Bei der herkömmlichen In-vitro-Exposition gegenüber brennbaren Tabakerzeugnissen werden Expositionssysteme eingesetzt, die die Verwendung von Rauchmaschinen zur Erzeugung, Verdünnung und Abgabe von Rauch an In-vitro-Zellkulturen umfassen. Angesichts der geringeren Emissionen von Tabak- und Nikotinprodukten der nächsten Generation (NGP), einschließlich E-Zigaretten und Tabakerhitzungsprodukten (THP), ist eine Verdünnung des Aerosols möglicherweise nicht erforderlich. In diesem Artikel stellen wir ein vereinfachtes Expositionsszenario für unverdünnte NGP-Aerosole vor, bei dem ein neues Puffsystem namens LM4E verwendet wird. Die Nikotinabgabe aus einer E-Zigarette wurde als Dosimetrie-Marker verwendet und an der Quelle über 4 LM4E-Anschlüsse und in der Expositionskammer gemessen. Studien zur Zelllebensfähigkeit unter Verwendung des Neutral-Rot-Aufnahme-Tests (NRU) wurden mit H292 menschlichen Lungenepithelzellen durchgeführt, wobei unverdünnte Aerosole aus einer E-Zigarette und einem THP getestet wurden. Die durchschnittliche Nikotinabgabe der E-Zigarette an der Quelle wurde mit 0,084 ± 0,005 mg/Puff gemessen, wobei es keine signifikanten Unterschiede in der Abgabe zwischen den 4 verschiedenen Ports gab, p = 0,268 (n = 10/Port). Die durchschnittliche Nikotinabgabe von der E-Zigarette an die In-vitro-Expositionskammer (gemessen mit bis zu 100 Zügen) betrug 0,046 ± 0,006 mg/Puff, p = 0,061. Die Aerosoldurchdringung innerhalb der LM4E betrug 55% von der Quelle bis zur Kammer. H292-Zellen wurden 2 Stunden lang unverdünntem E-Zigaretten-Aerosol (240 Züge) oder 1 Stunde lang unverdünntem THP-Aerosol (120 Züge) ausgesetzt. Es gab positive Korrelationen zwischen der Anzahl der Züge und dem Nikotin in den exponierten Kulturmedien, R2 = 0,764 für die E-Zigarette und R2 = 0,970 für das THP. Die mit NRU ermittelte Zellviabilität für E-Zigaretten ergab nach 2-stündiger Exposition eine Zellüberlebensrate von 21,5 ± 17,0 %, während bei den THP die volle Zytotoxizität nach 1-stündiger Exposition erreicht war.
Traditionelle In-vitro-Exposition von Verbrennungstabakprodukten erfolgt mit Expositionssystemen, die Rauchgeneratoren verwenden, um Rauch zu in-vitro-Zellkulturen zu erzeugen, zu verdünnen und zu liefern. Bei den berichteten geringeren Emissionen von Next-Generation-Tabak- und Nikotinprodukten (NGPs), einschließlich E-Zigaretten und Tabakerhitzungsprodukten (THPs), ist eine Verdünnung des Aerosols möglicherweise nicht erforderlich. Hier präsentieren wir ein vereinfachtes Expositionsszenario für unverdünnte NGP-Aerosole unter Verwendung eines neuen Puffsystems namens LM4E. Die Nikotinabgabe einer E-Zigarette wurde als Dosimetriemarker verwendet und an der Quelle über 4 LM4E-Ports und in der Expositionskammer gemessen. Zelllebensfähigkeitsstudien wurden unter Verwendung des Neutral Red Uptake (NRU) -Assays an H292-Zellen durchgeführt, indem und Verdünnung von Aerosolen einer E-Zigarette und eines THP getestet wurden. Die durchschnittliche Nikotinmenge, die von der E-Zigarette an der Quelle erzeugt wurde, betrug 0,084 ± 0,005 mg/Puff, und es gab keine signifikanten Unterschiede in der Abgabe an den 4 verschiedenen Ports, p = 0,268 (n = 10/Port). Die durchschnittliche Nikotinabgabe von der E-Zigarette in die in-vitro-Expositionskammer (gemessen bis zu 100 Puffs) betrug 0,046 ± 0,006 mg/Puff, p = 0,061. Die Aerosolpenetration im LM4E betrug 55% von der Quelle bis zur Kammer. H292-Zellen wurden 2 Stunden lang (240 Puffs) unverdünntem E-Zigarettenaerosol oder 1 Stunde lang (120 Puffs) unverdünntem THP-Aerosol ausgesetzt. Es gab positive Korrelationen zwischen Puffzahl und Nikotin im exponierten Kulturmedium, R2 = 0,764 für die E-Zigarette und R2 = 0,970 für das THP. Die NRU bestimmte Zelllebensfähigkeit für E-Zigaretten nach 2 Stunden Exposition betrug 21,5 ± 17,0% Zellüberleben, jedoch wurde bei THP nach 1-stündiger Exposition eine vollständige Zytotoxizität erreicht.
https://doi.org/10.1016/j.fct.2018.02.005
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29421647/
Adamson J, Jaunky T, Thorne D, Gaça MD. Characterisation of the borgwaldt LM4E system for in vitro exposures to undiluted aerosols from next generation tobacco and nicotine products (NGPs). Food Chem Toxicol. 2018;113:337-344. doi:10.1016/j.fct.2018.02.005