Studiile arată că efectele cardiovasculare ale țigărilor și ale țigărilor electronice sunt izbitor de similare

Studiile arată că efectele cardiovasculare ale țigărilor și ale țigărilor electronice sunt izbitor de similare

Două studii similare, unul la oameni și celălalt la șobolani, au descoperit că efectele cardiovasculare ale țigărilor și ale țigărilor electronice sunt izbitor de similare și că aceste efecte dăunătoare asupra funcției vaselor de sânge sunt probabil cauzate de iritația respiratorie din cauza inhalării unei substanțe străine. mai degrabă decât o componentă specifică a fumului de țigară sau a vaporilor de țigară electronică (aerosol), potrivit unei noi cercetări publicate astăzi în jurnalul evaluat de colegii American Heart Association Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology (ATVB).

Atât fumatul, cât și vaporizarea țigărilor electronice sunt cunoscute că cauzează disfuncție endotelială, incapacitatea vaselor de sânge majore de a se deschide suficient pentru a furniza sânge adecvat inimii și altor țesuturi. Acesta poate fi un indicator precoce al bolilor cardiovasculare. Celulele endoteliale căptușesc interiorul tuturor vaselor de sânge și reglează deschiderea vaselor de sânge, schimbul de substanțe între fluxul sanguin și țesutul înconjurător și reacțiile imune și inflamatorii.

Scopul acestui proiect a fost de a determina de ce un număr tot mai mare de produse din tutun inhalat, inclusiv țigări combustibile, produse din tutun încălzite și țigări electronice, afectează toate funcția endotelială, în ciuda diferențelor fundamentale dintre aceste produse. Mii de substanțe chimice au fost identificate în fumul de tutun, dintre care unele sunt prezente și în aerosolii de țigări electronice, fie ca ingredient original, fie ca produs de reacție chimică a procesului de încălzire. „Am încercat să ne dăm seama ce componentă specifică a fumului sau a vaporilor de țigară electronică ar putea fi responsabilă pentru afectarea capacității vaselor de sânge de a funcționa eficient.”

Matthew L. Springer, Ph.D., cercetător principal al ambelor studii, profesor de medicină, departamentul de cardiologie, Universitatea din California, San Francisco

Springer și colegii săi au efectuat două studii pentru a examina efectele fumatului și vapingului asupra funcției cardiovasculare atât la șobolani, cât și la oameni.

Deteriorarea funcției endoteliale de către fumul de țigară nu este cauzată de o anumită componentă a fumului, ci mai degrabă de intrarea vagală din tractul respirator.

În studiul la șobolan, dilatația mediată de fluxul arterial (FMD), adică h. a măsurat capacitatea vaselor de sânge de a se dilata înainte și după expunerea la fum de la patru tipuri de țigări combustibile convenționale: nicotină convențională, nicotină redusă, nicotină convențională cu adaos de mentol și nicotină redusă cu adaos de mentol. Mentolul este adăugat la multe produse din tutun și poate reduce iritația cauzată de fumat, în special la fumătorii noi, și poate juca un rol important în ameliorarea dependenței de nicotină.

Rezultatele studiului au constatat că dilatarea vaselor de sânge a fost redusă după utilizarea tuturor celor patru tipuri de țigări, mărimea reducerii variind de la 20 la 46%, în funcție de tipul de țigară. Nicotina nu a fost necesară pentru afectarea funcției vasculare, dar nivelurile mai mari de nicotină au fost asociate cu o scădere mai mare a FMD decât nivelurile mai scăzute de nicotină, iar mentolul a fost asociat cu o scădere mai mică a FMD decât produsele non-mentole.

Springer a subliniat că constatarea că adăugarea de mentol a dus la o severitate mai mică a dilatației induse de flux nu ar trebui să fie suprainterpretată pentru a sugera că mentolul este un aditiv benefic în produsele de fumat și vape, deoarece afectarea a fost încă semnificativă și mentolul are alte efecte dăunătoare.

De asemenea, șobolanii au fost expuși la două dintre gazele principale găsite atât în ​​aerosoli de fum, cât și în țigări electronice, precum și la nanoparticule de carbon curate, pentru a evalua efectele acestor tipuri de componente asupra dilatației vaselor de sânge. Gazele și particulele de carbon au avut efecte adverse similare cu fumul întreg de tutun, deși au reprezentat componente chimice și fizice complet diferite ale fumului.

„Deoarece dilatarea mediată de flux a fost afectată de fum, componentele în fază gazoasă ale fumului și particulele simple de carbon, fără ca nicio componentă să fie singura responsabilă, am investigat apoi dacă mecanismul a implicat un răspuns comun de stimul respirator care implică nervul vag.” spuse Springer.

Nervul vag este o componentă majoră a sistemului nervos parasimpatic, care controlează funcțiile involuntare ale organelor interne. Este responsabil pentru reglarea digestiei, ritmului cardiac, ritmului respirator, vasodilatației, răspunsurilor inflamatorii și funcțiilor pulmonare, cum ar fi reflexul tusei și producția de mucus.

Pentru a testa această ipoteză, cercetătorii au expus șobolanii anesteziați la fum după tăierea nervilor vagi. Ei au descoperit că împiedicarea semnalelor nervoase din plămânii șobolanilor să ajungă în restul corpului a împiedicat complet fumul să afecteze funcția vasculară. Aceste descoperiri sugerează că disfuncția endotelială poate fi cauzată de un mecanism dependent de nervul vag rezultat din iritarea căilor respiratorii și a nervilor senzoriali ai plămânilor.

