Eine US-amerikanische Studie hat sich mit Veränderungen von Biomarkern der Tabakbelastung bei Zigarettenrauchern, die auf E-Zigaretten umgesteigen sind beschäftigt. Dazu wurden Daten der Population Assessment of Tobacco and Health Study (PATH-Study) aus den Jahren 2013-2015 ausgewertet.
Raucher, die ihren Zigarettenkonsum um mindestens die Hälfte reduzieren und diesen durch den Konsum von E-Zigaretten ersetzen, erfahren einen Rückgang der Biomarker für tabakbedingte Toxine.
Raucher, die zu ausschließlichen E-Zigaretten-Konsumenten wurden, wiesen signifikante Verringerungen der Nikotinmetaboliten, der tabakspezifischen Nitrosamine, der polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und der meisten flüchtige organische Verbindungen auf.
Diese Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass Raucher eine geringere Exposition gegenüber verschiedenen tabakbedingten Schadstoffen erfahren, wenn sie vollständig auf E-Zigaretten umsteigen oder zu Dual-Usern werden und dabei die Anzahl der täglich gerauchten Zigaretten um mindestens die Hälfte reduzieren.
Eine Studie die vom Food and Drug Administration Center for Tobacco Products (FDA) und dem Center for Disease Control and Prevention (CDC) unterstützt wurde zeigt, dass ehemalige Raucher, die derzeit nur E-Zigaretten verwenden, Biomarker für Entzündungen und oxidativen Stress aufweisen, die mit denen ehemaliger Raucher ohne E-Zigarettenkonsum und Nie-Tabak-Konsumenten vergleichbar sind. Die Biomarker sind zudem niedriger als die von derzeitigen Zigarettenrauchern.
Christensen CH, Chang JT, Rostron BL, et al. Biomarkers of Inflammation and Oxidative Stress among Adult Former Smoker, Current E-Cigarette Users-Results from Wave 1 PATH Study. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2021;30(10):1947-1955. doi:10.1158/1055-9965.EPI-21-0140
Eine randomisierte kontrollierte Studie mit gesunden Teilnehmern hat die Auswirkungen untersucht, wenn Raucher auf ein Tabakerhitzungsprodukt oder eine E-Zigarette umsteigen und die Ergebnisse mit der vollständigen Entwöhnung verglichen.
Bereits nach 5 Tagen zeigten die relevanten Biomarker einen signifikanten Rückgang der Werte gegenüber dem Ausgangswert. Die Raucher, die vollständig mit dem Nikotinkonsum aufhörten, hatten die niedrigsten Werte, gefolgt von denjenigen, die auf die E-Zigarette umgestiegen waren, und dann von denjenigen, die zur Verwendung Tabakerhitzern übergingen. Die Teilnehmer, die weiterhin rauchten, wiesen die höchsten Biomarker Werte auf.
Die Autoren schlussfolgern, dass bereits die Verwendung von Tabakerhitzern oder E-Zigaretten über einen kurzen Zeitraum von 5 Tagen zu einer signifikanten Verringerung der Exposition gegenüber toxischen Substanzen führt. In einigen Fällen lagen die Teilnehmer mit Alternativprodukten auf einem ähnlichen Niveau wie die abstinenten Teilnehmer.
McEwan M, Gale N, Ebajemito JK, et al. A randomized controlled study in healthy participants to explore the exposure continuum when smokers switch to a tobacco heating product or an E-cigarette relative to cessation. Toxicol Rep. 2021;8:994-1001. Published 2021 May 8. doi:10.1016/j.toxrep.2021.05.003
Eine Studie aus dem International Journal of Indoor Environment and Health hat die Auswirkungen durch den Konsum von E-Zigaretten auf die Raumluft betrachtet. Dazu wurde während eines Zeitraums von 30 Minuten in einem geschlossenen Raum und in einem Auto E-Zigaretten verwendet. Dabei wurden die Expositonen gemessen. Die Konzentrationen des in der Luft befindlichen Nikotins und aller Biomarker lagen in beiden Settings unter der Bestimmungsgrenze.
In beiden Umgebungen traten bei den Umstehenden jedoch einige kurzfristige Reizsymptome auf, die sich in Form von trockenem Hals, Nase, Augen und Schleim äußerten.
