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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

https://doi.org/10.1093/ntr/ntz236

Einer regionale Aufklärungskampagne von Cancer Research UK im Januar/Februar 2018 hatte das Ziel Aufhörversuche unter erwachsenen Rauchern zu fördern und das Bewusstsein für die relativen Schäden von E-Zigaretten im Vergleich zum Rauchen zu stärken.

Durch die Kampagne nahm die Motivation unter den Raucher zu, mit dem Rauchen aufzuhören und auch die Wahrnehmung von E-Zigaretten als wirksame Entwöhnungshilfe konnte verbessert werden.

https://doi.org/10.1093/ntr/ntz236

Tattan-Birch H, Jackson SE, Ide C, Bauld L, Shahab L. Evaluation of the Impact of a Regional Educational Advertising Campaign on Harm Perceptions of E-Cigarettes, Prevalence of E-Cigarette Use, and Quit Attempts Among Smokers. Nicotine Tob Res. 2020;22(7):1148-1154. doi:10.1093/ntr/ntz236

Eine randomisierte klinische Studie hat Biomarker für die Exposition gegenüber Karzinogenen und Toxinen bei Rauchern untersucht, die vollständig auf E-Zigaretten umsteigen wollten.

Dabei hat sich gezeigt, dass Raucher die versuchen vollständig auf E-Zigaretten umsteigen, signifikant niedrigere Raucherquoten aufweisen und die Exposition gegenüber schädlichen Substanzen wie Kohlenmonoxid, Toxinen oder Tabakkarzinogenen stark verringern können. Darüber hinaus wurde mit E-Zigaretten eine höhere Rate des vollständigen Umstiegs erreicht als mit Nikotinersatztherapien.

https://doi.org/10.1093/ntr/ntz233

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31828315/

Hatsukami DK, Meier E, Lindgren BR, et al. A Randomized Clinical Trial Examining the Effects of Instructions for Electronic Cigarette Use on Smoking-Related Behaviors and Biomarkers of Exposure. Nicotine Tob Res. 2020;22(9):1524-1532. doi:10.1093/ntr/ntz233

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

https://doi.org/10.1080/08897077.2019.1691128

Das webbasierten Videospiel „smokeSCREEN“ zur Prävention des Tabakkonsums hatte großen Einfluss auf eine fehlerhafte Risikowahrnehmung von E-Zigaretten bei Jugendlichen.

https://www.smokescreengame.org/

Anmerkung: Die Kampagne vermittelte überzogene Risikobotschaften und stark übertriebene Gesundheitsrisiken, ohne diese in Relation zum Tabakrauch zu setzen und dadurch hat zu der vorherrschenden Fehlinformation in der Bevölkerung beigetragen.

https://doi.org/10.1080/08897077.2019.1691128

Hieftje KD, Fernandes CF, Lin IH, Fiellin LE. Effectiveness of a web-based tobacco product use prevention videogame intervention on young adolescents' beliefs and knowledge. Subst Abus. 2021;42(1):47-53. doi:10.1080/08897077.2019.1691128

https://www.doi.org/10.4314/ahs.v19i4.13

Eine südafrikanische Studie aus dem Journal African Health Sciences hat die Auswirkungen des Konsums von E-Zigaretten auf die Integrität der vorderen Hornhaut betrachtet. Die Ergebnisse zeigen, dass es keine statistisch signifikanten Veränderungen durch den Konsum von E-Zigaretten gibt und durch den Konsum die Dicke des Hornhautepithels nur unwesentlich verändert wird.

Daraus schließen die Wissenschaftler, dass die Veränderungen der Epithelstruktur und der Stabilität des Tränenfilms beim Konsum von E-Zigaretten statistisch unbedeutendend und vernachlässigbar gering sind.

https://www.doi.org/10.4314/ahs.v19i4.13

Munsamy, Alvin & Bhanprakash, Bhavna & Sirkhot, Amina & Mlambo, Lufun & Dlamuka, Samukelisiwe & Mhlongo, Ndumiso & Naidoo, Ronelle. (2020). A pre-test post-test assessment of non-invasive keratograph break up time and corneal epithelial thickness after vaping. African Health Sciences. 19. 2926-2933. 10.4314/ahs.v19i4.13.

Hintergrund: Die Auswirkungen von elektronischen Zigaretten auf die Augenoberfläche sind noch nicht nachgewiesen. Ziel der Studie war es, die Auswirkungen des E-Zigarettenkonsums auf die Integrität der vorderen Hornhautoberfläche zu untersuchen.

Methoden: Dreiundvierzig Männer und 21 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 21 Jahren wurden aufgefordert, 0,05 ml E-Liquid mit einer Nikotinkonzentration von 8 mg zu rauchen. Die Dicke des Hornhautepithels (CET) und die nicht-invasive Keratograph-Tear-Break-up-Time (NIKBUT) wurden vor und nach dem Dampfen gemessen. Der optische Kohärenztopograph Optovue iVue wurde zur Messung der zentralen, superioren, inferioren, nasalen und temporalen CET verwendet und die NIKBUT wurde mit dem Oculus Keratograph 5M gemessen.

Ergebnisse: Die zentrale Hornhautepitheldicke nahm im Mittel um 0,3448 Mikrometer zu. Die obere CET nahm um 0,2414 Mikrometer zu. Die inferiore CET nahm um 0,2931 Mikrometer zu. Die nasale CET nahm um 0,2069 Mikrometer zu. Die temporale CET erhöhte sich um 0,2759 Mikrometer. Die mittlere Veränderung der NIKBUT nach dem Dampfen war ein Anstieg von 1,40 Sekunden. Alle Beobachtungen traten bei p > 0,05 auf.

