Eine Studie hat gezeigt, dass die Inhalation von E-Zigaretten Aerosolen, die Nikotin enthalten, dazu führt, dass die Freisetzung von Glutamat im Gehirn erhöht wird. Dies geschieht unter anderem durch stimulierende Effekte auf bestimmte Nikotinrezeptoren im Gehirn. Die Studie wurde an Mäusen durchgeführt, die drei Monate lang täglich einem der folgenden drei Inhalate ausgesetzt waren: E-Zigaretten Aerosol mit Nikotin, E-Zigaretten Aerosol ohne Nikotin und reine Luft. Die Ergebnisse zeigten, dass die chronische Inhalation von E-Zigaretten Aerosolen mit Nikotin die Expression bestimmter Nikotinrezeptoren und Transportproteine im Gehirn veränderte. Die Ergebnisse weisen auf mögliche schädliche Auswirkungen des Konsums von E-Zigaretten hin.
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. 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
Nikotin-Exposition erhöht die Freisetzung von Glutamat zum Teil durch stimulierende Effekte auf präsynaptische nikotinische Acetylcholin-Rezeptoren (nAChRs). Um die Auswirkungen des chronischen Gebrauchs von elektronischen (E-)Zigaretten auf diese Suchtwege zu bewerten, setzten wir C57BL/6-Mäuse drei Monate lang drei Arten von Inhalationsexpositionen aus: 1) E-Zigaretten-Aerosol, das aus nikotinhaltigen Flüssigkeiten erzeugt wurde (ECN), 2) E-Zigaretten-Aerosol, das aus Flüssigkeiten erzeugt wurde, die Fahrzeugchemikalien ohne Nikotin enthielten (Veh), und 3) nur Luft (AC). Wir untersuchten die Auswirkungen einer täglichen E-Zigaretten-Exposition auf die Proteingehalte von α7 nAChR und α4/β2 nAChR, die Genexpression und die Proteingehalte von astroglialen Glutamat-Transportern, einschließlich Glutamat-Transporter-1 (GLT-1) und Cystin/Glutamat-Antiporter (xCT), im frontalen Kortex (FC), Striatum (STR) und Hippocampus (HIP). Wir fanden heraus, dass die chronische Inhalation von ECN die Expression von α4/β2 nAChR in allen Hirnregionen und die Expression von α7 nAChR im FC und STR erhöhte. Die gesamte relative mRNA- und Proteinexpression von GLT-1 war in der STR verringert. Darüber hinaus wurden die GLT-1-Isoformen (GLT-1a und GLT-1b) in der STR in der ECN-Gruppe herunterreguliert. Die Inhalation von E-Zigaretten-Aerosol führte jedoch zu einer Herabregulierung der xCT-Expression in STR und HIP im Vergleich zu den Gruppen AC und Veh. Die ECN-Gruppe wies im Vergleich zu den Kontrollgruppen einen erhöhten neurotrophen Faktor des Gehirns in der STR auf. Schließlich wurden durch Massenspektrometrie hohe Konzentrationen des Nikotinmetaboliten Cotinin im FC und STR der ECN-Gruppe nachgewiesen. Diese Arbeit zeigt, dass die chronische Inhalation von Nikotin in E-Zigaretten-Aerosolen die Expression von nAChRs und astroglialen Glutamattransportern in bestimmten mesokortikolimbischen Gehirnregionen signifikant verändert.
https://doi.org/10.1016/j.cbi.2020.109308
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33242460/
Alasmari F, Crotty Alexander LE, Hammad AM, et al. E-cigarette aerosols containing nicotine modulate nicotinic acetylcholine receptors and astroglial glutamate transporters in mesocorticolimbic brain regions of chronically exposed mice. Chem Biol Interact. 2021;333:109308. doi:10.1016/j.cbi.2020.109308