Amalia B, Fu M, Tigova O, et al. Environmental and individual exposure to secondhand aerosol of electronic cigarettes in confined spaces: Results from the TackSHS Project†. Indoor Air. 2021;31(5):1601-1613. doi:10.1111/ina.12841
Eine Studie untersuchte, wie sich der Zigarettenkonsum im Vergleich zu E-Zigaretten und Nichtkonsum über einen längeren Zeitraum auf oxidativen Stress und die Thrombozytenaggregation auswirkt.
Bei der Beobachtung der Teilnehmer über einen Zeitraum von 24 Stunden hat sich gezeigt, dass die Herzfrequenz sowohl durch den Konsum von Tabak- als auch von E-Zigaretten anstieg. Sie war beim Rauchen jedoch signifikant höher als bei der Verwendung von E-Zigaretten. Während die Erhöhung der Herzfrequenz beim Rauchen über den gesamten Zeitraum von 24 Stunden anhielt, war der Effekt der E-Zigarettennutzung nur kurzfristig zu beobachten.
Die Autoren zeigen auch dass E-Zigaretten signifikant geringere Mengen an Oxidationsmitteln, kein Kohlenmonoxid und wesentlich geringere Mengen an Karbonylverbindungen und Partikel erzeugen, als dies bei Zigaretten der Fall ist. Während beim Konsum von Tabakzigaretten eine erhöhnte Ausscheidung von Acrolein-Metaboliten im Urin festzustellen war, konnte dies beim Konsum von E-Zigaretten überhaupt nicht beobachtet werden.
Im Allgemeinen hatte das Rauchen Auswirkungen zu Folge, die auch über Nacht anhielten, während dies bei E-Zigaretten nicht der Fall war. Die Forscher erklären zusammenfassend, dass die durchschnittlichen Auswirkungen von E-Zigaretten geringer sind als bei Tabak-Zigaretten.
Die Wissenschaftler betonen, dass die Aufnahme toxischer Verbrennungsprodukte aus dem Zigarettenrauch bei E-Zigaretten Konsumenten bekanntermaßen deutlich geringer ist. Angesichts einer niedrigeren Herzfrequenz und einer tendenziellen Verringerung von Biomarkern für oxidativen Stress und Thrombozytenaggregation bei E-Zigaretten im Vergleich zum Tabakrauch, kommen die Studienautoren zu dem Schluss, dass E-Zigaretten zwar nicht harmlos sind, aber eine wichtige Möglichkeit zur Schadensreduzierung für Raucher bieten können, wenn diese in der Lage sind, vollständig von Tabak- auf E-Zigaretten umzusteigen.
Benowitz NL, St Helen G, Nardone N, et al. Twenty-Four-Hour Cardiovascular Effects of Electronic Cigarettes Compared With Cigarette Smoking in Dual Users. J Am Heart Assoc. 2020;9(23):e017317. doi:10.1161/JAHA.120.017317
Eine randomisierte klinische Studie hat die Karzinogenbelastung unter afroamerikanischen und lateinamerikanischen Rauchern die teilweise auf E-Zigaretten umgestiegen sind, untersucht.
Die Studie zeigte, dass bei Rauchern die auf E-Zigaretten umgestiegen sind, nach sechs Wochen eine signifikante Verringerung der Karzinogenbelastung und eine Reduktion des Kohlenmonoxids in der Ausatmung nachgewiesen werden konnte.
Zum Ende der Studie benutzen 28,1 Prozent der Teilnehmer ausschließlich E-Zigaretten, 57,9 Prozent wurden zu Dual-Usern und 14 Prozent waren zum ausschließlichen Konsum von Tabakzigaretten zurückgekehrt.
Laut den Autoren der Srtudie deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass E-Zigaretten für afroamerikanische und lateinamerikanische Raucher eine integrative Strategie zur Schadensminimierung sein können.
