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Kategorie: Junk Science

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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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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 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

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Eine neue Studie untersucht die Auswirkungen von E-Zigaretten auf das Gehirn von Mäusen. Die Forscher fanden heraus, dass eine dreimonatige Exposition gegenüber dem E-Zigaretten-Dampf (JUUL Pods) bei Mäusen zu Veränderungen in bestimmten Hirnregionen führte, die mit Belohnung und Sucht in Verbindung stehen. Insbesondere führte die Exposition zu Veränderungen in der Glutamat-Signalisierung im Nucleus Accumbens und im Hippocampus, die beide wichtige Rollen bei der Belohnungsverarbeitung im Gehirn spielen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass E-Zigaretten, insbesondere solche mit hohen Nikotinkonzentrationen und Geschmacksrichtungen wie Minze oder Mango, möglicherweise das Risiko einer Suchtentwicklung erhöhen können.

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

Der Konsum von elektronischen Zigaretten (E-Zigaretten) hat in letzter Zeit dramatisch zugenommen, insbesondere unter Jugendlichen. Frühere Studien unseres Labors haben gezeigt, dass eine chronische Exposition gegenüber E-Zigaretten, die 24 mg/ml Nikotin enthalten, mit einer Dysregulation der Glutamattransporter und der Neurotransmitterwerte im Gehirn eines Mausmodells verbunden war. In dieser Studie untersuchten wir die Wirkung einer dreimonatigen kontinuierlichen Exposition gegenüber E-Zigaretten-Dampf (JUUL-Pods), der eine hohe Nikotinkonzentration enthält, auf die Expression von Glutamat-Rezeptoren und -Transportern in Gehirnregionen der Drogenbelohnung, wie dem Nucleus accumbens (NAc)-Kern (NAc-Kern), der NAc-Hülle (NAc-Shell) und dem Hippocampus (HIP) bei weiblichen C57BL/6-Mäusen. Eine dreimonatige Exposition bei JUUL mit Minz- oder Mango-Geschmack (mit 5% Nikotin, 59 mg/ml) induzierte eine Hochregulierung der Expression des metabotropen Glutamat-Rezeptors 1 (mGluR1) und des postsynaptischen Dichteproteins 95 (phosphoryliertes und gesamtes PSD95) und eine Herunterregulierung von mGluR5 und Glutamat-Transporter 1 (GLT-1) in der NAc-Hülle. Darüber hinaus war eine dreimonatige Exposition gegenüber JUUL mit einer Hochregulierung der mGluR5- und GLT-1-Expression in der HIP verbunden. Diese Ergebnisse zeigten, dass eine dreimonatige Exposition gegenüber E-Zigaretten-Dampf mit hohen Nikotinkonzentrationen unterschiedliche Wirkungen auf das glutamaterge System in der NAc und HIP induzierte, was auf eine Dysregulation der Aktivität des glutamatergen Systems in mesolimbischen Gehirnregionen hindeutet.

https://doi.org/10.3390/toxics8040095

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33137879/

Alhaddad H, Wong W, Sari AT, Crotty Alexander LE, Sari Y. Effects of 3-Month Exposure to E-Cigarette Aerosols on Glutamatergic Receptors and Transporters in Mesolimbic Brain Regions of Female C57BL/6 Mice. Toxics. 2020;8(4):95. Published 2020 Oct 29. doi:10.3390/toxics8040095

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Die Studie untersucht die Auswirkungen von E-Zigaretten auf die Netzhautdurchblutung. Hierzu wurden die Augen von 21 E-Zigarettenrauchern und 21 Nichtrauchern mittels optischer Kohärenztomographie-Angiographie (OCTA) untersucht. Dabei zeigte sich, dass die E-Zigarettenraucher im Vergleich zur Kontrollgruppe eine größere Fläche ohne Blutgefäße in der Mitte des Auges hatten und dass die Gefäßdichte im Augenhintergrund bei den E-Zigarettenrauchern geringer war. Die Dicke des zentralen Netzhautbereichs war bei den E-Zigarettenrauchern ebenfalls geringer, aber der Unterschied zur Kontrollgruppe war nicht signifikant. Die Studie legt nahe, dass E-Zigaretten die Netzhautdurchblutung beeinträchtigen können.

