Vandpiberygning, kulilte og koronar endothelial funktion

Vandpibe-rygning er en ny global epidemi. Verdenssundhedsorganisationen ønsker at forbyde alle påstande om, at vandpibe er mindre skadelig end cigaretter og ønsker, at vandpibeprodukter skal bære de samme advarselsmærker som cigaretter. Men der er lidt videnskabeligt bevis for at underbygge dette forslag. Cigaretter, cigarer, medicinsk nikotin og e-cigaretter forringer alle akut brachialis arterie endotelfunktion (flow-medieret udvidelse, MKS). Cigaretter forårsager også både akut og kronisk svækkelse af koronar endotelfunktion, men de sammenlignende virkninger af vandpibe er ukendte. Vandpibetobak opvarmes med brændende kul. Så røgen indeholder "tjære" og nikotin plus trækulsforbrændingsprodukter. Disse omfatter kulilte (CO) og proatherogene oxidanter (især kulstofrige nanopartikler), som undersøgelsesholdet forventede at forringe endotelfunktionen. Overraskende nok fandt undersøgelsesholdet blandt unge vandpiberygere, at vandpiberygning er en potent akut stimulans til at forstærke-ikke svække mund- og klovsyge. Og den forstærkede mund- og klovsyge er forårsaget af et eller flere kulforbrændingsprodukter: da undersøgelsesholdet erstattede kul i vandpiben med en formodet sundere elektronisk varmekilde ("e-kul"), blev mund- og klovsyge akut svækket ligesom med cigaretter. Men brachial arterie MMD er et dårligt indeks for koronar endotelfunktion. Med vandpibe reducerer CO-forstærkningen (10 gange større end cigaretter) hæmoglobin (Hb) O2-bærekapacitet, hvilket vil reducere myokardie O2-levering, medmindre det opvejes af øget myokardieblodstrøm (MBF). Derfor vender undersøgelsesholdet nu vores opmærksomhed mod akutte og kroniske virkninger af vandpiberygning på koronar endotelfunktion.

BAGGRUND/BETYDNING Kulilte (CO) er en endogent produceret gas, der spiller vigtige fysiologiske roller i kredsløbet. Traditionelt betragtet som en giftig gas, der forårsager vævshypoksi, CO produceret af vaskulære celler som et biprodukt af hæmkatabolisme, fungerer også til at regulere blodgennemstrømningen ved at hæmme vasomotorisk tonus, proliferation af glatte muskelceller og blodpladeaggregation. Disse vaskulære virkninger menes at være medieret af cyklisk guanosinmonofosfat (cGMP), fordi både kliniske observationer og eksperimentelle data giver præcedens for, at CO, ligesom nitrogenoxid, udgør en cGMP-afhængig vasodilator. Lægemidler, der opregulerer den endogene produktion af CO af hæm-oxygenase, såsom CO-frigivende molekyler (CORM'er), udvikles til at behandle adskillige vaskulære sygdomme.

Toksiciteten af ​​CO er afhængig af: (1) gaskoncentration; (2) eksponeringens varighed; og (3) om eksponeringer er intermitterende eller kontinuerlige. Efter at CO er inhaleret af lungerne, når det blodbanen, hvor det er bundet af hæmoglobin og danner carboxyhæmoglobin. Således er serumcarboxyhæmoglobinniveauer, som en procentdel af total hæmoglobin, en afgørende faktor, der korrelerer med graden af ​​CO-forgiftning og symptomernes sværhedsgrad. Kontinuerlig CO-indånding er dødeligt giftig ved koncentrationer på 800 dele per million (ppm) eller 0,08 % i luften. Baseret på miljøvidenskabelig litteratur (ikke kontrollerede kliniske forskningsundersøgelser) sker døden ved kontinuerlig CO-inhalation i 2-3 timer som ved gasfyrede køkkenkomfurer. Undersøgelser udført i kontrolleret forskningsmiljø har vist, at intermitterende CO-inhalation i 1 time ved lave doser (

Indledende undersøgelser foretaget af vores gruppe gjorde det muligt for os at opdage, at hos unge sunde vandpiberygere er vandpiberygning en potent akut stimulans til at øge-ikke svække-endotelfunktionen målt ved brachial arterie flow-medieret dilatation (FMD). Dataene implicerer en central mekanistisk rolle for et eller flere trækulsforbrændingsprodukter i den forstærkede endotelfunktion: når brændende trækul blev erstattet med en sundere elektronisk varmekilde ("e-kul"), blev MKS akut svækket ligesom med cigaretter og næsten alle andre kendte tobaksprodukter, herunder elektroniske cigaretter. Interessant nok var CO-boostet efter at vores vandpibepersoner røg kulopvarmet vandpibetobak ~10 gange højere end efter at have røget en cigaret (25+11 vs. 3+2 ppm). Tobakslitteratur viser, at den gentagne CO-eksponering fra cigaretrygning er forbundet med en reduceret risiko for præeklampsi (associeret med patologisk vasokonstriktion) hos gravide kvinder sammenlignet med både ikke-rygere eller brugere af røgfri tobak (snus), som ikke genererer CO.

Nyligt offentliggjorte undersøgelser fra vores undersøgelseskonsulenter viste, at intermitterende 0,12-0,15 % CO inhaleret af raske rygere, for at opnå gennemsnitlig carboxyhæmoglobin 5+1 % (hvilket svarer til udåndede CO-niveauer på 30 ppm), havde ingen signifikant effekt på blodtryk, hjertefrekvens, plasma katekolaminer, blodpladeaggregation eller C-reaktivt protein, en markør for betændelse. Tilsvarende viser klinisk forskningslitteratur ved akut CO-inhalation udført på raske forsøgspersoner, at niveauer på 0,05-1,2 % CO er sikre og giver ingen symptomer, ingen bivirkninger og ingen ændring i standard fysiologiske mål som blodtryk og hjertefrekvens (tabel 1). Virkningerne af lave niveauer af CO på den menneskelige endotelfunktion er endnu ikke fastlagt.