Eine Studie hat untersucht, wie sich das Dampfen von elektronischen Zigaretten auf die Zellen der Atemwege auswirkt. Dabei wurden die Inhaltsstoffe Propylenglykol (PG) und Glycerin (GLY) in einem neuen Aerosol-Expositionssystem getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass beim Dampfen von PG und GLY neue Verbindungen entstehen und dass dies zu Entzündungen und Zellschäden in den Atemwegszellen führen kann. Da PG und GLY in allen E-Zigaretten-Liquids enthalten sind, wird daraus geschlossen, dass diese Bestandteile allein schädlich für die Atemwegszellen sein können.
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
In den Vereinigten Staaten hat der jüngste Anstieg des Gebrauchs von elektronischen Zigaretten (E-Zigaretten) Fragen zur Sicherheit dieser Geräte aufgeworfen. In dieser Studie sollen die entzündungsfördernden und zellulären Stresswirkungen der verdampften Feuchthaltemittel Propylenglykol (PG) und Glycerin (GLY) auf Epithelzellen der Atemwege (16HBE-Zellen und differenzierte menschliche Bronchialepithelzellen) mit einem neu entwickelten Aerosol-Expositionssystem untersucht werden. Dieses System ermöglicht die chemische Charakterisierung der von E-Zigaretten erzeugten Aerosolpartikel sowie die In-vitro-Exposition von 16HBE-Zellen an einer Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche mit gedampftem PG- und GLY-Aerosol. Unsere Daten zeigen, dass der Prozess des Dampfens zur Bildung von PG- und GLY-Oligomeren in den Aerosolpartikeln führt. Unsere In-vitro-Daten zeigen einen Anstieg der proinflammatorischen Zytokine IL-6 und IL-8 als Reaktion auf das Dampfen von PG und GLY. GLY verursacht auch einen Anstieg der zellulären Stresssignale HMOX1, NQO1 und carbonylierter Proteine, wenn das E-Zigarettengerät mit hoher Wattzahl betrieben wird. Darüber hinaus fanden wir heraus, dass die Exposition von verdampftem PG eine erhöhte IL-6-Expression verursacht, während die Exposition von verdampftem GLY die HMOX1-Expression in menschlichen Bronchialepithelzellen erhöht, wenn das Gerät bei hohen Wattzahlen betrieben wird. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Verdampfen von PG und GLY zur Bildung neuartiger Verbindungen führt und die Exposition von verdampftem PG und GLY schädlich für die Atemwegszellen ist. Da PG und/oder GLY in allen E-Zigaretten-Liquids enthalten sind, kommen wir zu dem Schluss, dass diese Komponenten allein das Epithel der Atemwege schädigen können.
https://doi.org/10.1021/acs.chemrestox.9b00490
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32223225/
Escobar YH, Nipp G, Cui T, Petters SS, Surratt JD, Jaspers I. In Vitro Toxicity and Chemical Characterization of Aerosol Derived from Electronic Cigarette Humectants Using a Newly Developed Exposure System. Chem Res Toxicol. 2020;33(7):1677-1688. doi:10.1021/acs.chemrestox.9b00490