Studier viser at de kardiovaskulære effektene av sigaretter og e-sigaretter er slående like

Studier viser at de kardiovaskulære effektene av sigaretter og e-sigaretter er slående like

To relaterte studier, en på mennesker og den andre på rotter, fant at de kardiovaskulære effektene av sigaretter og e-sigaretter er slående like, og at disse skadelige effektene på blodkarfunksjonen sannsynligvis er forårsaket av luftveisirritasjon på grunn av innånding av et fremmed stoff. snarere enn en spesifikk komponent av sigarettrøyk eller e-sigarettdamp (aerosol), ifølge ny forskning publisert i dag i American Heart Associations fagfellevurderte tidsskrift Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology (ATVB).

Både sigarettrøyking og e-sigarettdamping er kjent for å forårsake endoteldysfunksjon, manglende evne til store blodårer til å åpne seg tilstrekkelig til å levere tilstrekkelig blod til hjertet og annet vev. Dette kan være en tidlig indikator på hjerte- og karsykdommer. Endotelceller kler det indre av alle blodårer og regulerer åpningen av blodårene, utvekslingen av stoffer mellom blodbanen og det omkringliggende vevet, og immun- og betennelsesreaksjoner.

Målet med dette prosjektet var å finne ut hvorfor et økende antall inhalerte tobakksprodukter, inkludert brennbare sigaretter, oppvarmede tobakksprodukter og e-sigaretter, alle svekker endotelfunksjonen til tross for grunnleggende forskjeller i disse produktene. Tusenvis av kjemikalier er identifisert i tobakksrøyk, hvorav noen også finnes i e-sigarett aerosoler, enten som den opprinnelige ingrediensen eller som et kjemisk reaksjonsprodukt av oppvarmingsprosessen. "Vi prøvde å finne ut hvilken spesifikk komponent av røyk eller e-sigarettdamp som kan være ansvarlig for å svekke evnen til blodårer til å fungere effektivt."

Matthew L. Springer, Ph.D., hovedetterforsker av begge studiene, professor i medisin, avdeling for kardiologi, University of California, San Francisco

Springer og kolleger utførte to studier for å undersøke effekten av røyking og damping på kardiovaskulær funksjon hos både rotter og mennesker.

Nedsatt endotelfunksjon av sigarettrøyk er ikke forårsaket av en spesifikk røykkomponent, men snarere av vagalt inntrenging fra luftveiene

I rottestudien ble arteriell strømningsmediert dilatasjon (FMD), dvs. h. målte blodårenes evne til å utvide seg før og etter eksponering for røyk fra fire typer konvensjonelle brennbare sigaretter: konvensjonell nikotin, redusert nikotin, konvensjonell nikotin tilsatt mentol og redusert nikotin tilsatt mentol. Mentol tilsettes mange tobakksprodukter, og det kan redusere irritasjonen forårsaket av røyking, spesielt hos nye røykere, og kan spille en viktig rolle i å lindre nikotinavhengighet.

Resultatene av studien fant at utvidelse av blodkar ble redusert etter bruk av alle fire typer sigaretter, med størrelsen på reduksjonen fra 20 til 46 % avhengig av sigaretttypen. Nikotin var ikke nødvendig for svekkelse av vaskulær funksjon, men høyere nikotinnivåer var assosiert med en større reduksjon i MKS enn lavere nikotinnivåer, og mentol var assosiert med en mindre reduksjon i MKS enn ikke-mentolprodukter.

Springer understreket at funnet om at tilsetning av mentol resulterte i mindre alvorlighetsgrad av flytindusert dilatasjonsforringelse ikke bør overtolkes for å antyde at mentol er et gunstig tilsetningsstoff i røyke- og vapeprodukter, siden svekkelsen fortsatt var betydelig og mentol har andre skadelige effekter.

Rottene ble også utsatt for to av hovedgassene som finnes i både røyk- og e-sigarettaerosoler, samt rene karbonnanopartikler, for å evaluere effekten av denne typen komponenter på utvidelse av blodkar. Gassene og karbonpartiklene hadde lignende uheldige effekter som hel tobakksrøyk, selv om de representerte helt andre kjemiske og fysiske komponenter i røyken.

"Fordi strømningsmediert utvidelse ble påvirket av røyk, gassfasekomponenter i røyk og enkle karbonpartikler, uten at en enkelt komponent var alene ansvarlig, undersøkte vi om mekanismen involverte en vanlig respirasjonsstimulusrespons som involverte vagusnerven." sa Springer.

Vagusnerven er en hovedkomponent i det parasympatiske nervesystemet, som kontrollerer ufrivillige indre organfunksjoner. Det er ansvarlig for å regulere fordøyelsen, hjertefrekvensen, respirasjonsfrekvensen, vasodilatasjon, inflammatoriske responser og lungefunksjoner som hosterefleks og slimproduksjon.

For å teste denne hypotesen, utsatte forskerne bedøvede rotter for røyk etter å ha kuttet vagusnervene. De fant at det å forhindre at nervesignaler i rottenes lunger nådde resten av kroppen, forhindret røyken i å påvirke vaskulær funksjon. Disse funnene tyder på at endoteldysfunksjon kan være forårsaket av en vagusnerveavhengig mekanisme som skyldes irritasjon av luftveiene og sensoriske nerver i lungen.

"Vi ble overrasket over å oppdage at det ikke er et spesifikt inhalert fremmedmateriale som forårsaker uønskede kardiovaskulære effekter - det er det faktum at en eller annen type irriterende stoff i det hele tatt inhaleres, uavhengig av hva det var," sa Springer. "Alle inhalerte produkter vil sannsynligvis ha lignende skadelige effekter på vaskulær funksjon."

