Studije pokazuju da su učinci cigareta i e-cigareta na kardiovaskularni sustav nevjerojatno slični

Studije pokazuju da su učinci cigareta i e-cigareta na kardiovaskularni sustav nevjerojatno slični

Dvije povezane studije, jedna na ljudima, a druga na štakorima, otkrile su da su kardiovaskularni učinci cigareta i e-cigareta nevjerojatno slični te da su ti štetni učinci na funkciju krvnih žila vjerojatno uzrokovani iritacijom dišnog sustava uslijed udisanja strane tvari. nego specifična komponenta dima cigarete ili para e-cigareta (aerosol), prema novom istraživanju objavljenom danas u recenziranom časopisu Američke udruge za srce Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology (ATVB).

Poznato je da i pušenje cigareta i korištenje e-cigareta uzrokuju endotelnu disfunkciju, nemogućnost velikih krvnih žila da se dovoljno otvore za opskrbu srca i drugih tkiva odgovarajućom krvlju. To može biti rani pokazatelj kardiovaskularne bolesti. Endotelne stanice oblažu unutrašnjost svih krvnih žila i reguliraju otvaranje krvnih žila, izmjenu tvari između krvotoka i okolnog tkiva te imunološke i upalne reakcije.

Cilj ovog projekta bio je utvrditi zašto sve veći broj inhalacijskih duhanskih proizvoda, uključujući zapaljive cigarete, grijane duhanske proizvode i e-cigarete, oštećuju funkciju endotela unatoč temeljnim razlikama u tim proizvodima. Tisuće kemikalija identificirane su u duhanskom dimu, od kojih su neke prisutne i u aerosolima e-cigareta, bilo kao izvorni sastojak ili kao proizvod kemijske reakcije procesa zagrijavanja. "Pokušali smo otkriti koja bi specifična komponenta dima ili para e-cigareta mogla biti odgovorna za smanjenje sposobnosti krvnih žila da učinkovito funkcioniraju."

Matthew L. Springer, Ph.D., glavni istraživač obje studije, profesor medicine, Odjel kardiologije, Sveučilište Kalifornija, San Francisco

Springer i njegovi kolege proveli su dvije studije kako bi ispitali učinke pušenja i vapinga na kardiovaskularne funkcije kod štakora i ljudi.

Oštećenje endotelne funkcije dimom cigarete nije uzrokovano specifičnom komponentom dima, već ulaskom vagusa iz respiratornog trakta

U studiji na štakorima, dilatacija posredovana arterijskim protokom (FMD), tj. h. izmjerili su sposobnost krvnih žila da se prošire prije i nakon izlaganja dimu iz četiri vrste konvencionalnih zapaljivih cigareta: konvencionalne nikotinske, smanjene količine nikotina, konvencionalne nikotinske s dodatkom mentola i smanjene količine nikotina s dodatkom mentola. Mentol se dodaje mnogim duhanskim proizvodima, a može smanjiti iritaciju uzrokovanu pušenjem, osobito kod novih pušača, te može igrati važnu ulogu u ublažavanju ovisnosti o nikotinu.

Rezultati istraživanja pokazali su da je proširenje krvnih žila smanjeno nakon korištenja sve četiri vrste cigareta, s magnitudom smanjenja u rasponu od 20 do 46%, ovisno o vrsti cigarete. Nikotin nije bio potreban za oštećenje vaskularne funkcije, ali više razine nikotina bile su povezane s većim smanjenjem šapata nego niže razine nikotina, a mentol je bio povezan s manjim smanjenjem šapata nego proizvodi bez mentola.

Springer je naglasio da se nalaz da je dodavanje mentola rezultiralo manjom ozbiljnošću poremećaja dilatacije izazvanog protokom ne bi smio pretjerano tumačiti kako bi se sugeriralo da je mentol koristan dodatak u proizvodima za pušenje i vape, budući da je oštećenje još uvijek značajno, a mentol ima druge štetne učinke.