Anmerkung: Die Studie hatte nur eine kleine Anzahl von Teilnehmern hatte und untersuchte nur den E-Zigarettenkonsum, ohne den vorangegangenen Tabakkonsum oder eventuelle Vorerkrankungungen der Teilnehmer zu berücksichtigen. Daher ist es schwierig zu bestimmen, ob die beobachteten Auswirkungen auf den E-Zigarettenkonsum oder auf die Tabakhistorie zurückzuführen sind. Außerdem ist nicht bekannt, ob die Teilnehmer regelmäßig oder gelegentlich E-Zigaretten konsumieren, was ebenfalls Einfluss auf die Ergebnisse haben könnte.

Zusammenfassung

Hintergrund: Untersuchung der retinalen Mikrozirkulation bei Rauchern von elektronischen Zigaretten (E-Zigaretten) mittels optischer Kohärenztomographie-Angiographie (OCTA).

Methoden: OCTA-Messungen wurden an den linken Augen von 21 E-Zigaretten-Rauchern und 21 gesunden Kontrollpersonen durchgeführt. In beiden Gruppen wurden die oberflächliche und tiefe foveale, perifoveale und parafoveale Gefäßdichte, die Fließfläche der äußeren Netzhaut und der Choriocapillaris, die foveale avaskuläre Zone (FAZ) und die zentrale Makuladicke untersucht.

Ergebnisse: Die FAZ-Fläche war bei E-Zigaretten-Rauchern größer als in der Kontrollgruppe, und der Unterschied war statistisch signifikant (p = 0,003). Die oberflächliche foveale, oberflächliche gesamte, tiefe foveale und tiefe gesamte Gefäßdichte war in der E-Zigarettengruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant geringer (p = 0,011, p = 0,012, p = 0,022 bzw. p = 0,041). Die zentrale Makuladicke war bei den E-Zigaretten-Rauchern geringer, aber der Unterschied war statistisch nicht signifikant (p = 0,678).

Schlussfolgerungen: Das Rauchen von E-Zigaretten führt zu einer Vergrößerung des FAZ-Bereichs und zu einer Verringerung der Gefäßdichten.

https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2020.102068

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33333709/

Kalayci M, Cetinkaya E, Suren E, Yigit K, Duman F, Erol MK. The effect of electronic cigarette smoking on retinal microcirculation: Enlargement of the foveal avascular zone. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2020;32:102068. doi:10.1016/j.pdpdt.2020.102068

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Die E-Zigarette JUUL enthält im Vergleich zu anderen E-Zigaretten und Zigaretten hohe Konzentrationen an Nikotinsalzen. Diese können schädliche Auswirkungen auf menschliche Lungenzellen haben. In dieser Studie wurde die Toxizität von JUUL Crème Brûlée-Aerosolen an menschlichen und tierischen Lungenzellen getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Aerosole die Zelllebensfähigkeit und die Produktion von Stickstoff- und Sauerstoffspezies beeinträchtigen und die Expression mehrerer Gene beeinflussen können, die mit Entzündungen und Atemwegsproblemen zusammenhängen. Die Studie unterstützt die Regulierung von nikotinsalzbasierten Produkten.

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. Es wurde nicht untersucht, ob die toxischen Auswirkungen speziell auf den Crème Brûlée-Geschmack zurückzuführen sind oder ob sie von anderen Bestandteilen der JUUL-E-Zigarette stammen. Auch wurden keine Vergleiche mit anderen E-Zigaretten oder Tabakrauch angestellt. Darüber hinaus wurde nur eine begrenzte Anzahl von Zelllinien untersucht, was die Aussagekraft der Studie einschränkt. Daher sollten die Ergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden.

Zusammenfassung

Hintergrund: JUUL, ein elektronisches Nikotinabgabesystem (ENDS), das 2015 erstmals auf dem US-Markt auftauchte, kontrollierte 2018 mehr als 75 % der US ENDS-Verkäufe. Geräte vom Typ JUUL sind derzeit die am häufigsten verwendete Form von ENDS unter Jugendlichen in den USA. Im Gegensatz zu Nikotin auf freier Basis, das in Zigaretten und anderen ENDS enthalten ist, enthält JUUL hohe Mengen an Nikotinsalz (35 oder 59 mg/ml), dessen zelluläre und molekulare Auswirkungen auf Lungenzellen weitgehend unbekannt sind. In der vorliegenden Studie untersuchten wir die In-vitro-Toxizität von JUUL-Aerosolen mit Crème Brûlée-Geschmack auf zwei Arten menschlicher Bronchialepithelzelllinien (BEAS-2B, H292) und eine Maus-Makrophagenzelllinie (RAW 264.7).