Pulvers K, Nollen NL, Rice M, et al. Effect of Pod e-Cigarettes vs Cigarettes on Carcinogen Exposure Among African American and Latinx Smokers: A Randomized Clinical Trial. JAMA Netw Open. 2020;3(11):e2026324. Published 2020 Nov 2. doi:10.1001/jamanetworkopen.2020.26324
Eine randomisierte, offene, parallele Kohortenstudie die im Journal Nicotine & Tobacco Research veröffentlicht wurde, hat Veränderungen der Biomarker nach 5-tägiger Nutzung einer E-Zigarette mit Nikotin-Salz im Vergleich zu fortgesetztem Zigarettenrauchen und Zigarettenabstinenz bei gesunden erwachsenen Rauchern untersucht.
Acht der im Urin gemessene Biomarker waren bei den Nutzern der E-Zigarette um insgesamt 85,0 Prozent reduziert, bei Konsumenten von Tabakzigaretten um 14,4 Prozent erhöht und bei abstinenten Teilnehmern um 85,3 Prozent reduziert.
Die Autoren schlussfolgern, dass die vollständige Umstellung von Tabak- auf E-Zigaretten zu einer signifikanten Verringerung der wichtigsten, mit dem Zigarettenrauchen assoziierten Biomarker führt und die Exposition gegenüber wichtigen Karzinogenen und anderen toxischen Substanzen verringert.
Jay J, Pfaunmiller EL, Huang NJ, Cohen G, Graff DW. Five-Day Changes in Biomarkers of Exposure Among Adult Smokers After Completely Switching From Combustible Cigarettes to a Nicotine-Salt Pod System. Nicotine Tob Res. 2020;22(8):1285-1293. doi:10.1093/ntr/ntz206
Das Dampfen von E-Zigaretten der vierten Generation führt zu einer vorübergehenden Entzündung der Lunge und zu Störungen des Gasaustauschs: Ergebnisse aus zwei randomisierten klinischen Studien
Bei der Erhitzung durch eine elektronische Zigarette entsteht aus Propylenglykol und Glycerin ein nikotinhaltiges Aerosol. Dieses hygroskopische/hyperosmolare Aerosol kann sich tief in der Lunge ablagern. Ob diese Ablagerungen lokale Entzündungen auslösen und den pulmonalen Gasaustausch stören, ist nicht bekannt. Ziel dieser Studie war es, die akuten Auswirkungen des Verdampfens elektronischer Zigaretten mit oder ohne Nikotin auf Biomarker der Lungenentzündung, transkutane Gasspannung und Lungenfunktionstests bei jungen und gesunden Tabakrauchern zu untersuchen. Die akuten Auswirkungen des Dampfens ohne Nikotin auf die arterielle Blutgasspannung wurden auch bei starken Rauchern mit Verdacht auf eine koronare Herzkrankheit untersucht. In einer Einzelblindstudie wurden 25 junge Tabakraucher in zufälliger Reihenfolge drei Versuchssitzungen unterzogen: Sham-Vaping und Vaping mit und ohne Nikotin bei 60 W. Zwanzig starke Raucher wurden in einer offenen, randomisierten Parallelstudie ebenfalls dem Sham-Vaping (n = 10) oder Vaping ohne Nikotin (n = 10) ausgesetzt. Bei den jungen Tabakrauchern war im Vergleich zum Sham-Vaping 1) stieg das Serum-Clubzellprotein-16 nach dem Dampfen ohne Nikotin (Mittelwert ± SE, -0,5 ± 0,2 vs. +1,1 ± 0,3 µg/l, P = 0,013) und nach dem Dampfen mit Nikotin (+1,2 ± 0,3 µg/l, P = 0. 009); 2) die transkutane Sauerstoffspannung sank für 60 Minuten nach dem Dampfen ohne Nikotin (Nadir, -0,3 ± 1 vs. -15,3 ± 2,3 mmHg, P < 0,001) und für 80 Minuten nach dem Dampfen mit Nikotin (Nadir, -19,6 ± 2,8 mmHg, P < 0,001). Im Vergleich zum Scheindampfen verringerte das Dampfen ohne Nikotin die arterielle Sauerstoffspannung für 5 Minuten bei stark rauchenden Patienten (+5,4 ± 3,3 vs. -5,4 ± 1,9 mmHg, P = 0,012). Akutes Dampfen von Propylenglykol/Glycerin-Aerosol bei hoher Wattzahl mit oder ohne Nikotin führt bei jungen Tabakrauchern zu einer Schädigung des Atemwegsepithels und einer anhaltenden Abnahme der transkutanen Sauerstoffspannung. Intensives Dampfen beeinträchtigt auch vorübergehend die arterielle Sauerstoffspannung bei starken Rauchern.
