Bewertung der akuten und subakuten Wirkung von Dämpfen nikotinfreier elektronischer Zigaretten (NCFE).

Es wird angenommen, dass die kürzliche Einführung von elektronischen Zigaretten (ECs), um Gewohnheitsrauchern eine Nikotinquelle bereitzustellen, ohne dass sie Tabakrauch inhalieren müssen, die Toxizität für Epithelzellen der Atemwege verringert. Die Verwendung von E-Zigaretten verringert die Verwendung herkömmlicher Zigaretten, verringert die Nikotinentzugssymptome, führt zu gegensätzlichen Auswirkungen auf die ausgeatmeten NO-Werte im Vergleich zu Tabak und kann die Stimulation von Belohnungszentren im Gehirn verringern, was zu einer geringeren Abhängigkeit aufgrund des Fehlens anderer aus Tabak gewonnener Chemikalien führt. Die Hersteller von E-Zigaretten preisen die vergleichbare Sicherheit als Grund, von herkömmlichen Tabakzigaretten auf ihre Produkte umzusteigen. Der Mangel an Daten, die diese Behauptung stützen, veranlasste die FDA jedoch, Warnschreiben an diese Unternehmen zu richten. Vorerst empfiehlt die Weltgesundheitsorganisation die Verwendung von E-Zigaretten, bis E-Zigaretten ordnungsgemäß bewertet wurden. Andererseits unterstützt die American Association of Public Health Physicians die Verwendung von E-Zigaretten als Mittel zur „Schadensminderung“, da E-Zigaretten Nikotin ohne die unzähligen anderen giftigen Chemikalien liefern, die beim Verbrennen von Tabak entstehen. Diese Empfehlungen beruhen meist auf theoretischen Überlegungen und Expertenmeinungen. Aufgrund der Neuheit der E-Zigaretten bleiben viele Bedenken hinsichtlich ihrer gesundheitlichen Sicherheit und langfristigen Nikotinsucht unbeantwortet, da Studien fehlen, die ihre Toxizität in den Atemwegen umfassend bewerten.

Darüber hinaus erzeugen ECs Dampf hauptsächlich aus Propylenglykol (PG) oder pflanzlichem Glycerin (VG), die in unterschiedlichen Konzentrationen gemischt werden, was umfassende Tests erschwert.

Das Fehlen konsistenter Ergebnisse erfordert eine vollständige Bewertung der EC-Toxizität in den Atemwegen, selbst wenn Nikotin nicht eingeatmet wird.

In unserem Labor mit Kulturen von primären normalen menschlichen Bronchialepithelzellen (NHBE) (entweder differenzierend oder vollständig differenziert), die EC-Dampf oder einem äquivalenten Volumen gefilterter Luft ausgesetzt wurden, haben wir gezeigt, dass EC-Dampf an vollständig differenzierte NHBE-Zellen abgegeben werden kann und zwar so hoch , aber realistische Zugzahlen verringern die Ziliarschlagfrequenz (CBF) sowie die Expression von großen, Ca2+-aktivierten K+-Kanälen (BK-Kanal) (die porenbildende α-Untereinheit KCNMA1) und Forkhead-Box-Protein (FOXJ)-1. Wir haben auch vorläufige Daten zur Rauchexposition in vitro und in vivo, die eine negative Wirkung von Zigarettenrauch und Nikotin auf die Parameter der mukoziliären Clearance (MCC) und der nasalen Potentialdifferenz (NPD) zeigen, eine Möglichkeit, den Ionentransport in vivo zu bewerten. Diese Veränderungen traten in TGF-β-abhängiger Weise auf.

Diese Studie dient der Bewertung der Atemwegstoxizität von NFECs (Ziel 2.1 des Projekts „Nebenwirkungen von inhaliertem Nikotin aus Tabak und E-Zigaretten“).

PRIMÄRER ENDPUNKT Als primärer Endpunkt werden wir die Folgen des Verdampfens von E-Liquid ohne Nikotin (NFEC) auf die zystische Fibrose-Transmembran (CFTR)- und den kalziumaktivierten Chloridkanal (CaCC)-vermittelten Chloridleitwert bei lebenslangen Nichtrauchern mit nasaler Anwendung bewerten Potentialdifferenz (NPD)-Messungen.

Wir werden NPD als primären Endpunkt verwenden, da Änderungen der meisten klinischen Parameter erst nach Monaten oder sogar Jahren der Exposition zu sehen sind. Aus diesem besonderen Grund gibt es in jüngster Zeit einen Anstieg bei der Suche nach alternativen Biomarkern, die als Surrogat-Endpunkte in kürzeren klinischen Studien verwendet werden können. Da NPD direkt die Änderungen des Ionentransports misst, von denen erwartet wird, dass sie MCC und damit das Gesamtergebnis beeinflussen, und da Änderungen der NPD-Messungen indirekt mit Lungenfunktionsänderungen und MCC in Studien mit Patienten mit zystischer Fibrose (CF) verbunden sind, glauben wir, dass sich NPD als geeignet erweist angemessener Ersatz für MCC für diese Studie.

SEKUNDÄRE ENDPUNKTE Nasale Stickoxid- und TGF-ß-Spiegel in Nasenspülungen und -zellen werden ebenfalls erfasst, um mit den Veränderungen der NPD-Ergebnisse nach Exposition gegenüber NFEC zu korrelieren.

STUDIENAUFBAU Dieses Ziel wird untersuchen, ob akute und subakute Belastungen durch NFEC-Dämpfe nachteilige Auswirkungen auf lebenslange Nichtraucher haben, indem Veränderungen des nasalen Ionentransports und der TGF-β-Spiegel gemessen werden. Der nasale Ionentransport wird anhand der nasalen Potentialdifferenz (NPD) bewertet, die das Spannungspotential misst, das sich aus den epithelialen Ionenflüssen (sowohl Na+-Absorption als auch Cl- und K+-Sekretion an der Schleimhautoberfläche in vivo) ergibt. In normalen Atemwegsepithelien ist die Na+-Absorption die primäre Ionentransportaktivität, so dass die resultierende Atemwegsoberflächenpotentialdifferenz in Bezug auf das Interstitium negativ ist. Der Ionentransport durch das Nasenepithel ist repräsentativ für Befunde in den distalen Atemwegen. Wir glauben auch, dass NPD ein einigermaßen sensitiver Biomarker für diese Studie ist, wie unten diskutiert. Daher werden wir die akuten Wirkungen von NFEC-Dampf, der vom Nikotinträgersystem ("E-Liquid" ohne Nikotin) erzeugt wird, und die subakute Wirkung nach einer 7-tägigen Exposition gegenüber NFEC bewerten.

Da der Hauptunterschied zwischen den ECs in der pro Zug erzeugten Dampfmenge liegt, konzentrieren wir uns auf ein häufig verwendetes Mini- und mittelgroßes EC: Halo (The Halo Company, USA) und eGo-T® (Joyetech Co., Ltd. , ShenZhen China) und untersuchen verschiedene Dampfflüssigkeiten oder "E-Liquids" (100 % PG, 50 % PG/50 % VG und 100 % VG) ohne Nikotin.