E-savukkeen hengittämisen akuutit vaikutukset verisuonten toimintaan, mikroverenkiertoon ja tromboosiin

Mukana on 22 tervettä, nais- ja miespuolista satunnaista tupakoitsijaa tai nuuskan käyttäjää (ikä 18-55, 10 savuketta kuukaudessa, 10 pussia nuuskaa kuukaudessa). Tutkittavien on pidättäydyttävä alkoholin ja kofeiinin nauttimisesta vähintään 24 tuntia ennen altistumista. Tupakan (mukaan lukien ruotsalainen kostea nuuska) tai e-savukkeen käyttö ei ole sallittua 7 päivää ennen altistumista.

Kaikkien koehenkilöiden on täytettävä normaali terveysilmoitus.

Satunnaistetulla ristikkäisellä tavalla kaikki koehenkilöt hengittävät höyryä (30 puhallusta 30 minuutin ajan) yhdestä sähkösavukkeesta, eVic-Primo SE (Shenzhen Joyetech Co., Ltd., Kiina). erityisesti valmistetussa huoneessa, jossa on riittävä ilmanvaihto.

Markkinoilla on paljon e-nesteiden valmistajia ja jakelijoita. Riippumaton sisältöanalyysi osoitti, että nikotiinin vaihtelu e-neste-erien välillä on pieni ja että valmistajan ilmoittama nikotiinin määrä on usein oikea. E-nestettä ilman aromiaineita (Valeo laboratories GmbH, Saksa) ilman ja nikotiinitonta (19 mg/ml) käytetään. Sisältöanalyysi on saatavilla ilmaiseksi valmistajien kotisivuilta (http://www.e-liquid-wholesale.com). Kolmannen sukupolven EC:tä käytetään asetuksilla (lämpötila 230°C, teho 32 W, resistanssi 0,20 Ω).

Tutkittavien on pidättäydyttävä alkoholin nauttimisesta vähintään 24 tuntia ennen altistusjaksoja sekä kofeiinia 12 tunnin ajan. Näiden kahden tilaisuuden välillä on vähintään yksi viikko. Koehenkilöt lepäävät 15 minuuttia ennen valotusta.

Ensimmäisen 15 minuutin tauon jälkeen useiden kardiovaskulaaristen päätepisteiden mittaukset suoritetaan lähtötilanteessa ja enintään kaksi tuntia molempien altistusten jälkeen. Tämä tehdään seuraavilla menetelmillä:

Verisuonten toiminnan mittaaminen

Fotopletysmografia (PPG) Valtimon jäykkyys on riippumaton verisuonivaurion ja riskin mitta, ja se voidaan parhaiten arvioida kultaisen standardin tekniikalla pulssiaaltonopeudella (PWV). Tämä menetelmä on kuitenkin teknisesti vaativa ja vaatii erikoislaitteita (kuten SphygmoCor) ja koulutettua opiskeluhenkilöstöä. Sormen fotopletysmografia antaa kuitenkin mahdollisesti samat tiedot kuin PWV, ja se on ihanteellinen valtimoiden jäykkyyden jatkuvaan mittaamiseen.

pulssin etenemisaika (PPT), aika systolisesta pulssiaallon diastoliseen huippuun. PPT on tuleva merkki valtimoiden jäykkyydestä ja verisuonten ikääntymisestä. Samalla tallennetaan mikrofonin EKG- ja lämpöäänet, mikä helpottaa analyysin validointia.

Mikroverenkierto Iontoforeesi ja laserpilkkukontrastikuvaus (LSCI) Mikroverenkiertoa arvioidaan non-invasiivisella menetelmällä, jossa kahta ainetta (asetyylikoliini ja nitroprussidi) levitetään pienessä kammiossa (0,5 ml) ihon pinnalle. Mikroverenkierron muutokset mitataan laser-dopplerilla. Menetelmä on täysin vaaraton ja kivuton. Melko harvinainen mutta todennäköinen sivuvaikutus on paikallinen tilapäinen ihottuma.

Jokaista sydämenlyöntiä kohden syntyy paineaalto, joka ulottuu jopa kehon reuna-alueille. Valon absorption muutoksia mittaamalla voidaan arvioida venymiä (jopa hyvin pieniä) ääreisvaltimoissa ja valtimoissa ihonalaisessa kudoksessa, esimerkiksi sormenpäässä. Mikroverenkiertoa voidaan mitata myös laserpilkkukontrastikuvauksella (LSCI), joka on ei-invasiivinen, täysin kivuton menetelmä ihon mikroverenkierron arvioimiseksi.

Verenpaine Puoliautomaattisella oskillometrisellä sfygmomanometrillä mitataan verenpainetta ja sykettä.

Verinäytteet Verinäytteet otetaan koeputkiin, jotka sisältävät 1/10 0,129 M natriumsitraattia, EDTA:ta ja seerumia lähtötilanteessa, 0 tunnin, 1 tunnin ja 2 tunnin kohdalla altistuksen jälkeen. Plasma kerätään myöhemmin sen jälkeen, kun sitä on sentrifugoitu 2 000 g:ssä 20 minuutin ajan huoneenlämpötilassa (RT), ja sitten jäädytetään -70 °C:ssa analyysiin asti.

