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Schlagwort: Tierstudie

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Eine neue Studie untersucht die Auswirkungen von E-Zigaretten auf das Gehirn von Mäusen. Die Forscher fanden heraus, dass eine dreimonatige Exposition gegenüber dem E-Zigaretten-Dampf (JUUL Pods) bei Mäusen zu Veränderungen in bestimmten Hirnregionen führte, die mit Belohnung und Sucht in Verbindung stehen. Insbesondere führte die Exposition zu Veränderungen in der Glutamat-Signalisierung im Nucleus Accumbens und im Hippocampus, die beide wichtige Rollen bei der Belohnungsverarbeitung im Gehirn spielen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass E-Zigaretten, insbesondere solche mit hohen Nikotinkonzentrationen und Geschmacksrichtungen wie Minze oder Mango, möglicherweise das Risiko einer Suchtentwicklung erhöhen können.

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

Der Konsum von elektronischen Zigaretten (E-Zigaretten) hat in letzter Zeit dramatisch zugenommen, insbesondere unter Jugendlichen. Frühere Studien unseres Labors haben gezeigt, dass eine chronische Exposition gegenüber E-Zigaretten, die 24 mg/ml Nikotin enthalten, mit einer Dysregulation der Glutamattransporter und der Neurotransmitterwerte im Gehirn eines Mausmodells verbunden war. In dieser Studie untersuchten wir die Wirkung einer dreimonatigen kontinuierlichen Exposition gegenüber E-Zigaretten-Dampf (JUUL-Pods), der eine hohe Nikotinkonzentration enthält, auf die Expression von Glutamat-Rezeptoren und -Transportern in Gehirnregionen der Drogenbelohnung, wie dem Nucleus accumbens (NAc)-Kern (NAc-Kern), der NAc-Hülle (NAc-Shell) und dem Hippocampus (HIP) bei weiblichen C57BL/6-Mäusen. Eine dreimonatige Exposition bei JUUL mit Minz- oder Mango-Geschmack (mit 5% Nikotin, 59 mg/ml) induzierte eine Hochregulierung der Expression des metabotropen Glutamat-Rezeptors 1 (mGluR1) und des postsynaptischen Dichteproteins 95 (phosphoryliertes und gesamtes PSD95) und eine Herunterregulierung von mGluR5 und Glutamat-Transporter 1 (GLT-1) in der NAc-Hülle. Darüber hinaus war eine dreimonatige Exposition gegenüber JUUL mit einer Hochregulierung der mGluR5- und GLT-1-Expression in der HIP verbunden. Diese Ergebnisse zeigten, dass eine dreimonatige Exposition gegenüber E-Zigaretten-Dampf mit hohen Nikotinkonzentrationen unterschiedliche Wirkungen auf das glutamaterge System in der NAc und HIP induzierte, was auf eine Dysregulation der Aktivität des glutamatergen Systems in mesolimbischen Gehirnregionen hindeutet.

https://doi.org/10.3390/toxics8040095

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33137879/

Alhaddad H, Wong W, Sari AT, Crotty Alexander LE, Sari Y. Effects of 3-Month Exposure to E-Cigarette Aerosols on Glutamatergic Receptors and Transporters in Mesolimbic Brain Regions of Female C57BL/6 Mice. Toxics. 2020;8(4):95. Published 2020 Oct 29. doi:10.3390/toxics8040095

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Trotz der verbreiteten Verwendung von E-Zigaretten und der befürchteten negativen Auswirkungen von Nikotin auf das Herz, sind die schädlichen Auswirkungen von E-Zigaretten auf das Herz noch nicht gut bekannt. Eine Studie untersuchte die negativen Auswirkungen von E-Zigaretten mit Nikotin auf die Herzstruktur und -funktion bei Mäusen, die mit einer fettreichen Diät ernährt wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass Mäuse, die mit E-Zigaretten (mit 2,4% Nikotin) behandelt wurden, im Vergleich zu Mäusen, die mit E-Zigaretten (0% Nikotin) oder Salznebel behandelt wurden, eine Abnahme der Herzfunktion zeigten. Es wurde auch eine Zunahme von oxidativem Stress und andere schädliche Effekte beobachtet. Diese Ergebnisse werfen Fragen über die Sicherheit von E-Zigaretten auf.

