Die Verwendung von elektronischen Nikotin-Lieferungssystemen (ENDS), auch bekannt als E-Zigaretten (E-Cigs), hat ernsthafte Bedenken hinsichtlich der öffentlichen Gesundheit aufgeworfen, insbesondere im Zusammenhang mit dem Ausbruch von e-cig- oder Vaping-Produkten, die akute Lungenschädigung verursachen (EVALI). Es gibt jedoch nur begrenzte Forschungsergebnisse, die sich auf die chronischen pulmonalen Auswirkungen der Lieferfahrzeuge (d.h. ohne Nikotin und Aromastoffe) konzentriert haben. Deshalb haben wir die Lungenfunktion und Immunantworten in einem Mausmodell untersucht, nachdem es einer Exposition gegenüber den nahezu allgegenwärtigen E-Cig-Lieferfahrzeugen, pflanzliches Glycerin (VG) und Propylenglykol (PG), ausgesetzt wurde. Wir haben auch untersucht, ob es eine Rolle spielt, ob diese Lieferfahrzeuge mit Vanillegeschmack versetzt sind. Wir haben untersucht, ob die Mäuse, die einer subakuten Exposition gegenüber diesen E-Cig-Aerosolen ausgesetzt wurden, eine Lungenentzündung und veränderte Lungenfunktion aufweisen. Es stellte sich heraus, dass die VG/PG E-Cig-Aerosole sowohl mit als auch ohne Vanillegeschmack eine Immunantwort auslösen. Die Mäuse, die diesen Aerosolen ausgesetzt waren, zeigten eine erhöhte Anzahl von dendritischen Zellen, CD4 + T-Zellen und CD19 + B-Zellen im Vergleich zu Luft. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass E-Cig-Aerosole immunregulatorische Moleküle beeinträchtigen können und dass sie nicht harmlos für die Lungen sind, da sie die Immunität beeinträchtigen.
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
Die Verwendung von elektronischen Nikotinabgabesystemen (ENDS), auch bekannt als elektronische Zigaretten (E-Zigaretten), hat ernsthafte Bedenken hinsichtlich der öffentlichen Gesundheit aufgeworfen, insbesondere angesichts des Ausbruchs von E-Zigaretten- oder Vaping-Produkt-assoziierten akuten Lungenverletzungen (EVALI) im Jahr 2019. Während diese Fälle zumeist mit ENDS in Verbindung gebracht wurden, die Vitamin-E-Acetat enthalten, gibt es nur wenige Forschungsarbeiten, die sich auf die chronischen pulmonalen Auswirkungen der Trägermedien (d. h. ohne Nikotin und Aromastoffe) konzentrieren. Daher untersuchten wir die Lungenfunktion und die Immunreaktionen in einem Mausmodell nach Exposition gegenüber den nahezu allgegenwärtigen E-Zigaretten-Trägern pflanzliches Glycerin (VG) und Propylenglykol (PG), die in einem bestimmten Verhältnis von 70 %/30 % mit oder ohne Vanillearoma verwendet wurden. Wir stellten die Hypothese auf, dass Mäuse, die subakut diesen E-Zigaretten-Aerosolen ausgesetzt waren, eine Lungenentzündung und eine veränderte Lungenfunktion aufweisen würden. Erwachsene weibliche C57BL/6-Mäuse (n = 11-12 pro Gruppe) wurden 6 Wochen lang täglich 2 Stunden lang gefilterter Luft, 70 %/30 % VG/PG oder 70 %/30 % VG/PG mit französischem Vanille-Aroma ausgesetzt. Vor der Tötung wurde die Lungenfunktion untersucht. Bei der Tötung wurden broncho-alveoläre Lavageflüssigkeit und Lungengewebe für Lipidmediatoranalysen, Durchflusszytometrie, Histopathologie und Genexpressionsanalysen entnommen. Die Exposition gegenüber VG/PG + Vanille-E-Zigaretten-Aerosol erhöhte das Tidal- und Minutenvolumen der Lunge sowie die Gewebedämpfung. Die Immunphänotypisierung von Immunzellen in der Lunge zeigte eine erhöhte Anzahl von dendritischen Zellen, CD4+ T-Zellen und CD19+ B-Zellen in der VG/PG-exponierten Gruppe im Vergleich zur Luft, unabhängig vom Vorhandensein des Vanillearomas. Die Quantifizierung bioaktiver Lungenlipide zeigte einen >3-fachen Anstieg von 2-Arachidonoylglycerol (2-AG), einem entzündungshemmenden Mediator, und einen 2-fachen Anstieg von 12-Hydroxyeicosatetraensäure (12-HETE), einem weiteren Entzündungsmediator, nach VG/PG-Exposition, mit oder ohne Vanillearoma. Dies deutet darauf hin, dass E-Zigaretten-Aerosole immunregulatorische Moleküle beeinflussen können. Wir fanden auch heraus, dass die beiden E-Zigaretten-Aerosole die Expression von Lungengenen dysregulierten. Die Ingenuity Pathway Analysis zeigte, dass die Gennetzwerke, die durch das VG/PG E-Zigaretten-Aerosol dysreguliert werden, mit dem Stoffwechsel von zellulären Proteinen und Lipiden in Verbindung stehen. Insgesamt zeigen unsere Ergebnisse, dass VG und PG, die Hauptbestandteile von E-Liquid-Formulierungen, nicht harmlos für die Lunge sind, wenn sie durch ein E-Zigarettengerät aerosoliert werden, da sie die Immunhomöostase stören.
https://doi.org/10.3390/ijms21176022
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32825651/
Szafran BN, Pinkston R, Perveen Z, et al. Electronic-Cigarette Vehicles and Flavoring Affect Lung Function and Immune Responses in a Murine Model. Int J Mol Sci. 2020;21(17):6022. Published 2020 Aug 21. doi:10.3390/ijms21176022