Rauchen ist ein wichtiger Risikofaktor für die Entwicklung von chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die vorliegende Studie untersuchte die Rolle von Ceramiden, einer Lipidklasse, die bei Krankheiten eine Schlüsselrolle spielt. Die Forscher entwickelten und validierten eine Methode zur absoluten Quantifizierung von vier Ceramiden in Apolipoprotein E-defizienten Mäusen, die verschiedenen Tabakprodukten ausgesetzt wurden. Dabei stellten sie fest, dass das Rauchen von herkömmlichen Zigaretten zu einer Erhöhung der Konzentration von bestimmten Ceramiden führte, was auch in anderen Studien bestätigt wurde. Im Gegensatz dazu zeigten HnB-Tabakprodukte und E-Zigaretten keine signifikanten Auswirkungen auf die Ceramidspiegel. Die Studie zeigt somit, dass Ceramide als wichtige Marker für Atemwegserkrankungen dienen können und dass das Rauchen von herkömmlichen Zigaretten diese Marker erhöht.
Anmerkung: Die Studie wurde an Mäusen durchgeführt und es ist unklar, ob diese Ergebnisse auf den Menschen übertragbar sind.
Zusammenfassung
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