Wirkung von Aerosol aus THS und Zigarettenrauch auf parodontales Gewebe und sein Mikrobiom

Parodontale Erkrankungen sind multifaktorieller Natur und neben der mikrobiologischen Herausforderung, dem anfälligen Wirt und dem genetischen Hintergrund tragen Rauchen und einige systemische Erkrankungen dazu bei, dass in solchen Personengruppen die Inzidenz parodontaler Erkrankungen um 85 % höher ist. Die Ursache der meisten, wenn nicht aller durch Zigarettenrauchen verursachten Krankheiten ist das Einatmen der im Zigarettenrauch enthaltenen Giftstoffe. Giftstoffe, die beim Verbrennen von Tabak in Zigaretten entstehen, enthalten mehr als 6.500 Inhaltsstoffe, von denen 150 giftig sind. Da es sich bei den meisten dieser Giftstoffe um Tabakpyrolyseprodukte handelt, führten Forschungen zu ihrer Reduzierung zunächst zur Entwicklung elektrischer Zigaretten und dann zum THS-System (Tobacco Heating System) oder HnB-System (Heat not Burn). Es gibt THS- oder HnB-Systeme verschiedener Hersteller, aber IQOS (Phillip Morris International) ist eines der am weitesten verbreiteten. Sie wurde als „gesündere“, also weniger schädliche Alternative für Raucher klassischer Zigaretten konzipiert. Das Potenzial dieses Systems besteht darin, dass es weniger schädlich für die menschliche Gesundheit verspricht und gleichzeitig das Verlangen nach Zigaretten sowie die Auswirkungen auf den eCO (dt. ausgeatmetes CO-Kohlenmonoxid) ist minimal.

Das Gerät besteht aus einem IQOS-Halter und einem Taschenladegerät. Das Taschenladegerät dient zum Aufbewahren und Laden des IQOS-Halters, während der Halter zum Einsetzen und Konsumieren des HEETS-Tabakeinsatzes dient. Das Funktionsprinzip solcher Zigaretten ist etwas anders, aber hinsichtlich des Nikotinbedarfs des Körpers ist es einer klassischen Zigarette sehr ähnlich.

