel, die Arylkohlenwasserstoffrezeptor-Signalübertragung und den oxidativen Stress. Differenziell methylierte Gene korrelierten mit Veränderungen in der Genexpression, was Hinweise auf biologische Auswirkungen der Methylierungsassoziationen liefert.

Schlussfolgerungen: Diese Daten deuten darauf hin, dass E-Zigaretten in Bezug auf die mit dem Rauchen zusammenhängenden Signalwege mit weniger Toxizität verbunden sind als Zigaretten. Unbekannt sind möglicherweise einzigartige Effekte für E-Zigaretten, die hier nicht gemessen wurden, und ein Vergleich von Rauchern, die vollständig auf E-Zigaretten umsteigen, mit ehemaligen Rauchern. Klinische Studien für Raucher, die auf E-Zigaretten umsteigen und sich einer seriellen Bronchoskopie unterziehen, sowie größere Querschnittsstudien für ehemalige Raucher mit und ohne E-Zigarettenkonsum und für E-Zigarettenraucher, die wieder zum Rauchen zurückkehren, sind erforderlich.

Auswirkungen: Diese Daten können für die Produktregulierung und für die Information von Tabakkonsumenten, die den Gebrauch von E-Zigaretten erwägen, genutzt werden. Unbekannt sind möglicherweise einzigartige Effekte von E-Zigaretten, die hier nicht gemessen wurden, und laufende klinische Studien mit serieller Bronchoskopie können eine direkte Beziehung zu Veränderungen von Lungen-Biomarkern aufzeigen.

https://doi.org/10.1158/1055-9965.epi-19-1245

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31848205/

Song MA, Freudenheim JL, Brasky TM, et al. Biomarkers of Exposure and Effect in the Lungs of Smokers, Nonsmokers, and Electronic Cigarette Users. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2020;29(2):443-451. doi:10.1158/1055-9965.EPI-19-1245

Die zunehmende Verbreitung elektronischer Zigaretten (E-Zigaretten) hat zu zahlreichen Bedenken hinsichtlich der gesundheitlichen Auswirkungen des Langzeitkonsums geführt [1,2,3]. Während viele Faktoren zur Beliebtheit dieser Produkte beitragen [2], wird die Verfügbarkeit von E-Zigaretten in Minz-, Frucht-, Süß- und anderen ansprechenden Geschmacksrichtungen häufig als Grund für den E-Zigarettenkonsum genannt, insbesondere bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen [4,5,6,7,8]. Die in E-Zigaretten verwendeten Aromastoffe sind für die Einnahme in den meisten Verbraucherprodukten allgemein als sicher anerkannt (GRAS) [9]. Die Inhalationstoxizität und andere potenzielle gesundheitliche Auswirkungen im Zusammenhang mit der wiederholten Inhalation vieler dieser Aromastoffe sind jedoch nach wie vor weitgehend unbekannt und können von der Mitwirkung an der Reizung der Atemwege bis hin zum Beitrag zur Entwicklung von Systemerkrankungen reichen [9]. Neue Erkenntnisse aus In-vitro- und Laborstudien deuten darauf hin, dass eine der beliebtesten Aromaklassen in E-Zigaretten - Fruchtaromen [6,7,8,10,11] - mit der Exposition gegenüber höheren Konzentrationen bekannter Inhalationsreizstoffe [12], einer verminderten Stoffwechselaktivität und Lebensfähigkeit von Bronchialepithelzellen und einer erhöhten Freisetzung von entzündungsfördernden Zytokinen [13,14] in Verbindung gebracht wird. Wichtig ist, dass Laborergebnisse auch darauf hindeuten, dass Fruchtaromen die Nikotinabgabe von E-Zigaretten an den Nutzer im Vergleich zu anderen E-Zigarettenaromen verstärken [15,16], was zum Suchtpotenzial und zur Missbrauchsgefahr dieser Produkte beitragen kann. Die Ergebnisse von Laborstudien lassen sich jedoch in der Regel nicht auf Beobachtungen in einem natürlichen Umfeld übertragen, weshalb dieses Phänomen anhand anderer Datenquellen untersucht werden sollte. Darüber hinaus ist es wichtig zu untersuchen, ob Fruchtaromen auch die systemischen Konzentrationen anderer in E-Zigaretten enthaltener Schadstoffe beeinflussen können. Anhand von landesweit repräsentativen Daten haben wir untersucht, ob die Verwendung bestimmter E-Zigaretten-Aromen mit ausgewählten Biomarkern im Urin für die Nikotin- und Schadstoffbelastung bei regelmäßigen Nutzern von E-Zigaretten in Verbindung steht.