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

Trotz des weit verbreiteten Gebrauchs elektronischer Zigaretten, auch bekannt als E-Zigaretten, und der vermuteten schädlichen Auswirkungen von Nikotin auf das Herz sind die schädlichen Auswirkungen von E-Zigaretten auf das Herz noch nicht ausreichend bekannt. In dieser Studie werden die schädlichen Auswirkungen von E-Zigaretten mit Nikotin in Dosen, die zirkulierendes Nikotin und Cotinin in ähnlichen Bereichen wie bei Gewohnheitsrauchern ergeben, und einer fettreichen Diät (HFD) auf die Herzstruktur und -funktion in einem häufig verwendeten Modell für ernährungsbedingte Adipositas (DIO) untersucht. C57BL/6J-Mäuse, die eine HFD erhielten, wurden 12 Wochen lang einer E-Zigarette in Anwesenheit (2,4 % Nikotin) oder Abwesenheit (0 % Nikotin) von Nikotin und Kochsalz-Aerosol ausgesetzt. Echokardiographische Daten zeigten eine Abnahme der linksventrikulären (LV) fraktionierten Verkürzung, der LV-Auswurfsfraktion und der Geschwindigkeit der zirkumferentiellen Faserverkürzung (VCF) bei Mäusen, die mit E-Zigarette (2,4% Nikotin) behandelt wurden, im Vergleich zu Mäusen, die E-Zigarette (0% Nikotin) oder Kochsalzlösung ausgesetzt waren. Kardiomyozyten (CM) von Mäusen, die mit E-Zigarette (2,4% Nikotin) behandelt wurden, wiesen LV-Anomalien auf, einschließlich Lipidanhäufung (ventrikuläre Steatose), myofibrilläre Störung und Zerstörung sowie mitochondriale Hypertrophie, wie durch Transmissionselektronenmikroskopie gezeigt wurde. Die schädlichen Auswirkungen von E-Zigaretten (2,4 % Nikotin) auf die Herzstruktur und -funktion gingen mit erhöhtem oxidativem Stress, erhöhten Werten an freien Fettsäuren im Plasma, CM-Apoptose und Inaktivierung der AMP-aktivierten Proteinkinase und Aktivierung ihres nachgeschalteten Ziels, der Acetyl-CoA-Carboxylase, einher. Unsere Ergebnisse deuten auf tiefgreifende negative Auswirkungen von E-Zigaretten (2,4 % Nikotin) auf das Herz von fettleibigen Mäusen hin und werfen Fragen über die Sicherheit des Nikotinkonsums von E-Zigaretten auf.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0239671

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33002059/

Hasan KM, Friedman TC, Parveen M, et al. Electronic cigarettes cause alteration in cardiac structure and function in diet-induced obese mice. PLoS One. 2020;15(10):e0239671. Published 2020 Oct 1. doi:10.1371/journal.pone.0239671

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Die Studie untersuchte den Einfluss von E-Zigaretten auf die Entwicklung von Brustkrebs und Lungenmetastasen. Die Forscher vermuten, dass E-Zigaretten die Entstehung von Brustkrebs und Lungenmetastasen fördern könnten, indem sie die Interaktion von Krebszellen mit speziellen Zellen des Immunsystems, sogenannten Tumor-assoziierten Makrophagen, beeinflussen. Die Ergebnisse zeigen, dass E-Zigaretten das Wachstum von Krebszellen und die Metastasierung in die Lunge fördern können, indem sie die Expression bestimmter Proteine erhöhen und die Interaktion zwischen Krebszellen und Tumor-assoziierten Makrophagen verstärken. Die Studie verdeutlicht die wichtige Rolle von Tumor-assoziierten Makrophagen in der Entstehung von Krebs durch E-Zigaretten.