Schlussfolgerung: Der akute Effekt des E-Zigarettenkonsums hat keinen Einfluss auf die Dicke des Hornhautepithels und die nicht-invasive Keratographie-Tränenaufrisszeit nach 10 Zügen leichter Exposition, aber es sind weitere Untersuchungen erforderlich, um zu beurteilen, ob dies auch bei häufigerer, höherer Exposition der Fall ist.

Die vordere Hornhautoberfläche ist eine der wichtigsten Komponenten des Auges, die für die Brechung von Licht und die Bildung von Bildern auf der Netzhaut verantwortlich ist. Die Studie untersuchte die Auswirkungen des Konsums von E-Zigaretten auf die Integrität der vorderen Hornhautoberfläche. Es wurden keine Anzeichen einer Beeinträchtigung der Integrität der vorderen Hornhautoberfläche festgestellt.

https://doi.org/10.4314/ahs.v19i4.13

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32127867/

Munsamy A, Bhanprakash B, Sirkhot A, et al. A pre-test post-test assessment of non-invasive keratograph break up time and corneal epithelial thickness after vaping. Afr Health Sci. 2019;19(4):2926-2933. doi:10.4314/ahs.v19i4.13

https://doi.org/10.1111/add.14920

Das Auftreten von Lungenerkrankungen in den USA, die durch illegal beigemischtes Vitamin E-Acetat in sogenannten THC-Vapes ausgelöst wurden, hat britische Forscher dazu angeregt, zu untersuchen ob diese Substanz auch in den zugelassenen E-Zigarettenprodukten auf dem britischen Markt enthalten ist. Dazu wurden Daten zu den Inhaltsstoffen aller Produkte, die bis Oktober 2017 zur Anmeldung für den britischen Markt eingereicht wurden, ausgewertet.

Die Ergebnisse zeigen, dass weder Vitamin-E-Acetat, noch Tetrahydrocannabinol (THC) in einem der 41809 Produkte, die zur Meldung eingereicht wurden, als Inhaltsstoff oder Emission aufgeführt waren. Daher schlussfolgern die Autoren, dass Konsumenten von E-Zigaretten im Vereinigten Königreich sicher sein können, dass die auf dem britischen Markt erhältlichen legalen Produkte kein Tetrahydrocannabinol oder Vitamin-E-Acetat enthalten.

https://doi.org/10.1111/add.14920

Nyakutsikwa B, Britton J, Bogdanovica I, Langley T. Vitamin E acetate is not present in licit e-cigarette products available on the UK market. Addiction. 2020;115(4):782-783. doi:10.1111/add.14920

Eine randomisierten klinischen Studie aus dem Journal Psychopharmacology hat unterschiedliche Auswirkung von E-Zigaretten-Aromen auf die Nikotinabgabe betrachtet.

Achtzehn Rauchern bekamen fünf verschiedene Geschmacksrichtungen in einer E-Zigarette vom Typ eGo mit einer Nikotinstärke von 24 mg/ml. Die Geschmacksrichtungen waren Kirsche, Tabak, Espresso, Menthol und Vanille. Nach dem Konsum der E-Zigarette wurden Blutproben für die Nikotinanalyse entnommen und subjektive Berichte über die Nikotinwirkung und die Zufriedenheit mit dem Geschmack untersucht.

Die höchsten Plasmanikotinkonzentration wurde durch die Geschmacksrichtung Kirsche erreicht, sie unterschied sich nicht signifikant von der Nikotinzufuhr durch eine Tabakzigarette. Liquids mit Vanillegeschmack erzeugte die niedrigste Nikotinkonzentration.

Die Geschmacksrichtungen unterschieden sich nicht signifikant hinsichtlich der Geschwindigkeit der Nikotinabgabe, die Zugdauer war jedoch bei allen Liquids signifikant länger als bei einer brennbaren Zigarette. Bei der subjektiven Reduzierung des Rauchverlangens konnten auch Unterschiede je nach Geschmack festgestellt werden. Liquids mit Mentholgeschmack wurden als angenehmer empfunden als Liquids mit Vanille- und Tabakaroma.

https://doi.org/10.1007/s00213-019-05386-x

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31773209/

Voos N, Smith D, Kaiser L, et al. Effect of e-cigarette flavors on nicotine delivery and puffing topography: results from a randomized clinical trial of daily smokers. Psychopharmacology (Berl). 2020;237(2):491-502. doi:10.1007/s00213-019-05386-x

https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2019.15680

Eine Umfragestudie hat die Wahrnehmung der relativen Schädlichkeit von E-Zigaretten gegenüber Tabakzigaretten untersucht.

Dabei hat sich gezeigt, dass ein steigernder Anteil der Erwachsenen US-Bürger der Meinung ist, dass E-Zigaretten ebenso schädlich oder schädlicher als Zigaretten sind. Dieser Anstieg war unter Rauchern sogar noch deutlicher als in dem Rest der Befragten.

Der Prozentsatz der US-Erwachsenen, die E-Zigaretten als weniger schädlich als Zigaretten wahrnehmen ist von 29,3 % auf 25,8 % gefallen.

Die Autoren gehen davon aus, dass eine verzerrte Wahrnehmung die Entscheidung beeinflussen könnte, E-Zigaretten auszuprobieren oder dauerhaft auf E-Zigaretten umzusteigen.

https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2019.15680

Nyman AL, Huang J, Weaver SR, Eriksen MP. Perceived Comparative Harm of Cigarettes and Electronic Nicotine Delivery Systems. JAMA Netw Open. 2019;2(11):e1915680. Published 2019 Nov 1. doi:10.1001/jamanetworkopen.2019.15680