Untersuchung der Gefäßfunktion vor und nach dem Rauchen einer E-Zigarette im Vergleich zu einer normalen Zigarette (ECIG-8)

Das übergeordnete Ziel dieser Studie ist es, die kurzfristigen vaskulären Auswirkungen des Rauchens einer E-Zigarette mit dem Rauchen einer herkömmlichen Tabakzigarette in vivo und in vitro zu vergleichen.

Die konkreten Ziele lauten wie folgt:

ich. Bewertung der Auswirkungen der Verwendung von E-Zigaretten und konventionellen brennbaren Zigaretten (CCC) auf die mikrovaskuläre und makrovaskuläre Endothelfunktion und Steifheit bei gesunden Rauchern.

ii. Um zirkulierende Marker der Endothelfunktion als Reaktion auf das Rauchen von E-Zigaretten und CCC zu bewerten.

iii. Untersuchung der vaskulären Wirkungen von E-Zigaretten und CCC-Nutzung auf molekularer Ebene durch Exposition von Endothelzellen mit stimuliertem Serum aus der Interventionsstudie.

Primäres Ziel und Ergebnisparameter:

Das primäre Ziel dieser Prüfer-initiierten Studie (IIT) ist die Bewertung der Kurzzeitwirkung des Zugs einer E-Zigarette auf die Funktion der Leitungsarterie im Vergleich zum Rauchen eines CCC bei gesunden männlichen Langzeitrauchern.

Als primärer Endpunkt wird die relative Veränderung des Armarteriendurchmessers als Reaktion auf reaktive Hyperämie (flussvermittelte Vasodilatation), ein validierter Surrogatmarker der Conduit-Endothelialfunktion, verwendet. FMD [%] ist definiert als (Armdurchmesser 60 s nach Manschettenentleerung [mm] – Basislinien-Armdurchmesser [mm]) x 100 / Basislinien-Armdurchmesser [mm].

Das primäre Ergebnismaß ist die absolute Differenz von MKS nach E-Zigarette und CCC.

Sekundäres Ziel und Ergebnisparameter:

Die sekundären Ziele sind die Bewertung der Endothelfunktion in vivo in anderen Gefäßbetten, insbesondere in der Mikrozirkulation und der systemischen Zirkulation, sowie andere Aspekte der Gefäßfunktion wie die Steifheit des Arterienbaums. Die endotheliale Dysfunktion, ein Schlüsselereignis der Atheroskleroseentwicklung, ist durch eine entsprechende Zunahme oder Abnahme von Endothel-abgeleiteten Molekülen und Veränderungen in vorgeschalteten Signalwegen gekennzeichnet, die die Synthese und Bioverfügbarkeit dieser Endothel-abgeleiteten Moleküle steuern. Die Analyse zirkulierender Biomarker der Endothelfunktion und Expressionsstudien von Enzymen, die an der Endothelaktivierung beteiligt sind, werden dazu beitragen, mögliche Auswirkungen einer E-Zigaretten-Exposition auf die Endothelfunktion in vivo genau zu charakterisieren.

Sekundäre Endpunkte sind:

• Augmentationsindex als Reaktion auf Salbutamol (%) als Surrogat der globalen Endothelfunktion in Bezug auf seine Reaktion auf Glyceryltrinitrat (%)
• Augmentationsindex (%) als Marker für Pulswellenreflexion und Steifheit
• Retinaler arterieller und venöser Durchmesser als Reaktion auf Flimmerlichtstimulation (%) als Surrogat der mikrovaskulären Endothelfunktion
• Zentrales arterielles und venöses Äquivalent der Netzhaut und arteriolar-venuläres Verhältnis als Indikatoren einer generalisierten Arterienverengung
• Zirkulierende Biomarker der Endothelfunktion und -aktivierung (Endothelin-1; BH4/BH2) Sekundäre Ergebnismessgrößen sind die absoluten Unterschiede der sekundären Endpunkte zwischen E-Zigarette und CCC (siehe Abschnitt 13.4.2).

Funktionelle In-vitro-Assays und molekulare Analysen:

• mRNA- und Proteinexpression der endothelialen Stickoxidsynthase (eNOS), NRF2-Zielgene HMOX1, NQO1 und Adhäsionsmoleküle (ICAM1, VCAM1, SELE, CCL2).
• Primärkulturen menschlicher Nabelvenen-Endothelzellen werden mit Serum menschlicher Probanden stimuliert (vor oder nach dem Rauchen einer Zigarette oder E-Zigarette entnommen) und das Wundheilungspotenzial wird bestimmt.

Tertiäres Ziel und Ergebnisparameter:

Das tertiäre Ziel ist die Beurteilung von Unterschieden in der Gefäßfunktion zwischen Rauchern und Nie-Rauchern. Tertiäre Endpunkte sind Ausgangswerte von primären und sekundären Endpunkten.