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

Junge Frauen sind eine Zielgruppe von E-Zigarettenherstellern, was Anlass zur Besorgnis über mögliche Zusammenhänge mit Brustkrebs gibt, die noch nicht geklärt sind. Wir stellten die Hypothese auf, dass E-Zigaretten die Entwicklung von Brustkrebs und die Metastasierung in der Lunge möglicherweise durch eine Wechselwirkung zwischen BC-Monozyten und tumorassoziierten Makrophagen (TAM) über die Achsen CCL5 und V-CAM-1 fördern. Wir konnten zeigen, dass E-Zig die Infiltration von zirkulierenden Monozyten im Brustfettpolster-Modell (MFP) fördert. Darüber hinaus steigerte die E-Zig-Exposition das Wachstum von BC-Zellen im MFP-Tumor und die metastatische Besiedlung der Lunge signifikant; immunhistochemische Färbungen illustrierten die Zunahme der TAMs-Infiltration, die verringerte BC-Zell-Apoptose und den erhöhten Proliferationsindex nach E-Zig-Exposition. In-vitro-Studien zeigen, dass die Behandlung mit E-Zigaretten-Dampfkondensat (EVC) die Proteinexpression von CCL5, V-CAM-1 und anderen pro-tumorösen Faktoren in BC-Zellen hochreguliert. Ein Co-Kultur-System zeigte, dass sowohl EVC als auch Makrophagen unabhängig voneinander das Wachstum und die Migration von BC-Zellen über die CCL5/CCR1/CCR5-Achse stimulierten. Während der Metastasierung stimulierte die E-Zig-Exposition das Überleben der BC-Zellen durch direkte Interaktion mit infiltrierten Makrophagen, die durch VCAM-1 und Integrin α4β1 reguliert wird. Unsere Ergebnisse zeigen zum ersten Mal, dass E-Zig das Wachstum und die Metastasierung von BC-Zellen fördert. Diese Studie unterstreicht die kritische Rolle von TAMs über CCL5 und VCAM-1 Wege in E-cig gefördert BC Tumor Entwicklung.

https://doi.org/10.1016/j.canlet.2020.08.010

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32829009/

Pham K, Huynh D, Le L, et al. E-cigarette promotes breast carcinoma progression and lung metastasis: Macrophage-tumor cells crosstalk and the role of CCL5 and VCAM-1. Cancer Lett. 2020;491:132-145. doi:10.1016/j.canlet.2020.08.010

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E-Zigaretten erzeugen nikotinhaltige Aerosole zum Inhalieren und sind bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen zu einem beliebten Tabakprodukt geworden. Die langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen des Einatmens von E-Zigaretten-Aerosol sind jedoch noch nicht ausreichend erforscht. Eine Studie zeigt nun, dass E-Zigaretten-Konsum über zwei Monate hinweg zu einer Unterdrückung von blutbildenden Stammzellen im Knochenmark führen kann. Konkret wurden die gemeinsamen myeloiden Vorläuferzellen und Granulozyten-Makrophagen-Vorläuferzellen bei den E-Zigaretten-exponierten Mäusen im Vergleich zu Luft-exponierten Tieren verringert. Die Wettbewerbsfähigkeit bei Knochenmarktransplantationen wurde jedoch nicht beeinträchtigt. Bei einer Entzündungsreaktion durch Lipopolysaccharid (LPS) zeigten die transplantierten Mäuse keine signifikanten Unterschiede. Fünf Monate später hatten Mäuse, die das Knochenmark von E-Zigaretten-exponierten Tieren und Lipopolysaccharid erhalten hatten, mehr Monozyten im Blut. Das deutet darauf hin, dass die blutbildenden Stammzellen für eine spezielle Art von Blutzellen ausgerichtet waren. E-Zigaretten-Konsum hatte keinen Einfluss auf bestimmte genetische Mutationen im Blut, aber es gab einen leichten Anstieg von JAK2V617F-mutierten Zellen. Insgesamt zeigen die Ergebnisse der Studie, dass chronischer E-Zigaretten-Konsum über zwei Monate hinweg die blutbildenden Stammzellpopulationen im Knochenmark verändert, jedoch keine Auswirkungen auf die Wiederherstellungsfähigkeit der Stammzellen in der Transplantation hat.