Springer bemerket at fraværet av et spesifikt toksin som er ansvarlig for vaskulær skade betyr at regulatorer ikke kan stole på å forby spesifikke ingredienser for å forhindre uønskede effekter fra inhalerte produkter.

Medforfattere er 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.; og Suzaynn F. Schick, Ph.D. Forfatternes detaljer er oppført i manuskriptet.

Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra National Heart, Lung, and Blood Institute, en avdeling av National Institutes of Health (NIH), og US Food and Drug Administration Center for Tobacco Products; National Cancer Institute ved NIH og med støtte fra Elfenworks Foundation (til minne om Deb O’Keefe) og Roy E Thomas Medical Foundation.

Kronisk bruk av e-sigaretter svekker endotelfunksjonen på fysiologisk og cellulært nivå

Den andre studien ble utført ved flere sentre og inkluderte personer som rapporterte regelmessig røyking av brennbare sigaretter, personer som rapporterte regelmessig bruk av e-sigarettprodukter, og personer som rapporterte at de ikke brukte nikotinprodukter. Den kardiovaskulære helsen til alle deltakerne ble vurdert på et enkelt tidspunkt, med forskere som målte endotelfunksjon og utførte cellekultureksperimenter for å vurdere sammenhengen mellom kronisk bruk av e-sigaretter og graden av vaskulær svekkelse. Tiltakene inkluderte produksjon av nitrogenoksid, et nøkkelmolekyl for velfungerende blodårer, og endotelcellepermeabilitet, som gjenspeiler hvor lett stoffer kan lekke ut av blodårene. Økt vaskulær permeabilitet fører til lekkasje av større molekyler og kan bidra til ødem eller hevelse forårsaket av overflødig væske i vev, betennelse, hjertesykdom og andre sykdommer som kreft.

"Fordi den brennbare sigarettrøken og e-sigarettaerosolen som folk inhalerer ikke har direkte kontakt med blodårene, tok vi blodserum (den klare væsken i blodet som blir igjen etter koagulering) fra hver deltaker og eksponerte den for endotelceller i en kulturskål for å evaluere hvordan de forskjellige serumprøvene til disse påvirket funksjonscellen." sa Springer. "Dette tillot oss å studere effekten på endotelceller av stoffer i røyk/aerosol som absorberes gjennom lungene og kommer inn i blodet, samt andre sirkulerende molekyler som kroppen kan produsere som svar på røyk og/eller aerosolinnånding, inkludert proteiner involvert i den inflammatoriske responsen."

120 voksne mellom 21 og 50 år uten hjerte- og karsykdommer deltok i studien. Deltakerne inkluderte personer som hadde røykt mer enn 5 brennbare sigaretter per dag i et år eller mer; Personer som har brukt elektroniske sigaretter minst 5 ganger per uke i 3 måneder eller mer; og folk som for øyeblikket ikke har røykt eller vaped.

Analysen fant at langvarig vaping og sigarettrøyking begge forårsaker endringer i blodet som påvirker endotelfunksjonen, men på forskjellige måter.

• 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.

"De forskjellige mønstrene for disse hjertesykdomsrisiko-biomarkørene i blodserumet til hyppige brukere av brennbare sigaretter og e-sigarettprodukter indikerer at, til tross for de lignende fysiologiske effektene, utløser bruk av e-sigarett og røyking fundamentalt forskjellige molekylære reaksjoner. Våre resultater tyder på at damping, til tross for at man ikke røyker brennbare sigaretter, fører til at blodet endrer potensialet i blodet. fartøy, og at både røyking og vaping forårsaker endringer i blodet som fører til endotelial dysfunksjon og økt risiko for fremtidige kardiovaskulære hendelser hos ellers friske mennesker," sa Springer.

Studien fant også at strømningsmediert dilatasjon var signifikant lavere (med mer enn 5%) hos deltakere som regelmessig brukte e-sigaretter og de som regelmessig røykte brennbare sigaretter sammenlignet med de som verken røykte eller damper. I tidligere forskning var en 2 % reduksjon i vasodilatasjon assosiert med en 15 % økning i risikoen for hjertesykdom, noe som tyder på at effekten av røyking og vaping er klinisk signifikant.

"Det er viktig at regulatorer, leger og publikum anerkjenner at vaping ikke er ufarlig," sa Springer. "Røyking og vaping kan ha lignende skadelige kardiovaskulære effekter, men hver tilstand forårsaker noen potensielt skadelige effekter som den andre ikke gjør. Disse forskjellene tyder på at bruk av to produkter, det vil si røyking av brennbare sigaretter og også bruk av e-sigarettprodukter, kan faktisk være verre for vaskulær helse enn enten bare røyking eller vaping."

Kilde:

American Heart Association

Referanser:

Nabavizadeh, P., et al. (2022) Nedsatt endotelfunksjon av sigarettrøyk er ikke forårsaket av en spesifikk røykkomponent, men av vagal tilførsel fra luftveiene. Arteriosklerose, trombose og vaskulær biologi. doi.org/10.1161/ATVBAHA.122.318051.

Mohammadi, L., et al. (2022) Kronisk bruk av e-sigaretter svekker endotelfunksjonen på fysiologisk og cellulært nivå. Arteriosklerose, trombose og vaskulær biologi. doi.org/10.1161/ATVBAHA.121.317749.

.