Der Tabak einer THS-Zigarette wird auf bis zu 245 bzw. bis zu 350 Grad Celsius (je nach Hersteller) erhitzt, verbrennt jedoch nicht wie bei klassischen Zigaretten und erzeugt kein Feuer, Asche oder Rauch. Durch das Erhitzen des Tabaks in einer THS-Zigarette werden Nikotin, flüchtige Stoffe und Glycerin freigesetzt, wodurch ein Aerosol entsteht. Ein solches Aerosol ist hauptsächlich ein Produkt der Verdampfung und Destillation, nicht der Verbrennung und Pyrolyse. Im Vergleich zu klassischen Zigaretten enthält sie bis zu 90 % weniger gefährliche und potenziell gefährliche Inhaltsstoffe. Die Reduzierung gefährlicher Inhaltsstoffe und das Fehlen von Rauch in solchen Zigaretten sollte mit einer Verringerung des Risikos aller mit dem Rauchen herkömmlicher Zigaretten verbundenen Krankheiten einhergehen. Beim Rauchen erreicht der Tabak einer klassischen Zigarette eine Temperatur von bis zu 600 Grad Celsius und erzeugt neben Feuer auch Asche und Rauch. Rote und orangefarbene Komplexe von Mikroorganismen, bei denen es sich um nachweislich parodontal pathogene Bakterien handelt, die bei Menschen mit parodontalen Erkrankungen vorkommen, kommen bei Rauchern häufiger vor als bei ehemaligen Rauchern oder bei Personen, die noch nie geraucht haben. Auch die Prävalenz parodontaler Krankheitserreger im Sulkus von gesunden Menschen, die rauchen, hängt eng mit der Zigarettenmenge und dem Raucherstatus zusammen. Je länger die Rauchdauer und je größer der Zigarettenkonsum, desto größer ist die Menge parodontaler Krankheitserreger. Zigarettenrauchen beeinflusst die Häufigkeit, den Verlauf, aber auch den Verlauf parodontaler Erkrankungen, da es einen starken Einfluss auf das Immun- und Kreislaufsystem hat. Es ist erwiesen, dass Rauchen die Vasomotilität der Blutgefäße, insbesondere die Vasokonstriktion, beeinflusst und dass die Anzahl der Blutgefäße in der Mundhöhle bei Rauchern verringert ist, was zu einer schwächeren Gewebedurchblutung, einer schwächeren Heilung, einem schlechteren Ansprechen auf die Parodontaltherapie usw. führt die Prognose der Erkrankung. Beispielsweise hat Zigarettenrauchen bei Patienten, die an aggressiver Parodontitis (früh einsetzende Parodontitis) leiden, einen direkten Einfluss auf die Chemotaxis und die Funktion von polymorphkernigen Zellen (PMN) und Makrophagen sowie eine Verringerung der IgG- und T-Lymphozytenspiegel sowie der NK-Zellen . Zigarettenrauch verstärkt durch solche Veränderungen und Manipulationen des Immunsystems das Wachstum parodontopathogener Spezies. Darüber hinaus beeinträchtigt Zigarettenrauch die mikrobiologische Vielfalt der Oberfläche der Mundschleimhaut. Angesichts eines solchen Einflusses auf Schleimhautmikroorganismen können Forscher davon ausgehen, dass etwas Ähnliches im Zahnbiofilm auf der Zahnoberfläche stattfinden kann. Die Literatur über die Schädigung der allgemeinen Gesundheit sowie der Mundgesundheit durch Zigarettenrauch ist sehr umfangreich und es gibt Hinweise auf eine Schädigung der Schleimhaut der Mundhöhle sowie des Stützapparates der Zähne. Es ist erwiesen, dass Zigarettenrauch auch die subgingivale mikrobiologische Zusammensetzung gesunder Personen beeinflusst und für die Verarmung nützlicher Bakterien und die Zunahme der Anzahl parodontaler Krankheitserreger bei Parodontalpatienten verantwortlich ist. Unterschiede in den Bakteriengemeinschaften zwischen Rauchern und Nichtrauchern mit mittelschwerer chronischer Parodontitis zeigten, dass Bakterien der Gattung Bacteroides bei Nichtrauchern häufiger vorkamen und Fusobakterien, Fretibakterien, Streptokokken und Veillonella bei Rauchern häufiger vorkamen. Auch Prevotela, Campilobacter, Aggregatibacter, Haemophilus usw. waren bei Rauchern seltener. Interessant ist auch, dass Neisseria longata bei Nichtrauchern häufig vorkommt, während 5 weitere Gattungen von Neisseria in größeren Mengen bei Rauchern gefunden wurden. Die Wirkung von Aerosolen aus THS auf die Zellen der Mundhöhle und des Zahnfleisches ist bisher nicht ausreichend untersucht . Die Forschung basiert hauptsächlich auf der Wirkung eines solchen Aerosols auf die Epithelzellen des Lungengewebes oder der Bronchien. Laut einer Studie hat THS eine sehr ähnliche Wirkung auf das Lungenparenchym wie eine herkömmliche oder elektrische Zigarette. Es kann oxidativen Stress, Entzündungen und Infektionen verstärken und epithelial-mesenchymale Veränderungen auslösen, die zu Krankheiten führen können. Außerdem kann THS-Aerosol zu einer mitochondrialen Dysfunktion der Trachealepithelzellen führen, was zu einer veränderten Mitochondrienfunktion führt, die die Entzündung der Atemwege verstärken kann. Die Untersuchung der Zytotoxizität von THS in dieser Studie ergab, dass sie im Vergleich zu einer klassischen Zigarette geringer, im Vergleich zu einer elektrischen Zigarette jedoch höher ist. Zellen, die THS-Aerosol ausgesetzt sind, sezernieren weniger IL-1 β und IL-6 als Zellen, die Zigarettenrauch ausgesetzt sind. Eine weitere an einem Tiermodell (Ratte) durchgeführte Studie kommt zu dem Schluss, dass das von einem einzelnen Heat Stick – HEETS (Tabakheizeinsatz) abgegebene Aerosol im Vergleich zu herkömmlichem Zigarettenrauch die Funktion des Endothels von Blutgefäßen schnell und erheblich beeinträchtigen kann.

Da die Mundhöhle die erste anatomische Struktur ist, mit der inhalierter Zigarettenrauch oder IQOS-Aerosol mit den lebenswichtigen Zellen unseres Organismus in Kontakt kommt, war es notwendig, hier zunächst die biologische Wirkung von Rauch oder Aerosol auf menschliche Zahnfleischfibroblasten und Keratinozyten zu untersuchen interaktive Linie. Untersuchungen haben gezeigt, dass IQOS-Aerosol die Proliferation von Fibroblasten stimuliert, die S- und G2/M-Phase des Zellzyklus verlängert und intensiviert und das Überleben, die Integration und die Adhäsionsfähigkeit von Keratinozyten verbessert. Die meisten In-vitro-Studien weisen darauf hin, dass Zigarettenrauch die Lebensfähigkeit, Proliferation und Migration oraler Zellen verringert, die Produktion von Entzündungsmediatoren verringert, aber auch den Zellzyklus stoppt und Apoptose auslöst. IQOS ist mit einer geringeren Keratinozyten-Apoptose verbunden, während Zigarettenrauch eng mit hoher Zytotoxizität und Zell-Apoptose verbunden ist.

Untersuchungen zu diesem System und seinen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit fehlen, und die Schlussfolgerungen werden vorsichtig und dosiert gezogen, sodass weitere Untersuchungen erforderlich sind.

Derzeit liegen keine klinischen oder In-vitro-Studien vor, die sich mit der Frage der Auswirkungen von THS-Aerosolen und Zigarettenrauch auf parodontale Gewebe befassen und auch nach Parametern verglichen werden. Die Forscher hoffen, dass diese Forschung einige Unbekannte und Zweifel klären und sicherlich dazu beitragen wird, die Auswirkungen dieses Systems auf den Zahnhalteapparat besser zu verstehen.