Methoden: Menschliche Lungenepithelzellen und murine Makrophagen wurden JUUL-Aerosolen mit Crème Brûlée-Geschmack an der Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche (ALI) für 1 Stunde ausgesetzt, gefolgt von einer 24-stündigen Erholungsphase. Membranintegrität, Zytotoxizität, extrazelluläre Freisetzung von Stickstoffspezies und reaktiven Sauerstoffspezies, Zellmorphologie und Genexpression wurden bewertet.

Ergebnisse: Aerosol mit Crème brûlée-Geschmack enthielt erhöhte Konzentrationen von Benzoesäure (86,9 μg/Puff), einem bekannten Reizstoff der Atemwege. In BEAS-2B-Zellen verringerte Aerosol mit Crème brûlée-Geschmack die Lebensfähigkeit der Zellen (≥ 50 %) und erhöhte die Stickoxid (NO)-Produktion (≥ 30 %) sowie die iNOS-Genexpression. Aerosol mit Crème brûlée-Geschmack beeinträchtigte weder die Lebensfähigkeit von H292-Zellen noch von RAW-Makrophagen, erhöhte jedoch die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) in beiden Zelltypen um ≥ 20%. Während das Aerosol mit Crème brûlée-Geschmack die NO-Konzentration in H292-Zellen nicht veränderte, zeigten RAW-Makrophagen, die dem Aerosol mit Crème brûlée-Geschmack ausgesetzt waren, eine verminderte NO-Konzentration (≥ 50 %) und eine Herabregulierung des iNOS-Gens, möglicherweise aufgrund erhöhter ROS. Darüber hinaus dysregulierte Aerosol mit Crème Brûlée-Geschmack die Expression mehrerer Gene, die mit Biotransformation, Entzündung und Umbau der Atemwege zusammenhängen, einschließlich CYP1A1, IL-6 und MMP12 in allen 3 Zelllinien.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Aerosol mit Crème brûlée-Geschmack eine zellspezifische Toxizität für Lungenzellen verursacht. Diese Studie trägt dazu bei, wissenschaftliche Beweise für die Regulierung von Produkten auf Nikotinsalzbasis zu liefern.

https://doi.org/10.1186/s12931-020-01539-1

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33069224/

Pinkston R, Zaman H, Hossain E, Penn AL, Noël A. Cell-specific toxicity of short-term JUUL aerosol exposure to human bronchial epithelial cells and murine macrophages exposed at the air-liquid interface. Respir Res. 2020;21(1):269. Published 2020 Oct 17. doi:10.1186/s12931-020-01539-1

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Die Verwendung von einfachen Silikonarmbändern kann vielversprechend für die Expositionsbeurteilung bei Kindern sein. Es gibt starke Korrelationen zwischen Nikotin in Silikonarmbändern, die von Kindern getragen werden, und Harn-Cotinin. Eine neue Studie hat nun gezeigt, dass Kinder, die dem Passivrauch von konventionellen Zigaretten oder E-Zigaretten ausgesetzt sind, sich chemisch unterscheiden. Silikonarmbändern können dabei helfen, die Exposition gegenüber Tabakrauch und Aerosolen von E-Zigaretten bei Kindern zu messen. Dabei waren die Nikotin- und Cotininwerte in den Silikonarmbändern der Kinder ähnlich wie die Harn-Cotinin-Werte. Die Ergebnisse zeigen, dass Silikonarmbändern eine vielversprechende Methode zur Messung von Tabakrauch- und E-Zigaretten-Aerosol-Expositionen sind und ein großes Potenzial für die Tabakkontrolle haben. Die Verwendung von Silikonarmbändern ist einfach und akzeptabel für Kinder und kann nützlich sein, um das Bewusstsein und Verhalten der Eltern sowie die Umsetzung von rauchfreien Richtlinien zu verbessern.