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

Elektronische Zigaretten (E-Zigaretten) erzeugen nikotinhaltige Aerosole zum Inhalieren und haben sich zu einem beliebten Tabakprodukt bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen entwickelt. Da sie erst seit relativ kurzer Zeit auf dem Markt sind, ist jedoch wenig über ihre gesundheitlichen Auswirkungen bekannt. Nur wenige Studien haben die langfristigen Auswirkungen des Inhalierens von E-Zigarettenrauch oder -dampf untersucht. Hier zeigen wir, dass eine zweimonatige Exposition gegenüber E-Zigaretten zu einer Unterdrückung der hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen (HSPCs) im Knochenmark führt. Insbesondere die gemeinsamen myeloischen Vorläuferzellen und die Granulozyten-Makrophagen-Vorläuferzellen waren bei E-Zigaretten-exponierten Tieren im Vergleich zu Mäusen, die der Luft ausgesetzt waren, vermindert. Die kompetitive Rekonstitution in Knochenmarkstransplantaten wurde durch die zweimonatige E-Zigaretten-Exposition nicht beeinträchtigt. Als Mäuse, die der Luft und der E-Zigarette ausgesetzt waren, mit einem Entzündungsreiz durch Lipopolysaccharid (LPS) konfrontiert wurden, war die Konkurrenzfähigkeit zwischen den beiden Gruppen nicht signifikant unterschiedlich. Mäuse, die mit Knochenmark von E-Zigaretten- und LPS-exponierten Mäusen transplantiert wurden, wiesen jedoch fünf Monate nach der Transplantation erhöhte Monozyten in ihrem peripheren Blut auf, was auf eine myeloische Verzerrung hinweist, die der Reaktion gealterter hämatopoetischer Stammzellen (HSC) auf eine akute Entzündungsreaktion ähnelt. Wir untersuchten auch, ob die E-Zigarettenexposition den selektiven Vorteil von hämatopoetischen Zellen mit myeloischen Malignitätsmutationen verstärkt. Die einmonatige E-Zigarettenexposition führte zu einem leichten Anstieg der mutierten JAK2V617F-Zellen im peripheren Blut, hatte aber keinen Einfluss auf die TET2-/--Zellen. Insgesamt zeigen unsere Ergebnisse, dass eine chronische E-Zigaretten-Exposition über zwei Monate die HSPC-Populationen im Knochenmark verändert, aber keinen Einfluss auf die HSC-Rekonstitution in primären Transplantaten hat.

https://doi.org/10.3390/cancers12082292

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32824092/

Ramanathan G, Craver-Hoover B, Arechavala RJ, et al. E-Cigarette Exposure Decreases Bone Marrow Hematopoietic Progenitor Cells. Cancers (Basel). 2020;12(8):2292. Published 2020 Aug 14. doi:10.3390/cancers12082292

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Eine Studie untersuchte die Auswirkungen des Ersatzes von Zigarettenrauch durch E-Dampf auf den Stoffwechsel von Mutter und Kind während der Schwangerschaft. Hierfür wurden BALB/c-Mäuse entweder mit Luft oder Zigarettenrauch exponiert und während der Schwangerschaft auf E-Dampf umgestellt. Es wurden Marker des Glukose- und Lipidstoffwechsels in Leber und Plasma der Mutter und ihrer männlichen Nachkommen gemessen. Bei den Mäusen, die Zigarettenrauch ausgesetzt waren, wurden Veränderungen im Stoffwechsel festgestellt, während bei den Mäusen, die auf E-Dampf umgestellt wurden, diese weniger signifikant waren. Die Nachkommen, die Zigarettenrauch ausgesetzt waren, hatten eine beeinträchtigte Glukosetoleranz und erhöhte Werte von NEFA und Lebertriglyceriden. E-Dampf führte bei ihnen zu einer Wiederherstellung der Lipidhomöostase, verbesserte aber nicht die Glukosetoleranz. Die Studie zeigt, dass in einem Mausmodell eine niedrige Dosis von E-Dampf während der Schwangerschaft weniger toxisch als Zigarettenrauch ist.

