Mäusestudie
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