Anmerkung: Die häusliche Exposition gegenüber Tabakrauch oder Aerosolen von E-Zigaretten ist schwer zwischen verschiedenen Haushalten zu vergleichen und zu kontrollieren. Die Studie berücksichtigt auch nicht, ob die Probanden anderweitig einer Nikotinexposition ausgesetzt waren, zum Beispiel durch den Aufenthalt in einer Raucherumgebung außerhalb des Hauses. Die Größe der Stichprobe ist ebenfalls relativ klein.

Zusammenfassung

Einleitung: Einfache Silikonarmbänder (WB) sind vielversprechend für die Expositionsbewertung bei Kindern. Wir berichteten zuvor über starke Korrelationen zwischen Nikotin in von Kindern getragenen WB und Cotinin im Urin (UC). Hier untersuchten wir Unterschiede in den chemischen Konzentrationen von WB bei Kindern, die dem Passivrauchen von konventionellen Zigaretten (CC) oder dem Passivdampf von elektronischen Zigaretten (EC) ausgesetzt waren, und bei Kindern, die mit Nicht-Konsumenten beider Produkte (NS) zusammenlebten.

Methoden: Die Kinder (n = 53) trugen 7 Tage lang drei WB und einen Passiv-Nikotin-Luftsammler sowie 2 Tage lang eine WB und gaben an Tag 7 eine Urinprobe ab. Die Betreuer berichteten über die tägliche Exposition während des 7-tägigen Zeitraums. Wir bestimmten die Konzentrationen von Nikotin, Cotinin und tabakspezifischen Nitrosaminen (TSNAs) in WB, Nikotin in Luftsammlern und UC durch Isotopenverdünnungsflüssigkeitschromatographie mit Triple-Quadrupol-Massenspektrometrie.

Ergebnisse: Die Nikotin- und Cotinin-Gehalte in WB bei Kindern unterschieden sich zwischen Gruppen von Kindern, die in NS-, EC- und CC-exponierten Gruppen rekrutiert wurden, in ähnlicher Weise wie bei UC. Die WB-Gehalte waren in der CC-Gruppe signifikant höher (WB-Nikotin-Median 233,8 ng/g Silikon, UC-Median 3,6 ng/mL, n = 15) als in der EC-Gruppe (WB-Nikotin-Median: 28,9 ng/g, UC 0,5 ng/mL, n = 19), und sowohl die CC- als auch die EC-Gruppe hatten höhere Gehalte als die NS-Gruppe (WB-Nikotin-Median: 3,7 ng/g, UC 0,1 ng/mL, n = 19). TSNAs, einschließlich des bekannten Karzinogens NNK, wurden in 39 % der WB nachgewiesen.

Schlussfolgerungen: Silikon-WB sind vielversprechend für den empfindlichen Nachweis der Exposition gegenüber tabakbedingten Schadstoffen aus herkömmlichen und elektronischen Zigaretten und haben Potenzial für Bemühungen zur Eindämmung des Tabakkonsums.

Implikationen: Von Kindern getragene Silikon-WB können Nikotin, Cotinin und tabakspezifische Nitrosamine absorbieren, und die Mengen dieser Verbindungen stehen in engem Zusammenhang mit dem Cotinin im Urin des Kindes. Der Gehalt an tabakspezifischen Verbindungen in den Silikon-WB kann Muster der Exposition von Kindern gegenüber Passivrauchen und E-Zigaretten-Dampf erkennen. Silikon-WB sind einfach in der Anwendung und für Kinder akzeptabel und können daher für Maßnahmen zur Eindämmung des Tabakkonsums nützlich sein, z. B. für die Sensibilisierung der Eltern und die Verhaltensänderung sowie für die Auswirkungen der Umsetzung von Richtlinien für rauchfreie Zonen.

https://doi.org/10.1093/ntr/ntaa140

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33009807/

Quintana PJE, Lopez-Galvez N, Dodder NG, et al. Nicotine, Cotinine, and Tobacco-Specific Nitrosamines Measured in Children's Silicone Wristbands in Relation to Secondhand Smoke and E-cigarette Vapor Exposure. Nicotine Tob Res. 2021;23(3):592-599. doi:10.1093/ntr/ntaa140