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

Rauchen ist ein bedeutender Risikofaktor für die Entwicklung von Stoffwechselkrankheiten. Aufgrund des gesellschaftlichen Drucks, mit dem Rauchen aufzuhören, nutzen viele schwangere Frauen das Dampfen als alternative Nikotinquelle. Die metabolischen Folgen des Ersatzes von Tabakzigaretten durch E-Zigaretten während der Schwangerschaft sind jedoch unbekannt. Daher untersuchten wir die metabolischen und hepatischen Auswirkungen des Ersatzes von Zigarettenrauch durch E-Dampf während der Schwangerschaft bei den Müttern und ihren Nachkommen. Weibliche BALB/c-Mäuse wurden ab sechs Wochen vor der Schwangerschaft bis zur Laktation entweder der Luft oder dem Zigarettenrauch ausgesetzt (SE). Bei der Paarung wurde eine Untergruppe der SE-Mäuse stattdessen E-Dampf ausgesetzt. Marker des Glukose- und Lipidstoffwechsels wurden in den Lebern und im Plasma der Mütter und ihrer männlichen Nachkommen (13 Wochen) gemessen. Bei den SE-Müttern waren die Plasmainsulinspiegel reduziert, was zu einem Anstieg der hepatischen Glukoneogenese und der nicht veresterten Fettsäuren (NEFA) im Plasma führte. Bei den E-Dampf-Ersatzmüttern waren diese Veränderungen nicht so signifikant. Bei den SE-Nachkommen war die Glukosetoleranz beeinträchtigt, und die NEFA- und Triglyceridkonzentrationen im Plasma waren erhöht. Der E-Dampf-Ersatz stellte die Lipid-Homöostase wieder her, verbesserte aber nicht die Glukosetoleranz. In einem Mausmodell ist der niedrig dosierte Ersatz von E-Zigaretten während der Schwangerschaft daher weniger toxisch als Zigarettenrauch.

https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2020.07.012

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32750443/

Li G, Chan YL, Wang B, Saad S, Oliver BG, Chen H. Replacing smoking with vaping during pregnancy: Impacts on metabolic health in mice. Reprod Toxicol. 2020;96:293-299. doi:10.1016/j.reprotox.2020.07.012

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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

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Die Verwendung von E-Zigaretten stellt ein Gesundheitsrisiko dar. Eine neue Studie zeigt erstmals, dass E-Zigaretten die Ausbreitung von Brustkrebszellen in der Lunge fördern können. Die Studie wurde an einer etablierten menschlichen Brustkrebszelllinie und an Mäusen durchgeführt, die mit E-Zigaretten-Vapor ausgesetzt wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Tumorlast in den Lungen der Mäuse, die den E-Zigaretten-Vapor ausgesetzt waren, im Vergleich zu den Kontrollmäusen fast verdoppelt war. Obwohl die E-Zigaretten-Exposition nicht den proliferativen Index der Tumorzellen veränderte, wurde eine signifikante Verringerung des programmierten Zelltods beobachtet.

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.

Anmerkung: Die Studie wurde 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

Das Rauchen von elektronischen Zigaretten (E-Zigaretten) oder Vaping ist aufgrund seiner Beliebtheit ein neues Problem für die öffentliche Gesundheit. Während über die vielfältigen schädlichen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit berichtet wird, befasst sich keine aktuelle Studie mit den Auswirkungen von E-Zigaretten auf die Metastasierung von Tumoren, der Hauptursache für die Tumorsterblichkeit. Anhand der etablierten menschlichen Brustkrebszelllinie MDA MB-231 konnten wir zunächst zeigen, dass E-Zig-Dampfextrakt (Nikotin 24 mg/ml, Propylenglykol 50 %, pflanzliches Glycerin 50 %, keine Aromastoffe) die Migration von Tumorzellen signifikant verstärkte (P<0,0001), aber keine signifikante Wirkung auf die Proliferation von Tumorzellen zeigte (P>0,05). Um die metastasenfördernde Wirkung von E-Zigaretten in vivo zu untersuchen, verwendeten wir NOD-SCID-Gamma-Mäuse, denen wir Tumorzellen über die Schwanzvene injizierten. Bei diesen Mäusen verdoppelte eine 4-wöchige E-Zigaretten-Exposition (Nikotin 24 mg/ml, Propylenglykol 50%, pflanzliches Glycerin 50%, keine Aromastoffe, 2 h/Tag, 5 Tage/Woche) fast die Tumorlast in den exponierten Lungen im Vergleich zu den Kontrollen (P=0,0036). Während die E-Zigaretten-Exposition den Proliferations-Index der in der Lunge kolonisierten Tumorzellen nicht veränderte (P=0,7953), war die Apoptose der Tumorzellen signifikant reduziert (P<0,001). Insgesamt haben unsere Daten zum ersten Mal die lungenbesiedlungsfördernde Wirkung von E-Zigaretten auf menschliche Brustkrebszellen nachgewiesen. Diese Ergebnisse zeigen die Risiken von E-Zigaretten für die Lungenmetastasierung verschiedener Krebsarten und rechtfertigen weitere Studien über die zugrunde liegenden Mechanismen.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc7476960/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32922603/

