Eine Studie zeigt, dass der Konsum von E-Zigaretten die Entstehung von Arterienverkalkung fördern kann. Mäuse, die regelmäßig für 16 Wochen E-Zigaretten-Dampf ausgesetzt wurden, entwickelten atherosklerotische Läsionen und eine erhöhte Expression des TLR9-Gens in klassischen Monozyten und den Plaques. Das TLR9-Gen ist ein Teil des Immunsystems und spielt eine Rolle bei der Erkennung von Krankheitserregern. Die Plaqueakkumulation von Lipiden und Makrophagen und die Entzündung im Zusammenhang mit E-Zigaretten können möglicherweise durch die Blockierung von TLR9 verringert werden. Der Konsum von E-Zigaretten kann zu Arterienverkalkung führen, was auf das erhöhte Niveau beschädigter mitochondrialer DNA im Blut und der Expression von TLR9 zurückzuführen ist.
Anmerkung: Die Ergebnisse dieser Studie stammen aus einem Tierversuch an Mäusen. Diese wurden automatisch erzeugtem Aerosol ausgesetzt. Generell sind Tierversuche bei denen die Tiere E-Zigaretten-Aerosol ausgesetzt werden kritisch zu betrachten. 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
Zielsetzung: Der Konsum von elektronischen Zigaretten (E-Zigaretten) wurde kürzlich mit der Förderung von Atherosklerose in Verbindung gebracht. In dieser Studie wollten wir den Mechanismus der E-Zigaretten-Exposition untersuchen, der die Entwicklung atherosklerotischer Läsionen beschleunigt. Ansatz und Ergebnisse: Acht Wochen alte ApoE-/- Mäuse, die mit normaler Labordiät gefüttert wurden, wurden 16 Wochen lang 2 Stunden/Tag, 5 Tage/Woche lang E-Zigarettendampf (ECV) ausgesetzt. Wir fanden heraus, dass die ECV-Exposition signifikant atherosklerotische Läsionen induzierte, wie durch Öl-Rot-O-Färbung untersucht wurde, und die TLR9-Expression (Toll-like-Rezeptor 9) in klassischen Monozyten und in den atherosklerotischen Plaques stark hochregulierte, was durch die erhöhte TLR9-Expression in atherosklerotischen Plaques der menschlichen Oberschenkelarterie von E-Zigaretten-Rauchern bestätigt wurde. Interessanterweise fanden wir eine signifikante Zunahme der oxidativen Mitochondrien-DNA-Läsion im Plasma von ECV-exponierten Mäusen. Die Verabreichung eines TLR9-Antagonisten vor der ECV-Exposition verringerte nicht nur die Atherosklerose und die Hochregulierung von TLR9 in den Plaques, sondern dämpfte auch den Anstieg der Plasmaspiegel entzündlicher Zytokine, reduzierte die Plaque-Ansammlung von Lipiden und Makrophagen und verringerte die Häufigkeit klassischer CCR2+-Monozyten (C-C-Chemokinrezeptor Typ 2) im Blut. Überraschenderweise stellten wir fest, dass zytoplasmatische mitochondriale DNA, die aus mit ECV-Extrakt behandelten Makrophagen isoliert wurde, die TLR9-Aktivierung in Reporterzellen verstärken kann, und dass die Induktion von Entzündungszytokinen durch TLR9-Inhibitoren in Makrophagen unterdrückt werden konnte.
Schlussfolgerungen: E-Zig erhöht den Gehalt an geschädigter mitochondrialer DNA im Blutkreislauf und induziert die Expression von TLR9, was die Expression von proinflammatorischen Zytokinen in Monozyten/Makrophagen erhöht und folglich zu Atherosklerose führt. Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass ein Eingriff in die TLR9-Aktivierung ein potenzielles pharmakologisches Ziel für ECV-bedingte Entzündungen und kardiovaskuläre Erkrankungen darstellt.
https://doi.org/10.1161/atvbaha.120.315556
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33380174/
Li J, Huynh L, Cornwell WD, et al. Electronic Cigarettes Induce Mitochondrial DNA Damage and Trigger TLR9 (Toll-Like Receptor 9)-Mediated Atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2021;41(2):839-853. doi:10.1161/ATVBAHA.120.315556