Štakori su također bili izloženi dvama glavnim plinovima koji se nalaze u dimu i aerosolima e-cigareta, kao i čistim nanočesticama ugljika, kako bi se procijenili učinci ovih vrsta komponenti na širenje krvnih žila. Plinovi i čestice ugljika imali su slične štetne učinke kao cijeli duhanski dim, iako su predstavljali potpuno različite kemijske i fizičke komponente dima.

"Budući da je na dilataciju posredovanu protokom utjecao dim, komponente plinovite faze dima i jednostavne čestice ugljika, pri čemu niti jedna komponenta nije bila isključivo odgovorna, zatim smo istražili je li mehanizam uključivao uobičajeni odgovor na respiratorni podražaj koji uključuje nervus vagus." rekao je Springer.

Živac vagus je glavna komponenta parasimpatičkog živčanog sustava, koji kontrolira nevoljne funkcije unutarnjih organa. Odgovoran je za regulaciju probave, otkucaja srca, brzine disanja, vazodilatacije, upalnih odgovora i plućnih funkcija kao što su refleks kašlja i proizvodnja sluzi.

Kako bi testirali ovu hipotezu, istraživači su anestezirane štakore izložili dimu nakon što su im prerezali vagusne živce. Otkrili su da je sprječavanje živčanih signala u plućima štakora da dopru do ostatka tijela u potpunosti spriječilo da dim utječe na vaskularnu funkciju. Ovi nalazi sugeriraju da disfunkcija endotela može biti uzrokovana mehanizmom ovisnim o živcu vagusu koji je rezultat iritacije dišnih putova i osjetnih živaca pluća.

"Iznenadili smo se kada smo otkrili da štetne kardiovaskularne učinke ne uzrokuje specifična strana tvar koja se udiše - činjenica je da se neka vrsta iritansa uopće udiše, bez obzira na to o čemu se radilo", rekao je Springer. "Svi inhalirani proizvodi vjerojatno će imati slične štetne učinke na vaskularnu funkciju."

Springer je primijetio da nepostojanje specifičnog toksina odgovornog za vaskularna oštećenja znači da se regulatori ne mogu osloniti na zabranu određenih sastojaka kako bi spriječili štetne učinke inhaliranih proizvoda.

Koautori su Pooneh Nabavizadeh, dr. med.; Jiangtao Liu, dr. med.; Poonam Rao, dr. med.; Sharina Ibrahim, mr.sc.; Daniel D. Han, dipl. Ronak Derakhshandeh, mr.sc.; Huiliang Qiu, dr. med.; Xiaoyin Wang, dr. med.; Stanton A. Glantz, Ph.D.; i Suzaynn F. Schick, dr.sc. Podaci o autorima navedeni su u rukopisu.

Ovaj rad je podržan donacijama Nacionalnog instituta za srce, pluća i krv, odjela Nacionalnog instituta za zdravlje (NIH), i američkog Centra za hranu i lijekove za duhanske proizvode; Nacionalnog instituta za rak pri NIH-u i uz potporu Zaklade Elfenworks (u spomen na Deb O’Keefe) i Medicinske zaklade Roy E Thomas.

Kronična uporaba e-cigareta oštećuje funkciju endotela na fiziološkoj i staničnoj razini

Drugo istraživanje provedeno je u više centara i uključivalo je osobe koje su izjavile da redovito puše zapaljive cigarete, osobe koje su izjavile da redovito koriste proizvode e-cigareta i osobe koje su izjavile da ne koriste proizvode s nikotinom. Kardiovaskularno zdravlje svih sudionika procijenjeno je u jednoj vremenskoj točki, pri čemu su istraživači mjerili funkciju endotela i provodili pokuse sa staničnom kulturom kako bi procijenili povezanost između kronične upotrebe e-cigareta i stupnja vaskularnog oštećenja. Mjere su uključivale proizvodnju dušikovog oksida, ključne molekule za dobro funkcioniranje krvnih žila, i propusnost endotelnih stanica, što odražava koliko lako tvari mogu iscuriti iz krvnih žila. Povećana vaskularna propusnost dovodi do istjecanja većih molekula i može pridonijeti edemu ili oteklini uzrokovanoj viškom tekućine u tkivima, upalama, bolestima srca i drugim bolestima poput raka.