Huynh D, Huang J, Le LTT, et al. Electronic cigarettes promotes the lung colonization of human breast cancer in NOD-SCID-Gamma mice. Int J Clin Exp Pathol. 2020;13(8):2075-2081. Published 2020 Aug 1.

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In dieser Studie wurde untersucht, wie sich das Rauchen von JUUL E-Zigaretten auf die Gesundheit des Herzkreislaufsystems auswirkt. Die Studie wurde an Mäusen durchgeführt, die JUUL-E-Zigaretten-Dampf ausgesetzt waren. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits kurzfristige Exposition gegenüber JUUL-E-Zigaretten zu einer verstärkten Aktivierung von Blutplättchen führt und das Risiko für thrombotische Ereignisse erhöht. Dies geschieht durch Veränderungen in der Funktion von Blutplättchen wie Aggregation und Sekretion.

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

Hintergrund: Rauchen ist die wichtigste vermeidbare Todesursache in den Vereinigten Staaten und weltweit und wird mit schwerwiegenden kardiovaskulären Gesundheitsfolgen, einschließlich thrombotischer Erkrankungen, in Verbindung gebracht. In jüngster Zeit haben elektronische Zigaretten (E-Zigaretten) und insbesondere JUUL unter Rauchern, Nichtrauchern, schwangeren Frauen und sogar Jugendlichen große Popularität erlangt, was alarmierend ist. Interessanterweise gibt es keine Informationen/Studien über die Auswirkungen von JUUL auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen, insbesondere im Zusammenhang mit der Modulation der Thrombozytenaktivierung. Daher ist es wichtig, die mit JUUL verbundenen Gesundheitsrisiken für Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu ermitteln.

Methoden und Ergebnisse: Wir verwendeten ein passives E-Vape-Dampf-Inhalationssystem, bei dem C57BL/6J-Mäuse (10-12 Wochen alt) JUUL-E-Zigaretten-Dampf ausgesetzt wurden. Als E-Liquid wurden JUUL-Pods mit Mentholgeschmack verwendet, die 5 Gewichtsprozent Nikotin enthielten. Die Mäuse wurden 2 Wochen lang täglich insgesamt 70 Zügen ausgesetzt, mit einer Zugdauer von 3 Sekunden und einem Zugintervall von 25 Sekunden. Die Auswirkungen von JUUL im Vergleich zu sauberer Luft wurden auf die Funktion der Blutplättchen der Maus in vitro (z. B. Aggregation) und in vivo (z. B. Thrombosemodell mit FeCl3-induzierter Verletzung der Halsschlagader) analysiert. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine kurzzeitige Exposition gegenüber der E-Zigarette JUUL eine Hyperaktivierung der Thrombozyten verursacht und die Thrombus-Okklusion sowie die Hämostase-/Blutungszeiten im Vergleich zu sauberer Luft verkürzt (Mediane von 14 vs. 200 Sekunden, P < .01 bzw. 35 vs. 295 Sekunden, P < .001).