„Am fost surprinși să descoperim că nu este un anumit material străin inhalat care provoacă efecte cardiovasculare adverse – este faptul că un anumit tip de iritant este inhalat, indiferent de ceea ce a fost”, a spus Springer. „Toate produsele inhalate sunt probabil să aibă efecte dăunătoare similare asupra funcției vasculare.”

Springer a remarcat că absența unei toxine specifice responsabilă de afectarea vasculară înseamnă că autoritățile de reglementare nu se pot baza pe interzicerea anumitor ingrediente pentru a preveni efectele adverse ale produselor inhalate.

Co-autorii sunt 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.; şi Suzaynn F. Schick, Ph.D. Detaliile autorilor sunt enumerate în manuscris.

Aceasta lucrare a fost sustinuta de subventii de la National Heart, Lung, and Blood Institute, o divizie a National Institutes of Health (NIH), si a SUA Food and Drug Administration Center for Tobacco Products; Institutul Național al Cancerului de la NIH și cu sprijinul Fundației Elfenworks (în memoria lui Deb O’Keefe) și al Fundației Medicale Roy E Thomas.

Utilizarea cronică a țigărilor electronice afectează funcția endotelială la nivel fiziologic și celular

Al doilea studiu a fost realizat în mai multe centre și a inclus persoane care au raportat că fumează în mod regulat țigări combustibile, persoane care au raportat că folosesc în mod regulat produse pentru țigări electronice și persoane care au raportat că nu folosesc produse cu nicotină. Sănătatea cardiovasculară a tuturor participanților a fost evaluată la un moment dat, cercetătorii măsurând funcția endotelială și efectuând experimente de cultură celulară pentru a evalua asocierea dintre utilizarea cronică a țigărilor electronice și gradul de afectare vasculară. Măsurile au inclus producția de oxid nitric, o moleculă cheie pentru vasele de sânge care funcționează bine și permeabilitatea celulelor endoteliale, care reflectă cât de ușor se pot scurge substanțele din vasele de sânge. Creșterea permeabilității vasculare duce la scurgerea de molecule mai mari și poate contribui la edem sau umflături cauzate de excesul de lichid în țesuturi, inflamație, boli de inimă și alte boli precum cancerul.

„Deoarece fumul de țigară combustibil și aerosolul de țigară electronică pe care oamenii îl inhalează nu au contact direct cu vasele de sânge, am luat ser de sânge (lichid limpede din sânge care rămâne după coagulare) de la fiecare participant și l-am expus celulelor endoteliale într-un vas de cultură pentru a evalua modul în care diferitele probe de ser au afectat comportamentul funcțional al acestor celule”. spuse Springer. „Acest lucru ne-a permis să studiem efectul asupra celulelor endoteliale al substanțelor din fum/aerosol care sunt absorbite prin plămâni și intră în fluxul sanguin, precum și alte molecule circulante pe care organismul le poate produce ca răspuns la inhalarea fumului și/sau a aerosolilor, inclusiv proteinele implicate în răspunsul inflamator”.

La studiu au participat 120 de adulți cu vârste cuprinse între 21 și 50 de ani fără boli cardiovasculare. Participanții au inclus persoane care au fumat mai mult de 5 țigări combustibile pe zi timp de un an sau mai mult; Persoane care au folosit țigări electronice de cel puțin 5 ori pe săptămână timp de 3 luni sau mai mult; și oameni care nu au fumat sau vaporizat în prezent.

Analiza a constatat că vapoarea prelungită și fumatul de țigară provoacă ambele modificări ale sângelui care afectează funcția endotelială, deși în moduri diferite.

• 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.

„Diferitele modele ale acestor biomarkeri de risc pentru bolile de inimă din serul sanguin al utilizatorilor frecventi de țigări combustibile și produse din țigări electronice indică faptul că, în ciuda efectelor fiziologice similare, utilizarea țigărilor electronice și fumatul declanșează răspunsuri moleculare fundamental diferite. fumatul și vapatul provoacă modificări ale sângelui care duc la disfuncție endotelială și un risc crescut de evenimente cardiovasculare viitoare la persoanele altfel sănătoase”, a spus Springer.

Studiul a mai constatat că dilatarea mediată de flux a fost semnificativ mai mică (cu mai mult de 5%) la participanții care au folosit în mod regulat țigări electronice și la cei care fumau în mod regulat țigări combustibile, comparativ cu cei care nici nu au fumat și nici nu au vaporizat. În cercetările anterioare, o reducere de 2% a vasodilatației a fost asociată cu o creștere cu 15% a riscului de boli de inimă, sugerând că efectele fumatului și vapingului sunt semnificative clinic.

„Este important ca autoritățile de reglementare, medicii și publicul să recunoască că vaporatul nu este inofensiv”, a spus Springer. „Fumatul și vapatul pot avea efecte cardiovasculare nocive similare, dar fiecare afecțiune provoacă unele efecte potențial dăunătoare pe care cealaltă nu le are. Aceste diferențe sugerează că utilizarea a două produse, adică fumatul de țigări combustibile și, de asemenea, utilizarea produselor pentru țigări electronice, poate fi de fapt mai rău pentru sănătatea vasculară decât doar fumatul sau vapatul”.

Sursă:

Asociația Americană a Inimii

Referinte:

Nabavizadeh, P., și colab. (2022) Deteriorarea funcției endoteliale de către fumul de țigară nu este cauzată de o componentă specifică a fumului, ci de aportul vagal din tractul respirator. Arterioscleroza, tromboza si biologia vasculara. doi.org/10.1161/ATVBAHA.122.318051.

Mohammadi, L., et al. (2022) Utilizarea cronică a țigărilor electronice afectează funcția endotelială la nivel fiziologic și celular. Arterioscleroza, tromboza si biologia vasculara. doi.org/10.1161/ATVBAHA.121.317749.

.