Bewertung der Toxizität des Rauchens von Wasserpfeifentabak

Weltweit raucht jeder dritte Erwachsene oder 1,2 Milliarden Menschen. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt, dass Tabak für den Tod von 1 von 10 Erwachsenen weltweit verantwortlich ist, etwa 6 Millionen vorzeitige Todesfälle pro Jahr. In den Vereinigten Staaten (USA) ist das Zigarettenrauchen für mehr als 480.000 Todesfälle pro Jahr verantwortlich, darunter fast 42.000 Todesfälle durch Passivrauchen. Tabakkonsum ist in den USA die führende, am besten vermeidbare Ursache für Krankheiten, Behinderungen und Sterblichkeit. Die Tabakforschung konzentriert sich tendenziell auf Zigaretten; Der weltweite Anstieg des Tabakkonsums von Wasserpfeifen (WP) rechtfertigt jedoch die Untersuchung aller Aspekte seiner Toxizität. Im Jahr 2005 forderte die WHO ein besseres Verständnis des Rauchens von WP-Tabak. Im Jahr 2007 bezeichnete die American Lung Association das Rauchen von WP als einen aufkommenden tödlichen Trend. Der Konsum von WP-Tabak war mit einem erhöhten Risiko für chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), Herzerkrankungen, Lungenkrebs, Mund- und Speiseröhrenkrebs verbunden.

COPD ist ein großes Problem der öffentlichen Gesundheit, das zu einer Behinderung des Luftstroms führt. In den USA ist Tabakrauch ein Schlüsselfaktor für die Entwicklung von COPD, die 2014 die dritthäufigste Todesursache in den USA war. Das Rauchen von WP verringert die respiratorische Lebensqualität bei Erwachsenen. Studien ergaben, dass die Lungenfunktion nach dem Rauchen von WP beeinträchtigt war, gemessen anhand des forcierten Exspirationsvolumens (FEV1), der forcierten Vitalkapazität (FVC), FEV1/FVC und des forcierten Expirationsflusses (FEF25-75%). Studien, die akute kardiovaskuläre Verletzungsmarker aufgrund des Rauchens von WP untersuchten, zeigten signifikante Erhöhungen der Herzfrequenz sowie des systolischen und diastolischen Blutdrucks.

Im Jahr 2014 initiierte die U.S. Food and Drug Administration (FDA) die Regulierung von WP-Tabak. Die FDA schlug vor, dass die Hersteller von WP-Tabak der FDA die Inhaltsstoffe ihrer Produkte offenlegen und schädliche und potenziell schädliche Bestandteile (HPHCs) melden. Eine Übersichtsstudie zeigte, dass die HPHC-Exposition im WP-Tabakrauch 10- bis 100-mal höher ist als im Zigarettenrauch. Um die FDA über die Regulierung von WP-Tabakprodukten zu informieren und den Schaden ihrer Verwendung zu verringern, schlagen die Ermittler ein Wasserpfeifenprojekt in einer natürlichen Umgebung vor, um die unterschiedlichen Auswirkungen des Rauchens von WP-Praktiken auf physiologische Verletzungsmarker und Biomarker von Giftstoffen und Karzinogenen zu bestimmen .

Weltweit wird das WP in Afrika, Asien, China, Indien und dem Nahen Osten eingesetzt. Jugendliche und junge Erwachsene in den USA experimentieren mit dem Rauchen von WP. Der US National College Health Assessment II von 2014 ergab, dass fast ein Drittel der US-Studenten (38,2 % der Männer und 31,4 % der Frauen) angaben, jemals WP-Tabak konsumiert zu haben, und 11,6 % der Männer und 8,3 % der Frauen gaben an, derzeit ( letzten 30 Tage). Unter Gymnasiasten zeigte die U.S. National Youth Tobacco Survey 2013, dass 15,1 % der Jungen und 13,5 % der Mädchen angaben, jemals WP konsumiert zu haben.