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse dokumentieren erstmals, dass eine kurzzeitige Exposition gegenüber der E-Zigarette JUUL das Risiko thrombotischer Ereignisse erhöht, zum Teil durch Modulation der Thrombozytenfunktion, wie Aggregation und Sekretion, bei Mäusen.

https://doi.org/10.1177/1074248420941681

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32691614/

Ramirez JEM, Karim ZA, Alarabi AB, et al. The JUUL E-Cigarette Elevates the Risk of Thrombosis and Potentiates Platelet Activation. J Cardiovasc Pharmacol Ther. 2020;25(6):578-586. doi:10.1177/1074248420941681

Veröffentlicht am

Die Studie zeigt, dass das Rauchen von E-Zigaretten mit Nikotin dazu führen kann, dass der ACE2-Rezeptor im Körper erhöht wird. Dieser Rezeptor wird mit dem Virus SARS-Cov-2 in Verbindung gebracht, das COVID-19 verursacht. Mäuse mit einem bestimmten Gen (nAChRα7) hatten eine höhere ACE2-Rezeptor-Expression, während Mäuse ohne dieses Gen eine geringere Entzündungsreaktion und eine niedrigere ACE2-Rezeptor-Expression zeigten. Dies könnte darauf hindeuten, dass E-Zigaretten das Risiko für eine COVID-19-Infektion erhöhen könnten, insbesondere bei Menschen mit bestimmten genetischen Merkmalen.

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

Das Dampfen von elektronischen Zigaretten (E-Zigaretten) nimmt in den Vereinigten Staaten rasch zu, da E-Zigaretten als weniger schädlich gelten als brennbare Zigaretten. Die möglichen Mechanismen, die die Toxizität und die Auswirkungen von E-Zigaretten auf die Lungengesundheit vermitteln, sind jedoch nur begrenzt erforscht worden. Wir stellten die Hypothese auf, dass die subchronische Exposition gegenüber E-Zigaretten eine Entzündungsreaktion und eine gestörte Reparatur/einen gestörten Umbau der extrazellulären Matrix (ECM) auslöst, die durch den α7-Nicotin-Acetylcholin-Rezeptor (nAChRα7) vermittelt werden. Erwachsene Wildtyp- (WT), nAChRα7-Knockout- (KO) und lungenepithelzellspezifische KO-Mäuse (nAChRα7 CreCC10) wurden E-Zigaretten-Aerosolen ausgesetzt, die Propylenglykol (PG) mit oder ohne Nikotin enthielten. Bronchoalveoläre Lavageflüssigkeit (BALF) und Lungengewebe wurden entnommen, um die E-Zigaretten-induzierte Entzündungsreaktion bzw. den ECM-Umbau zu bestimmen. Die subchronische E-Zigarettenexposition mit Nikotin führte zu einem erhöhten entzündlichen Zelleinstrom von Makrophagen und T-Lymphozyten, einschließlich erhöhter proinflammatorischer Zytokine in der BALF und eines erhöhten SARS-Cov-2 Covid-19 ACE2-Rezeptors, während nAChRα7 KO-Mäuse eine reduzierte Entzündungsreaktion in Verbindung mit einem verringerten ACE2-Rezeptor zeigten. Interessanterweise waren Matrix-Metalloproteinasen (MMPs) wie MMP2, MMP8 und MMP9 sowohl auf der Protein- als auch auf der mRNA-Transkript-Ebene bei weiblichen und männlichen KO-Mäusen verändert, während WT-Mäuse, die nur PG ausgesetzt waren, einen geschlechtsabhängigen Phänotyp aufwiesen. Darüber hinaus war MMP12 bei männlichen Mäusen, die PG mit oder ohne Nikotin ausgesetzt waren, in einer nAChRα7-abhängigen Weise signifikant erhöht. Darüber hinaus veränderte die subchronische E-Zigaretten-Exposition mit oder ohne Nikotin die Häufigkeit von ECM-Proteinen, wie Kollagen und Fibronektin, signifikant in einer geschlechtsabhängigen Weise, aber ohne die direkte Rolle des nAChRα7-Gens. Insgesamt beeinflusste die subchronische E-Zigaretten-Exposition mit oder ohne Nikotin die Entzündung der Lunge und die Reparaturreaktionen bzw. den Umbau der ECM, die durch nAChRα7 in einer geschlechtsabhängigen Weise vermittelt wurden.

