Uuringud näitavad, et sigarettide ja e-sigarettide mõju südame-veresoonkonnale on hämmastavalt sarnane

Uuringud näitavad, et sigarettide ja e-sigarettide mõju südame-veresoonkonnale on hämmastavalt sarnane

Kaks seotud uuringut, üks inimestel ja teine ​​rottidel, näitasid, et sigarettide ja e-sigarettide mõju südame-veresoonkonnale on hämmastavalt sarnane ning need kahjulikud mõjud veresoonte funktsioonile on tõenäoliselt põhjustatud võõrkehade sissehingamisest tingitud hingamisteede ärritusest. Ameerika Südameassotsiatsiooni eelretsenseeritavas ajakirjas Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology (ATVB) täna avaldatud uue uuringu kohaselt, mitte sigaretisuitsu või e-sigareti auru (aerosool) spetsiifiline komponent.

Teadaolevalt põhjustavad nii sigarettide suitsetamine kui ka e-sigareti suitsetamine endoteeli düsfunktsiooni, suurte veresoonte suutmatust piisavalt avaneda, et varustada südant ja teisi kudesid piisava verega. See võib olla südame-veresoonkonna haiguste varajane näitaja. Endoteelirakud ääristavad kõigi veresoonte sisemust ja reguleerivad veresoonte avanemist, ainete vahetust vereringe ja ümbritseva koe vahel ning immuun- ja põletikureaktsioone.

Selle projekti eesmärk oli välja selgitada, miks üha suurem hulk sissehingatavaid tubakatooteid, sealhulgas põlevad sigaretid, kuumutatud tubakatooted ja e-sigaretid, kahjustavad endoteeli funktsiooni, hoolimata nende toodete põhimõttelistest erinevustest. Tubakasuitsus on tuvastatud tuhandeid kemikaale, millest osa on ka e-sigareti aerosoolides kas algkoostisosa või kuumutamisprotsessi keemilise reaktsiooni produktina. "Püüdsime välja selgitada, milline suitsu või e-sigareti auru komponent võib põhjustada veresoonte tõhusa toimimise halvenemist."

Matthew L. Springer, Ph.D., mõlema uuringu juhtivteadur, meditsiiniprofessor, San Francisco California ülikooli kardioloogia osakond

Springer ja tema kolleegid viisid läbi kaks uuringut, et uurida suitsetamise ja aurustamise mõju südame-veresoonkonna funktsioonile nii rottidel kui inimestel.

Endoteeli funktsiooni kahjustus sigaretisuitsu poolt ei ole põhjustatud konkreetsest suitsukomponendist, vaid pigem vagaalsest sisenemisest hingamisteedest

Rottidega läbiviidud uuringus tuvastati arteriaalse voolu vahendatud dilatatsioon (FMD), st h. mõõdeti veresoonte võimet laieneda enne ja pärast kokkupuudet nelja tüüpi tavapäraste põlevate sigarettide suitsuga: tavaline nikotiin, vähendatud nikotiin, tavaline nikotiin koos mentooliga ja vähendatud nikotiin koos mentooliga. Mentooli lisatakse paljudele tubakatoodetele ja see võib vähendada suitsetamisest põhjustatud ärritust, eriti uutel suitsetajatel, ning võib mängida olulist rolli nikotiinisõltuvuse leevendamisel.

Uuringu tulemused näitasid, et veresoonte laienemine vähenes pärast kõigi nelja tüüpi sigarettide kasutamist, kusjuures vähenemise ulatus oli olenevalt sigaretitüübist 20–46%. Nikotiini ei olnud veresoonte funktsiooni kahjustamiseks vaja, kuid kõrgemat nikotiinisisaldust seostati suu- ja sõrataudi suurema langusega kui madalamat nikotiinisisaldust ja mentooli seostati suu- ja sõrataudi väiksema vähenemisega kui mentoolivabad tooted.

Springer rõhutas, et järeldust, et mentooli lisamine põhjustas voolust põhjustatud laienemise halvenemise raskust, ei tohiks üle tõlgendada, viidates sellele, et mentool on kasulik lisaaine suitsetamis- ja suitsutoodetes, kuna kahjustus oli endiselt märkimisväärne ja mentoolil on muid kahjulikke mõjusid.

Rotid puutusid kokku ka kahe peamise gaasiga, mida leiti nii suitsu kui ka e-sigareti aerosoolides, samuti puhaste süsiniku nanoosakestega, et hinnata seda tüüpi komponentide mõju veresoonte laienemisele. Gaasidel ja süsinikuosakestel oli sarnane kahjulik mõju kui tervel tubakasuitsul, kuigi need kujutasid endast täiesti erinevaid suitsu keemilisi ja füüsikalisi komponente.

"Kuna voolu vahendatud laienemist mõjutasid suits, suitsu gaasifaasilised komponendid ja lihtsad süsinikuosakesed, kusjuures ükski komponent ei olnud ainuvastutav, uurisime seejärel, kas mehhanism hõlmas tavalist hingamisstiimuli reaktsiooni, mis hõlmas vagusnärvi." ütles Springer.