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Trotz der verbreiteten Verwendung von E-Zigaretten und der befürchteten negativen Auswirkungen von Nikotin auf das Herz, sind die schädlichen Auswirkungen von E-Zigaretten auf das Herz noch nicht gut bekannt. Eine Studie untersuchte die negativen Auswirkungen von E-Zigaretten mit Nikotin auf die Herzstruktur und -funktion bei Mäusen, die mit einer fettreichen Diät ernährt wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass Mäuse, die mit E-Zigaretten (mit 2,4% Nikotin) behandelt wurden, im Vergleich zu Mäusen, die mit E-Zigaretten (0% Nikotin) oder Salznebel behandelt wurden, eine Abnahme der Herzfunktion zeigten. Es wurde auch eine Zunahme von oxidativem Stress und andere schädliche Effekte beobachtet. Diese Ergebnisse werfen Fragen über die Sicherheit von E-Zigaretten auf.

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. Möglicherweise wurden die Mäuse mit einer hohen Dosis an Nikotin behandelt, die möglicherweise höher ist als die Menge an Nikotin, die typischerweise von Menschen durch E-Zigaretten konsumiert wird. 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

Trotz des weit verbreiteten Gebrauchs elektronischer Zigaretten, auch bekannt als E-Zigaretten, und der vermuteten schädlichen Auswirkungen von Nikotin auf das Herz sind die schädlichen Auswirkungen von E-Zigaretten auf das Herz noch nicht ausreichend bekannt. In dieser Studie werden die schädlichen Auswirkungen von E-Zigaretten mit Nikotin in Dosen, die zirkulierendes Nikotin und Cotinin in ähnlichen Bereichen wie bei Gewohnheitsrauchern ergeben, und einer fettreichen Diät (HFD) auf die Herzstruktur und -funktion in einem häufig verwendeten Modell für ernährungsbedingte Adipositas (DIO) untersucht. C57BL/6J-Mäuse, die eine HFD erhielten, wurden 12 Wochen lang einer E-Zigarette in Anwesenheit (2,4 % Nikotin) oder Abwesenheit (0 % Nikotin) von Nikotin und Kochsalz-Aerosol ausgesetzt. Echokardiographische Daten zeigten eine Abnahme der linksventrikulären (LV) fraktionierten Verkürzung, der LV-Auswurfsfraktion und der Geschwindigkeit der zirkumferentiellen Faserverkürzung (VCF) bei Mäusen, die mit E-Zigarette (2,4% Nikotin) behandelt wurden, im Vergleich zu Mäusen, die E-Zigarette (0% Nikotin) oder Kochsalzlösung ausgesetzt waren. Kardiomyozyten (CM) von Mäusen, die mit E-Zigarette (2,4% Nikotin) behandelt wurden, wiesen LV-Anomalien auf, einschließlich Lipidanhäufung (ventrikuläre Steatose), myofibrilläre Störung und Zerstörung sowie mitochondriale Hypertrophie, wie durch Transmissionselektronenmikroskopie gezeigt wurde. Die schädlichen Auswirkungen von E-Zigaretten (2,4 % Nikotin) auf die Herzstruktur und -funktion gingen mit erhöhtem oxidativem Stress, erhöhten Werten an freien Fettsäuren im Plasma, CM-Apoptose und Inaktivierung der AMP-aktivierten Proteinkinase und Aktivierung ihres nachgeschalteten Ziels, der Acetyl-CoA-Carboxylase, einher. Unsere Ergebnisse deuten auf tiefgreifende negative Auswirkungen von E-Zigaretten (2,4 % Nikotin) auf das Herz von fettleibigen Mäusen hin und werfen Fragen über die Sicherheit des Nikotinkonsums von E-Zigaretten auf.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0239671

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33002059/

Hasan KM, Friedman TC, Parveen M, et al. Electronic cigarettes cause alteration in cardiac structure and function in diet-induced obese mice. PLoS One. 2020;15(10):e0239671. Published 2020 Oct 1. doi:10.1371/journal.pone.0239671