Es gab einen statistisch signifikanten Rückgang der respiratorischen Biomarker (FEV1 & FEV1/FVC) bei den Gelegenheitsrauchern in der Bedingung des nikotinfreien Dampfen ohne Geschmack nach der Exposition im Vergleich zum Ausgangswert.
Es wurde kein statistisch signifikanter Unterschied bei den respiratorischen Biomarkern (FEV1) zwischen der Bedingung des nikotinfreien Dampfen ohne Geschmack und der Bedingung des Scheindampfens nach der Exposition berichtet, während die respiratorischen Biomarker (FEV1/FVC) nach der Exposition in der Bedingung des nikotinfreien Dampfen ohne Geschmack statistisch signifikant niedriger waren als in der Bedingung des Scheindampfens.
Es gab keine statistisch signifikanten Unterschiede bei der exspiratorische Spitzenflussrate nach der Exposition im Vergleich zum Ausgangswert in beiden Gruppen und nach der Exposition zwischen den Gruppen.
Keine signifikante Verschlechterung der respiratorischen Biomarker beim Konsum nikotinfreier E-Zigaretten.
Chaumont M, van de Borne P, Bernard A, et al. Fourth generation e-cigarette vaping induces transient lung inflammation and gas exchange disturbances: results from two randomized clinical trials. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2019;316(5):L705-L719. doi:10.1152/ajplung.00492.2018
In dieser randomisierten, klinischen Parallelgruppenstudie erhielten Raucher E-Zigaretten oder Nikotinkaugummi um den Konsum von Tabakzigaretten zu reduzieren.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Exposition gegenüber Schadstoffen während des Gebrauchs von E-Zigaretten im Vergleich zu Tabakzigaretten signifikant reduziert ist. Diese Verringerungen sind mit denen vergleichbar, die bei der Verwendung von Nikotinkaugummi beobachtet wurden.
Messungen der Nikotinkonzentration im Körper zeigen, dass E-Zigarettennutzer mehr Nikotin erhalten als bei der Verwendung von Nikotinkaugummis. Die Nikotinaufnahme ist bei E-Zigaretten im Vergleich zu Zigaretten zwar deutlich reduziert, bleibt aber im Vergleich zu Nikotinkaugummis näher am Rauchen.
Sämtliche anderen Biomarker der Tabakverbrennung gingen nach dem Umstieg von Tabak- auf E-Zigaretten signifikant zurück.
Round EK, Chen P, Taylor AK, Schmidt E. Biomarkers of Tobacco Exposure Decrease After Smokers Switch to an E-Cigarette or Nicotine Gum. Nicotine Tob Res. 2019;21(9):1239-1247. doi:10.1093/ntr/nty140
Eine kanadische Studie hat die Daten der Population Assessment of Tobacco and Health (PATH) Studie aus den Jahren 2013-2014 ausgewertet. Dabei konzentrierte man sich auf die Schadstoffexposition bei Dual-Usern.
Die Ergebnisse zeigten, dass Dual-User, die täglich rauchten, im Vergleich zu denjenigen, die nicht täglich rauchten, signifikant höhere Biomarkerkonzentrationen aufweisen. Der E-Zigarettenkonsum hatte hingegen kaum Auswirkungen auf die Schadstoffbelastung.
Daraus schlussfolgern die Autoren, dass das Zigarettenrauchen der primäre Faktor für die Schadstoffexposition bei Dual-Usern zu sein scheint, wobei der Konsum von E-Zigaretten nur geringe bis keine Auswirkungen auf die Biomarkerwerte hat.
Smith DM, Christensen C, van Bemmel D, et al. Exposure to Nicotine and Toxicants Among Dual Users of Tobacco Cigarettes and E-Cigarettes: Population Assessment of Tobacco and Health (PATH) Study, 2013-2014. Nicotine Tob Res. 2021;23(5):790-797. doi:10.1093/ntr/ntaa252