"Budući da zapaljivi dim cigareta i aerosol e-cigareta koje ljudi udišu nemaju izravan kontakt s krvnim žilama, uzeli smo krvni serum (bistru tekućinu u krvi koja ostaje nakon zgrušavanja) od svakog sudionika i izložili ga endotelnim stanicama u posudi s kulturom kako bismo procijenili kako različiti uzorci seruma utječu na funkcionalno ponašanje tih stanica." rekao je Springer. "To nam je omogućilo da proučimo učinak na endotelne stanice tvari u dimu/aerosolu koje se apsorbiraju kroz pluća i ulaze u krvotok, kao i drugih cirkulirajućih molekula koje tijelo može proizvesti kao odgovor na udisanje dima i/ili aerosola, uključujući proteine ​​uključene u upalnu reakciju."

U istraživanju je sudjelovalo 120 odraslih osoba u dobi od 21 do 50 godina bez kardiovaskularnih bolesti. Sudionici su uključivali pojedince koji su pušili više od 5 zapaljivih cigareta dnevno godinu dana ili više; Osobe koje su koristile elektroničke cigarete najmanje 5 puta tjedno tijekom 3 mjeseca ili više; i ljudi koji trenutno nisu pušili ili pušili.

Analiza je pokazala da dugotrajno korištenje cigareta i cigareta uzrokuju promjene u krvi koje utječu na funkciju endotela, iako na različite načine.

• 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.

"Različiti obrasci ovih biomarkera rizika od srčanih bolesti u krvnom serumu čestih korisnika zapaljivih cigareta i proizvoda e-cigareta pokazuju da, unatoč sličnim fiziološkim učincima, uporaba e-cigareta i pušenje pokreću fundamentalno različite molekularne reakcije. Naši rezultati sugeriraju da vaping, unatoč nepušenju zapaljivih cigareta, uzrokuje promjene u krvi koje "Povećavaju mogućnost curenja u krvnim žilama, i da oboje pušenje i vaping uzrok promjene u krvi koje dovode do endotelne disfunkcije i povećanog rizika od budućih kardiovaskularnih događaja kod inače zdravih ljudi,” rekao je Springer.

Studija je također otkrila da je dilatacija posredovana protokom bila značajno niža (za više od 5%) kod sudionika koji su redovito koristili e-cigarete i onih koji su redovito pušili zapaljive cigarete u usporedbi s onima koji nisu niti pušili niti pili. U prethodnim istraživanjima, smanjenje vazodilatacije od 2% bilo je povezano s 15% povećanjem rizika od srčanih bolesti, što sugerira da su učinci pušenja i cigarenja klinički značajni.

“Važno je da regulatori, liječnici i javnost prepoznaju da ciparenje nije bezopasno”, rekao je Springer. "Pušenje i vaping mogu imati slične štetne kardiovaskularne učinke, ali svako stanje uzrokuje neke potencijalno štetne učinke koje drugo nema. Ove razlike sugeriraju da korištenje dvaju proizvoda, tj. pušenje zapaljivih cigareta i također korištenje proizvoda e-cigareta, zapravo može biti gore za zdravlje krvožilnog sustava nego samo pušenje ili vaping."

Izvor:

Američko udruženje za srce

Reference:

Nabavizadeh, P., et al. (2022) Oštećenje endotelne funkcije dimom cigarete nije uzrokovano specifičnom komponentom dima, već vagalnim unosom iz respiratornog trakta. Arterioskleroza, tromboza i vaskularna biologija. doi.org/10.1161/ATVBAHA.122.318051.

Mohammadi, L., et al. (2022) Kronična uporaba e-cigareta oštećuje funkciju endotela na fiziološkoj i staničnoj razini. Arterioskleroza, tromboza i vaskularna biologija. doi.org/10.1161/ATVBAHA.121.317749.

.