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ie Studie untersucht die Auswirkungen von E-Zigaretten auf die Glukoseaufnahme in menschlichen Atemwegsepithelzellen. Die verwendeten Bestandteile Propylenglykol und pflanzliches Glycerin hemmen die Glukoseaufnahme und verringern die ATP-Synthese in den Zellen. Dies kann zu einer Beeinträchtigung der Schutzfunktion des Epithels führen und somit zu einer Schädigung der Atemwege beitragen. Daher empfehlen die Autoren der Studie, dass eine wiederholte oder chronische Exposition gegenüber diesen Bestandteilen wahrscheinlich zu einer Schädigung der Atemwege bei E-Zigaretten-Nutzern führ

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

Elektronische Nikotin-Liefer-Systeme, auch E-Zigaretten genannt, verwenden eine Flüssigkeitslösung, die normalerweise Propylenglykol (PG) und pflanzliches Glycerin (VG) enthält, um Dampf zu erzeugen und als Träger für Nikotin und Aromen zu dienen. Es gibt Hinweise darauf, dass diese "Trägerstoffe" das Wachstum und Überleben von Epithelzellen, einschließlich der Zellen der Atemwege, reduzieren können. Die Forscher haben untersucht, ob PG und VG die Glukoseaufnahme in menschlichen Atemwegsepithelzellen hemmen und dadurch das Überleben von Zellen in den Atemwegen reduzieren. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass kurzfristige Exposition gegenüber PG und VG die Glukoseaufnahme und den Stoffwechsel von Atemwegszellen hemmt. Die Forscher vermuten, dass dies aufgrund der Verringerung des Zellvolumens und der Membranflüssigkeit durch PG und VG geschieht, was weitere Auswirkungen auf die Epithelbarrierefunktion hat. Diese Faktoren tragen wahrscheinlich zur Schädigung der Atemwege von E-Zigaretten-Nutzern bei.

https://doi.org/10.1152/ajplung.00123.2020

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32996783/

Woodall M, Jacob J, Kalsi KK, et al. E-cigarette constituents propylene glycol and vegetable glycerin decrease glucose uptake and its metabolism in airway epithelial cells in vitro. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2020;319(6):L957-L967. doi:10.1152/ajplung.00123.2020

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Die Studie beschäftigt sich mit der Wirkung von E-Zigaretten der dritten Generation auf die Mundhöhle und die Auswirkungen der wiederholten Verwendung von Atomizern. Dabei wurden acht verschiedene E-Liquids getestet und festgestellt, dass der Dampf aus einer neuen Atomizer-Generation Formaldehyd, Acetaldehyd und Acrolein enthielt, aber keine freien Radikale. Es wurde auch beobachtet, dass die Verwendung desselben Atomizers zu einer Erhöhung der Produktion von Carbonylen, Emissionen von Radikalen und Zytotoxizität führte.

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

E-Zigaretten gibt es in verschiedenen Generationen, die sich in Design, Aerosolproduktion und Anpassbarkeit unterscheiden. Die neueste Generation scheint bei aktuellen und ehemaligen Rauchern beliebter zu sein, da sie das Verlangen nach Tabak effektiver befriedigt. Frühere Studien haben gezeigt, dass E-Zigaretten-Aerosole aus älteren Geräten in vitro zytotoxisch sein können. Es gibt jedoch nur wenige Studien über die dritte Generation von E-Zigaretten und die Auswirkungen auf die Zellen der Mundhöhle, die hohen E-Zigaretten-Aerosolen ausgesetzt sind. Eine neue Studie hat nun gezeigt, dass einige E-Zigaretten-Aerosole, die mit einem neuen Atomizer produziert werden, Formaldehyd, Acetaldehyd und Acrolein enthalten können und zytotoxisch für menschliche Mundhöhlenzellen sein können. Die Studie weist darauf hin, dass die Verwendung der gleichen Atomizer wiederholt und die Alterung des Atomizers zu einer erhöhten Toxizität führen kann.

https://doi.org/10.1021/acs.chemrestox.0c00028

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32909746/

Ureña JF, Ebersol LA, Silakov A, Elias RJ, Lambert JD. Impact of Atomizer Age and Flavor on In Vitro Toxicity of Aerosols from a Third-Generation Electronic Cigarette against Human Oral Cells. Chem Res Toxicol. 2020;33(10):2527-2537. doi:10.1021/acs.chemrestox.0c00028