Vagusnärv on parasümpaatilise närvisüsteemi põhikomponent, mis kontrollib tahtmatuid siseorganite funktsioone. See vastutab seedimise, südame löögisageduse, hingamissageduse, vasodilatatsiooni, põletikuliste reaktsioonide ja kopsufunktsioonide, näiteks köharefleksi ja lima tootmise reguleerimise eest.

Selle hüpoteesi kontrollimiseks panid teadlased pärast vaguse närvide lõikamist tuimastatud rotid suitsule. Nad leidsid, et rottide kopsude närvisignaalide ülejäänud kehani jõudmise takistamine takistas täielikult suitsul veresoonte funktsiooni mõjutamist. Need leiud viitavad sellele, et endoteeli düsfunktsiooni võib põhjustada vaguse närvist sõltuv mehhanism, mis tuleneb hingamisteede ja kopsu sensoorsete närvide ärritusest.

"Olime üllatunud, kui avastasime, et see ei ole spetsiifiline sissehingatav võõrmaterjal, mis ei põhjusta kahjulikke kardiovaskulaarseid mõjusid - see on tõsiasi, et teatud tüüpi ärritajaid hingatakse üldse sisse, olenemata sellest, mis see oli," ütles Springer. "Kõigil sissehingatavatel toodetel on tõenäoliselt sarnane kahjulik mõju veresoonte funktsioonile."

Springer märkis, et vaskulaarsete kahjustuste eest vastutava spetsiifilise toksiini puudumine tähendab, et regulaatorid ei saa tugineda konkreetsete koostisosade keelamisele, et vältida sissehingatavate toodete kahjulikku mõju.

Kaasautorid on Pooneh Nabavizadeh, MD; Jiangtao Liu, MD; Poonam Rao, MD; Sharina Ibrahim, M.Sc.; Daniel D. Han, BA; Ronak Derakhshandeh, M.Sc.; Huiliang Qiu, MD; Xiaoyin Wang, MD; Stanton A. Glantz, Ph.D.; ja Suzaynn F. Schick, Ph.D. Autorite andmed on loetletud käsikirjas.

Seda tööd toetasid stipendiumid riiklikult südame-, kopsu- ja vereinstituudilt, riiklike tervishoiuinstituutide (NIH) osakonnalt ning USA Toidu- ja Ravimiameti tubakatoodete keskuselt; NIH Riiklik Vähiinstituut ning Elfenworksi Fondi (Deb O'Keefe mälestuseks) ja Roy E Thomasi meditsiinifondi toetusel.

Krooniline e-sigareti kasutamine kahjustab endoteeli funktsiooni füsioloogilisel ja rakulisel tasemel

Teine uuring viidi läbi mitmes keskuses ja hõlmas inimesi, kes teatasid, et suitsetavad regulaarselt põlevaid sigarette, inimesi, kes teatasid regulaarselt e-sigaretitoodete kasutamisest, ja inimesi, kes teatasid, et nad ei kasuta nikotiinitooteid. Kõigi osalejate südame-veresoonkonna tervist hinnati ühel ajahetkel, kusjuures teadlased mõõtsid endoteeli funktsiooni ja viisid läbi rakukultuuri katseid, et hinnata seost kroonilise e-sigareti kasutamise ja veresoonte kahjustuse astme vahel. Meetmed hõlmasid hästi toimivate veresoonte võtmemolekuli lämmastikoksiidi tootmist ja endoteelirakkude läbilaskvust, mis näitab, kui kergesti võivad ained veresoontest välja lekkida. Suurenenud veresoonte läbilaskvus põhjustab suuremate molekulide lekkimist ja võib soodustada kudede liigsest vedelikust põhjustatud turset või turset, põletikku, südamehaigusi ja muid haigusi, nagu vähk.

"Kuna põlev sigaretisuits ja e-sigareti aerosool, mida inimesed sisse hingavad, ei puutu otseselt kokku veresoontega, võtsime igalt osalejalt vereseerumi (vere läbipaistev vedelik, mis jääb pärast hüübimist) ja eksponeerisime selle kultiveerimisnõus endoteelirakkudega, et hinnata, kuidas erinevad seerumiproovid nende rakkude funktsionaalset käitumist mõjutasid." ütles Springer. "See võimaldas meil uurida kopsude kaudu imenduvate ja vereringesse sisenevate suitsu/aerosooli ainete mõju endoteelirakkudele, samuti teistele ringlevatele molekulidele, mida organism võib toota vastusena suitsu ja/või aerosooli sissehingamisele, sealhulgas põletikulises reaktsioonis osalevaid valke."

Uuringus osales 120 täiskasvanut vanuses 21–50 aastat, kellel ei olnud südame-veresoonkonna haigusi. Osalejad olid isikud, kes olid suitsetanud rohkem kui 5 põlevat sigaretti päevas aasta või kauem; Inimesed, kes on kasutanud elektroonilisi sigarette vähemalt 5 korda nädalas 3 kuud või kauem; ja inimesed, kes ei ole praegu suitsetanud ega veipinud.