Veritulpan muodostumisen mittaaminen (T-TAS) T-TAS® (Total Thrombus-formation Analysis System) on tapa arvioida trombin muodostumista vaihtelevissa virtausolosuhteissa käyttämällä pientä verinäytettä.

Kotiniinin mittaus Kotiniinitasot mitataan seerumista käyttämällä kaupallisesti saatavilla olevaa ELISA-tekniikkaa.

Suoralla mikroskopialla toisen sormen kynsisuonten kapillaareista voidaan arvioida kapillaariverenkiertoa (kapillaarin verisolunopeus, CBV, mm/s). Tämä on täysin kivuton ja ei-invasiivinen menetelmä, jonka suorittaminen kestää noin 15 minuuttia.

MV-plasman mittaus sulatetaan ja sentrifugoidaan 2000 g:ssä 20 minuuttia huoneenlämpötilassa. Supernatantti sentrifugoidaan sitten uudelleen 13 000 g:ssä 2 minuuttia huoneenlämpötilassa. 20 μl näytettä inkuboidaan 20 minuuttia pimeässä phalloidin-Alexa-660:n (Invitrogen, Paisley, UK), laktadheriini-FITC:n (Haematologic Technologies, Vermont, USA), CD42a-PE:n (Platelet-MP (PMP), BD, Klooni Alma-16), CD45-PC7 (Leukocyte-MV (LMV), Beckman Coulter, Dublin, Irlanti) ja CD144-APC (Endothelial-MV (EMV), AH-diagnostiikka, Tukholma, SWE). PMV:t on myös merkitty CD154-PE:llä (CD40L, abcam, Cambridge, UK) ja EMV:t CD62E:llä (E-selectin, Beckman Coulter, Dublin, Irlanti). MV:t mitataan virtaussytometrialla Beckman Gallios -laitteella (CA, USA). MV-portti määritetään käyttämällä Megamix-helmiä (BioCytex, Marseille, Ranska), joka on sekoitus helmiä, joiden halkaisija on vastaavasti 0,5 µm, 0,9 µm ja 3,0 µm. MV:t määritellään partikkeleiksi, joiden koko on alle 1,0 μm, jotka ovat negatiivisia falloidiinille (solukalvofragmenttien poissulkemiseksi) ja positiivisiksi laktadheriinille. Konjugaatti-isotyyppisovitettua immunoglobuliinia (IgG1-FITC, IgG1-PE, IgG1-APC ja IgG1-PC7), jolla ei ole reaktiivisuutta ihmisen antigeenejä vastaan, käytetään negatiivisena kontrollina sytometrisen analyysin taustamelun määrittämiseen. MV:iden absoluuttinen lukumäärä lasketaan seuraavan kaavan avulla: (MV laskettu x standardihelmiä ⁄ L) ⁄ laskettu standardihelmiä, (FlowCount, Beckman Coulter).

Sen määrittämiseksi, vapautuvatko MV:t aktivaation tai apoptoosin vuoksi, MV:t merkitään SYTO 13:lla. SYTO 13 (Molecular Probes) on solua läpäisevä ja sillä on korkea fluoresenssisaanto DNA:han tai RNA:han sitoutuneena. Hypoteesimme on, että apoptoottisista soluista vapautuneet MV:t ilmentävät enemmän DNA:ta tai RNA:ta.

MV:iden hyytymistä edistävä vaikutus In vitro -kokeita suoritetaan tutkiakseen MV:iden vaikutusta trombiinin muodostumiseen ja MV:iden tarjoaman negatiivisesti varautuneen pinnan suhteellista osuutta. Lyhyesti plasmanäytteet sulatetaan ja yllä kuvattujen sentrifugointivaiheiden jälkeen sentrifugoimme näytteet edelleen (kahdesti 21 000 g 45 minuutissa, RT) MV-rikastuspelletin saamiseksi. Pelletti lisätään sitten kaupalliseen plasmaan (Haemochrom, Diagnostica, Essen, Saksa) lisäämättä TF:ää tai fosfolipidejä. Trombiinin muodostuminen plasmassa määritetään käyttämällä kalibroitua automatisoitua trombogrammia (CAT), kuten alun perin ovat kuvanneet Hemker et ai. Laskettu käyrän alla oleva pinta-ala edustaa ajan kuluessa syntyneen trombiinin kokonaismäärää, ja sitä kutsutaan endogeeniseksi trombiinipotentiaaliksi (ETP). Aika trombiinin muodostumisen alkamiseen (viiveaika), trombiinin muodostumisen maksimipitoisuus (trombiinihuippu) ja aika maksimaaliseen trombiinin muodostumiseen (aika trombiinin huippuun) arvioidaan myös CAT-analyysissä.