Die WP (Shisha) besteht aus einem Kopf, einem Körper, einem Schlauch und einem Wasserkrug. Der Tabak wird in den Kopf gelegt und mit einer perforierten Aluminiumfolie bedeckt, um einen Luftstrom zu ermöglichen. Brennende Holzkohle wird auf die Aluminiumfolie gelegt. Beim tiefen Einatmen über den WP-Schlauch drückt die Saugkraft heiße Luft durch den Kopf, erhitzt und verbrennt den Tabak, um den Rauch zu erzeugen, der den WP-Körper hinunter, in das und aus dem Wasser im luftdichten Glas und durch den Schlauch in den Tabak gedrückt wird Rauchermund und Atmungssystem. Raucher atmen zusätzlich zu denen des WP-Tabaks giftige Emissionen aus Holzkohle ein. Die Verbrennung von Holzkohle trägt stark zu Benzol-, Kohlenmonoxid- (CO) und krebserregenden Ausbeuten bei. CO ist ein Rauchgift, das die Fähigkeit des Blutes verringert, Sauerstoff zu verschiedenen Organen, einschließlich des Gehirns, zu transportieren, und Schwindel, Kopfschmerzen, Synkopen und Übelkeit verursachen kann.

Ein kohlefreier, elektrisch beheizter WP-Kopf ist im Handel erhältlich. Die Benutzer waren mit diesem Gerät zufrieden, da sie sich nicht mit der für Holzkohlefeuer gefährlichen Bernstein und Asche auseinandersetzen mussten und sich außerdem des Gefühls weniger Schaden erfreuen konnten. WP-Raucher verwenden normalerweise Wasser mit Raumtemperatur im WP-Glas. Aber auch andere flüssige Medien werden immer beliebter. Anekdoten zufolge „hat das Hinzufügen von Eiswürfeln in das WP-Glas einen angenehmen Kühleffekt für den eingeatmeten Rauch“. Raucher üben das Hinzufügen von Eiswürfeln zu Hause, und gegen Aufpreis bieten Shisha-Lounges diese Option für Kunden an. Zu den giftigen Chemikalien im Rauch von WP-Tabak gehören Cotinin, ein Metabolit der süchtig machenden Droge Nikotin; 4-(Methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL) und NNAL-Glucuronide (Gesamt-NNAL); Metaboliten des Lungenkarzinogens 4-(Methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanon (NNK); 1-Hydroxypyren (1-HOP), ein Metabolit des genotoxischen Karzinogens Pyren; und S-Phenylmercaptursäure (SPMA), ein Metabolit des humanen hämatotoxischen und leukämogenen Benzols; und Furan-BDA-NAL, ein Metabolit des Karzinogens Furan.

METHODEN. vergleicht ausgeatmetes CO, Lungenfunktionen, Blutdruck, Herzfrequenz und Atemfrequenz sowie die Urinspiegel von Cotinin, NNAL, SPMA und 1-HOP in ersten Urinproben von WP-Rauchern am Morgen und am Morgen nach einer WP-Rauchsitzung in 3 Raucherpraxen. Die Ermittler werden eine Stichprobe von 50 erwachsenen männlichen und weiblichen ausschließlichen WP-Rauchern und eine Kontrollstichprobe von 25 männlichen und weiblichen Nichtrauchern rekrutieren. Die Teilnehmer werden durch zufällige, abgefangene Bildschirminterviews aus Gemeinden in San Diego County, Kalifornien, rekrutiert und qualifiziert. Über einen 3-wöchigen Studienzeitraum rauchen WP-Raucher einen WP-Tabakkopf (10 g) Starbuzz während 3 separater Sitzungen mit einer 7-tägigen Auswaschphase vor jeder Sitzung in ihrem Zuhause in einer natürlichen Umgebung: Woche 1-Sitzung 1, WP Raucher rauchen mit 1 Quick-Light-Holzkohle und Wasser bei Raumtemperatur im WP-Glas, Woche 2 – Sitzung 2, WP-Raucher rauchen mit 1 Quick-Light-Holzkohle, aber fügen dem Wasser im WP-Glas Eiswürfel hinzu, Woche 3 – Sitzung 3, WP-Raucher rauchen WP-Tabak ohne Holzkohle mit dem elektrischen WP-Kopf und Wasser mit Raumtemperatur. Die Ermittler sammeln die folgenden Formulare: a) Geschichte des Tabakkonsums; b) 3-wöchige Tabakkonsum- und Expositionstagebücher; c) WP Rauchersitzungstag und Expositionsformular; und misst d) CO-Exposition: Der Micro+ Smokerlyzer® CO-Monitor wird zwei Minuten vor und nach jeder Rauchsitzung für das ausgeatmete CO verwendet; e) Lungenfunktionstests und Messung von Blutdruck, Herzfrequenz und Atemfrequenz vor und nach jeder Rauchersitzung; und f) 6 erste Morgenurinproben: vor und nach den 3 Sitzungen, um Cotinin, NNAL, 1-HOP, SPMA und Furan-BDA-NAL im Urin zu messen. Es werden Anstrengungen unternommen, um gleiche Stichproben von Männern und Frauen zu rekrutieren. Flexible Planung für Studienaktivitäten, sofern zutreffend. Für abgeschlossene Aktivitäten gilt die Proportionalität der Incentives.