Anhand von Daten aus Welle 2 der Population Assessment of Tobacco and Health (PATH) Study Biomarker Restricted Use Files [17,18] analysierten wir die Nikotinwerte (Biomarker: Cotinin) und drei ausgewählte tabakbezogene Schadstoffe bei ausschließlichen Nutzern von E-Zigaretten, die angaben, ihr Produkt innerhalb der letzten 24 Stunden zu verwenden (n = 211). Zu den in dieser Analyse untersuchten Schadstoffbelastungen gehören Acrylnitril (Biomarker: CYMA), Benzol (Biomarker: PMA) und Acrolein (Biomarker: CEMA), die alle zahlreiche Gesundheitsrisiken (einschließlich Reizung der Atemwege und karzinogenes Potenzial) aufweisen und mit dem Konsum von E-Zigaretten in Verbindung gebracht wurden [19]. Ausschließliche E-Zigarettenkonsumenten gaben an, in den letzten 30 Tagen E-Zigaretten mit Geschmacksstoffen verwendet zu haben. Diese wurden unterteilt in (1) nur Fruchtgeschmack, (2) nur Tabakgeschmack, (3) ein einziger anderer Geschmacksstoff (einschließlich Minze, Nelke, Schokolade und andere angegebene Geschmacksstoffe) und (4) Fruchtgeschmack + Verwendung weiterer Geschmacksstoffe.

Aufgrund der lognormalen Verteilung der Biomarkerdaten wurden diese Ergebnisse log-transformiert, um sich einer Normalverteilung anzunähern. Biomarker mit Werten unter der Nachweisgrenze (LOD) wurden durch Ersetzen der LOD/√2 [20] imputiert. Um Zusammenhänge zwischen dem Konsum von E-Zigaretten mit Geschmacksrichtungen und den Biomarkerkonzentrationen zu bewerten, wurden kreatininbereinigte geometrische Mittelwerte berechnet, um potenzielle Unterschiede in der Urinverdünnung zu berücksichtigen [21], und die Unterschiede in den Biomarkerkonzentrationen nach jeder Geschmacksrichtung wurden mithilfe einfacher linearer Regressionsmodelle verglichen. Paarweise Vergleiche wurden durchgeführt, um die Unterschiede zwischen den Geschmacksrichtungen zu bewerten, und die p-Werte wurden auf 0,05 gesetzt und mit Hilfe einer Sidak-Korrektur für Mehrfachvergleiche angepasst. Alle Analysen wurden in Übereinstimmung mit den im PATH Biomarker Restricted Use File User Guide [22] beschriebenen Verfahren gewichtet und unter Verwendung der svy-Prozeduren in Stata v. 15.0 durchgeführt.

Die Ergebnisse der Analyse sind in Abbildung 1 dargestellt. Die meisten exklusiven E-Zigaretten-Benutzer gaben an, nur Minze, Nelke, Schokolade und andere angegebene Aromen (31 %) sowie Früchte und zusätzliche Aromen (31 %) zu verwenden, gefolgt von nur Tabak (19 %) und nur Früchten (19 %). Nutzer von E-Zigaretten mit Fruchtgeschmack wiesen signifikant höhere Konzentrationen des Biomarkers für Acrylnitril (CYMA) auf als Nutzer einer einzigen anderen Geschmacksrichtung (geometrisches Mittelverhältnis = 2,71, 95 % CI: 1,30-5,62, bereinigter p-Wert 0,048).

Die Konzentrationen der Biomarker für die Exposition gegenüber Nikotin (Cotinin), Benzol (PMA) und Acrolein (CEMA) unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Geschmacksrichtungen.

Anhand bevölkerungsbasierter Biomarkerdaten konnten wir die Ergebnisse von Laborstudien nicht bestätigen, die darauf hindeuten, dass E-Zigaretten mit Fruchtgeschmack zu signifikant erhöhten Nikotinkonzentrationen bei ausschließlichen E-Zigarettenkonsumenten beitragen.

Allerdings beobachteten wir signifikant höhere Konzentrationen von Acrylnitril bei denjenigen, die eine einzige E-Zigarette mit einem anderen Geschmack als Frucht oder Menthol benutzten. Unterschiede im Nutzerverhalten, bei den Geräten und den verwendeten E-Liquids spielen bei dieser Diskrepanz wahrscheinlich eine Rolle und sollten in zukünftigen Studien zu diesem Thema untersucht werden. Unter Berücksichtigung dieser Ergebnisse im Lichte dieser Einschränkungen und des Kontextes der vorhandenen Evidenz sollten zukünftige Arbeiten darauf abzielen, die Rolle, die E-Zigarettengeschmacksrichtungen bei der Beeinflussung der gesundheitlichen Ergebnisse der Nutzer spielen können, weiter zu untersuchen.

https://doi.org/10.3390/ijerph16245055

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31835841/

Smith DM, Schneller LM, O'Connor RJ, Goniewicz ML. Are E-Cigarette Flavors Associated with Exposure to Nicotine and Toxicants? Findings from Wave 2 of the Population Assessment of Tobacco and Health (PATH) Study. Int J Environ Res Public Health. 2019;16(24):5055. Published 2019 Dec 11. doi:10.3390/ijerph16245055