https://doi.org/10.1186/s12931-020-01396-y

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32552811/

Wang Q, Sundar IK, Li D, et al. E-cigarette-induced pulmonary inflammation and dysregulated repair are mediated by nAChR α7 receptor: role of nAChR α7 in SARS-CoV-2 Covid-19 ACE2 receptor regulation. Respir Res. 2020;21(1):154. Published 2020 Jun 18. doi:10.1186/s12931-020-01396-y

Veröffentlicht am

Die Studie untersuchte, wie sich der Entzug von E-Zigaretten (e-CIG) im Vergleich zum Entzug von herkömmlichen Zigaretten (CIG) auf Verhalten und Gehirnchemie von Mäusen auswirkt. Die Ergebnisse zeigten, dass der Entzug von e-CIG und CIG zu frühzeitigen Verhaltensänderungen wie Gedächtnisproblemen, erhöhter Angst und zwanghaftem Verhalten führte, die bis zu 60-90 Tage andauerten. Zudem traten erst 15-30 Tage nach dem Entzug von e-CIG und CIG auch Veränderungen im Zusammenhang mit Aufmerksamkeit und Depression auf, die bis zu 90 Tage anhielten. Auf molekularer Ebene wurden Veränderungen in bestimmten Botenstoffen im Gehirn festgestellt, die mit den Verhaltensänderungen korrelierten.

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 Raucherentwöhnung führt zu einem Entzugssyndrom, das mit Angstzuständen, Depressionen und beeinträchtigten neurokognitiven Funktionen einhergeht. Über den Entzug von E-Zigaretten (e-CIG) ist jedoch viel weniger bekannt. Wir untersuchten bei Balb/c-Mäusen die verhaltensmäßigen und neurochemischen Auswirkungen des Entzugs über einen Zeitraum von bis zu 90 Tagen nach einer siebenwöchigen intermittierenden Exposition gegenüber e-CIG-Dampf oder Zigarettenrauch (CIG). Der Entzug von e-CIG und CIG führte zu frühen Verhaltensänderungen wie Defiziten im räumlichen Gedächtnis (räumliche Objekterkennung), erhöhter Angst (elevated plus maze test) und zwanghaftem Verhalten (Marmorvergrabungs-Test), die 60-90 Tage lang anhielten. Insbesondere aufmerksamkeitsbezogene (virtuelle Objekterkennungsaufgabe) und depressionsähnliche Verhaltensweisen (Schwanzaufhängung und Saccharosepräferenztest) traten erst 15-30 Tage nach dem Entzug auf und hielten bis zu 90 Tage lang an. Auf der Ebene des Hippocampus waren die durch den Entzug induzierten Veränderungen der AMPA-Rezeptor-Untereinheiten GluA1 und GluA2/3, des PSD95-Proteins, des Corticotropin-Releasing-Faktors (Crf) und des Crf-Rezeptors 1 (CrfR1) mRNA biphasisch: Die AMPA-Rezeptor-Untereinheit und die PSD95-Proteinspiegel blieben zunächst unverändert und nahmen nach 60-90 Tagen ab, während die Crf/CrfR1-mRNA-Spiegel zunächst anstiegen und dann nach 60 Tagen deutlich abnahmen. Diese späten Abnahmen korrelierten mit den Verhaltensbeeinträchtigungen, insbesondere mit dem Auftreten depressionsähnlicher Verhaltensweisen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass erhebliche Verhaltens- und neurochemische Veränderungen fortbestehen oder sogar erst spät nach dem Entzug einer chronischen CIG-Rauch- oder e-CIG-Dampfexposition auftreten, und unterstreichen, wie wichtig es ist, ähnliche Studien an Menschen, einschließlich e-CIG-Vapern, durchzuführen.

https://doi.org/10.1016/j.phrs.2020.104941

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32450347/

Ponzoni L, Braida D, Carboni L, et al. Persistent cognitive and affective alterations at late withdrawal stages after long-term intermittent exposure to tobacco smoke or electronic cigarette vapour: Behavioural changes and their neurochemical correlates. Pharmacol Res. 2020;158:104941. doi:10.1016/j.phrs.2020.104941