Der 3-wöchige Studienzeitraum: bestehend aus 3 WP-Rauchsitzungen mit 7-tägigen Auswaschphasen

WP Smoking Session 1. Tag 1 – Bürobesuch: Der Bürobesuch wird voraussichtlich zwischen 60 und 90 Minuten dauern, wo potenzielle Teilnehmer in den Studienaktivitäten geschult werden. Die Zustimmung wird eingeholt, Studienformulare werden ausgefüllt und studienbezogene Materialien wie Formulare und Urinbecher werden zur Verfügung gestellt. Für die 3 WP-Rauchsessions und entsprechende Hausbesuche wird eine Terminvereinbarung getroffen. Speicheltest: Die vom PI geschulten RAs werden NicAlert verwenden, einen genauen und gültigen kommerziellen halbquantitativen Speichel-Cotinin-Soforttest, um den Nichtraucherstatus zu validieren, den die Forscher in ihren früheren Studien erfolgreich eingesetzt haben. Folgende physiologische Basisdaten werden erhoben: Lungenfunktion, Blutdruck, Herzfrequenz und Atemfrequenz. Tage 2 - 6: Die RAs kontaktieren die Teilnehmer am 4. Tag telefonisch, um die Einhaltung der 7-Wash-Out-Periode und der Tagebücher zu bestätigen, und am 6. Tag, um die Teilnehmer daran zu erinnern, die erste Morgenurinprobe am 7. Tag zu sammeln, und einen Hausbesuch für die erste WP-Rauchsession zu vereinbaren. Tag 7: WP-Rauchersitzung 1. WP-Raucher geben eine erste Morgenurinprobe ab und lagern sie in ihrem Kühlschrank (Gefrierfach). WP-Raucher rauchen WP-Tabak (10 Gramm), wie sie es normalerweise tun, indem sie Holzkohle und Wasser mit Raumtemperatur im Wasserkrug verwenden. Die RAs erfassen die ausgeatmeten CO-Werte 2 Minuten vor und 2 Minuten nach Beendigung des Rauchens und messen danach die Lungenfunktion, den Blutdruck, die Herzfrequenz und die Atemfrequenz. Tag 8: Die Teilnehmer geben eine erste Morgenurinprobe ab. Die RAs holen die 2 Urinproben ab (in einer Kühlbox eingefroren, um sie in das Labor des Forschungszentrums zu bringen) und arrangieren den Hausbesuch der 2. WP-Rauchsitzung, stellen Formulare und ein Paket mit Urinbechern für Woche 2 der Studie bereit. WP-Rauchersitzung 2. Die Tage 1 bis 7 ähneln Sitzung 1, mit der Ausnahme, dass die RAs eine Schale mit Eiswürfeln und Wasser in das WP-Glas geben. Die RAs arrangieren eine Schulung zur Verwendung des kohlefreien, elektrisch beheizten WP-Kopfes. WP-Räuchersitzung 3. Die Tage 1 bis 7 ähneln Sitzung 1, wobei Wasser mit Raumtemperatur im WP-Glas verwendet wird, jedoch der kohlefreie, elektrisch beheizte WP-Kopf anstelle von Holzkohle verwendet wird. Während des letzten Besuchs, am Tag nach der 3. Rauchersitzung, werden die RAs die Teilnehmer befragen, um das Krankheits- und Gesundheitsanamneseformular auszufüllen, die letzten Urinproben abzuholen und sich bei den Teilnehmern zu bedanken.