Analüüs näitas, et nii pikaajaline veipimine kui ka sigarettide suitsetamine põhjustavad veres muutusi, mis mõjutavad endoteeli funktsiooni, kuigi erineval viisil.

• In Blutserum getauchte Endothelzellen sowohl von Menschen, die regelmäßig geraucht hatten, als auch von denen, die regelmäßig dampften, setzten weniger Stickoxid frei, was bedeutet, dass die Endothelzellen funktionell beeinträchtigt waren.
• Kondensiertes E-Zigaretten-Aerosol reduzierte die Stickoxidproduktion nicht direkt, was darauf hinweist, dass die Substanzen im Blut, die die Stickoxidproduktion beeinträchtigten, nicht direkt aus dem Aerosol stammten, sondern vom Körper als Reaktion auf die Inhalation produziert wurden.
• Das Blutserum von Menschen, die regelmäßig dampften, aber nicht von denen, die regelmäßig rauchten, erhöhte die Durchlässigkeit der Endothelzellen, wodurch mehr Substanzen durch die Zellen dringen konnten und sie sich eher wie in undichten Blutgefäßen verhalten, was zu Gewebeödemen führen kann.
• Das Blutserum der Teilnehmer, die regelmäßig dampften, veranlasste auch Endothelzellen, Moleküle zu produzieren, die oxidativen Stress verursachen, der das Ungleichgewicht von freien Radikalen und Antioxidantien im Körper darstellt und zu Zell- und Gewebeschäden führen kann.
• Menschen, die regelmäßig E-Zigaretten benutzten, und solche, die brennbare Zigaretten rauchten, zeigten Veränderungen bei zirkulierenden Biomarkern für Entzündungen, Blutgerinnungsfaktoren und Zelladhäsion im Vergleich zu Menschen, die nicht regelmäßig rauchten oder dampften.
• Bestimmte entzündliche Biomarker waren im Blutserum von Menschen erhöht, die regelmäßig brennbare Zigaretten rauchten, jedoch nicht bei denen, die E-Zigaretten verwendeten. Andere entzündliche Biomarker waren jedoch im Blutserum der Menschen erhöht, die regelmäßig dampften, nicht jedoch bei denen, die regelmäßig brennbare Zigaretten rauchten.

"Nende südamehaiguste riski biomarkerite erinevad mustrid põlevate sigarettide ja e-sigaretitoodete sagedaste kasutajate vereseerumis näitavad, et vaatamata sarnastele füsioloogilistele mõjudele põhjustavad e-sigareti kasutamine ja suitsetamine põhimõtteliselt erinevaid molekulaarseid reaktsioone. Meie tulemused näitavad, et veipimine, hoolimata põlevate sigarettide mittesuitsetamisest, põhjustab veres muutusi, mis "suurendavad nii veresoonte lekkimise kui ka lekkimise võimalust. suitsetamine ja veipimine põhjustavad muutusi veres, mis põhjustavad endoteeli düsfunktsiooni ja suurendab tulevaste kardiovaskulaarsete sündmuste riski muidu tervetel inimestel, ”ütles Springer.

Uuringus leiti ka, et voolu vahendatud laienemine oli oluliselt madalam (rohkem kui 5%) osalejatel, kes kasutasid regulaarselt e-sigarette, ja neil, kes regulaarselt suitsetasid põlevaid sigarette, võrreldes nendega, kes ei suitsetanud ega aurustanud. Varasemates uuringutes seostati vasodilatatsiooni 2% vähenemist südamehaiguste riski 15% suurenemisega, mis viitab sellele, et suitsetamise ja veipimise mõju on kliiniliselt oluline.

"On oluline, et reguleerivad asutused, arstid ja avalikkus mõistaksid, et veipimine ei ole kahjutu," ütles Springer. "Suitsetamine ja veipimine võivad avaldada sarnaseid kahjulikke mõjusid südame-veresoonkonnale, kuid iga haigusseisund põhjustab mõningaid potentsiaalselt kahjulikke mõjusid, mida teine ​​​​ei tee. Need erinevused viitavad sellele, et kahe toote kasutamine, st põlevate sigarettide suitsetamine ja ka e-sigaretitoodete kasutamine, võib tegelikult olla veresoonte tervisele halvem kui lihtsalt suitsetamine või veipimine."

Allikas:

Ameerika südameassotsiatsioon

Viited:

Nabavizadeh, P. et al. (2022) Sigaretisuitsu poolt põhjustatud endoteeli funktsiooni halvenemist ei põhjusta mitte konkreetne suitsukomponent, vaid vagaalne sisend hingamisteedest. Ateroskleroos, tromboos ja veresoonte bioloogia. doi.org/10.1161/ATVBAHA.122.318051.

Mohammadi, L. et al. (2022) Krooniline e-sigareti kasutamine kahjustab endoteeli funktsiooni füsioloogilisel ja rakulisel tasemel. Ateroskleroos, tromboos ja veresoonte bioloogia. doi.org/10.1161/ATVBAHA.121.317749.

.