Valutazione della tossicità del fumo di tabacco da pipa ad acqua

A livello globale, fuma 1 adulto su 3 o 1,2 miliardi di persone. L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha stimato che il tabacco è responsabile della morte di 1 adulto su 10 in tutto il mondo, circa 6 milioni di morti premature ogni anno. Negli Stati Uniti (USA), il fumo di sigaretta è responsabile di oltre 480.000 decessi all'anno, inclusi quasi 42.000 decessi dovuti all'esposizione al fumo passivo. L'uso del tabacco è la principale causa di malattia, disabilità e mortalità più prevenibile negli Stati Uniti. La ricerca sul tabacco tende a concentrarsi sulle sigarette; tuttavia, l'aumento del consumo di tabacco da pipa ad acqua (WP) a livello globale giustifica lo studio di tutti gli aspetti della sua tossicità. Nel 2005, l'OMS ha chiesto una migliore comprensione del fumo di tabacco WP. Nel 2007, l'American Lung Association ha etichettato il fumo di WP come una tendenza mortale emergente. L'uso di tabacco WP è stato associato ad un aumentato rischio di broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), malattie cardiache, tumori polmonari, tumori orali ed esofagei.

La BPCO è un grave problema di salute pubblica che porta all'ostruzione delle vie aeree. Negli Stati Uniti, il fumo di tabacco è un fattore chiave nello sviluppo della BPCO, che è stata la terza principale causa di morte negli Stati Uniti nel 2014. Il fumo di WP riduce la qualità respiratoria della vita negli adulti. Gli studi hanno rilevato che la funzione polmonare dopo il fumo di WP era compromessa misurata dal volume espiratorio forzato (FEV1), dalla capacità vitale forzata (FVC), dal FEV1/FVC e dal flusso espiratorio forzato (FEF25-75%). Gli studi che hanno indagato i marker di danno cardiovascolare acuto dovuti al fumo di WP hanno mostrato aumenti significativi della frequenza cardiaca e della pressione arteriosa sistolica e diastolica.

Nel 2014, la Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha avviato la regolamentazione del tabacco WP. La FDA ha proposto che i produttori di tabacco WP rivelino alla FDA gli ingredienti dei loro prodotti e riferiscano i costituenti nocivi e potenzialmente dannosi (HPHC). Uno studio di revisione ha mostrato che le esposizioni agli HPHC sono 10-100 volte più elevate nel fumo di tabacco WP rispetto al fumo di sigaretta. Per informare la FDA sulla regolamentazione dei prodotti del tabacco WP e ridurre i danni del suo utilizzo, i ricercatori propongono un progetto Waterpipe in un ambiente naturale per determinare gli effetti differenziali delle pratiche del fumo WP sui marcatori di lesioni fisiologiche e sui biomarcatori di sostanze tossiche e cancerogene .

In tutto il mondo, il WP è utilizzato in Africa, Asia, Cina, India e Medio Oriente. Adolescenti e giovani adulti negli Stati Uniti stanno sperimentando il fumo di WP. Il National College Health Assessment II del 2014 ha rilevato che quasi un terzo degli studenti universitari statunitensi (38,2% degli uomini e 31,4% delle donne) ha riferito di aver mai usato tabacco WP, e l'11,6% degli uomini e l'8,3% delle donne ha riferito di un uso corrente ( ultimi 30 giorni). Tra gli studenti delle scuole superiori, il National Youth Tobacco Survey 2013 degli Stati Uniti ha mostrato che il 15,1% dei ragazzi e il 13,5% delle ragazze hanno riferito di aver mai usato WP.

Il WP (narghilè) è costituito da una testa, un corpo, un tubo flessibile e una brocca d'acqua. Il tabacco è posto nella testa e coperto con un foglio di alluminio perforato per consentire il flusso d'aria. Il carbone ardente viene posto sopra il foglio di alluminio. Dopo una profonda inalazione tramite il tubo WP, l'aspirazione forza l'aria calda attraverso la testa, riscaldando e bruciando il tabacco per produrre il fumo che viene spinto lungo il corpo WP, dentro e fuori dall'acqua nel barattolo ermetico e attraverso il tubo nel tubo. bocca e apparato respiratorio del fumatore. I fumatori inalano le emissioni tossiche del carbone oltre a quelle del tabacco WP. La combustione del carbone contribuisce notevolmente alla produzione di benzene, monossido di carbonio (CO) e sostanze cancerogene. Il CO è un fumo tossico che riduce la capacità del sangue di trasportare ossigeno a vari organi, compreso il cervello, e può causare vertigini, mal di testa, sincope e nausea.

È disponibile in commercio una testina WP riscaldata elettricamente senza carbone. Gli utenti erano soddisfatti di questo dispositivo perché non avevano a che fare con le ambra e le ceneri pericolose del fuoco di carbone, oltre a godere della sensazione di un danno ridotto. I fumatori WP normalmente usano acqua a temperatura ambiente nel barattolo WP. Tuttavia, altri media liquidi stanno guadagnando popolarità. Secondo prove aneddotiche, "l'aggiunta di cubetti di ghiaccio nel barattolo WP ha un piacevole effetto rinfrescante sul fumo inalato". I fumatori si esercitano ad aggiungere cubetti di ghiaccio a casa e, a un costo aggiuntivo, le sale narghilè offrono questa opzione per i clienti. Le sostanze chimiche tossiche nel fumo di tabacco WP includono la cotinina, un metabolita della droga nicotina che crea dipendenza; 4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanolo (NNAL) e NNAL-glucuronidi (NNAL totale); metaboliti del cancerogeno polmonare 4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanone (NNK); 1-idrossipirene (1-HOP), un metabolita del pirene cancerogeno genotossico; e acido S-fenilmercapturico (SPMA), un metabolita dell'ematotossico umano e del leucemogeno benzene; e Furan-BDA-NAL, un metabolita del furano cancerogeno.

METODI. confronterà la CO espirata, le funzioni polmonari, la pressione sanguigna, la frequenza cardiaca e respiratoria e i livelli urinari di cotinina, NNAL, SPMA e 1-HOP nei primi campioni di urina del fumatore WP la mattina e la mattina dopo una sessione di fumo WP attraverso 3 pratiche di fumo. Gli investigatori recluteranno un campione di 50 fumatori WP esclusivi maschi e femmine adulti e un campione di controllo di 25 non fumatori maschi e femmine. I partecipanti saranno reclutati e qualificati tramite interviste a schermo di intercettazione casuali dalle comunità della contea di San Diego, in California. Durante un periodo di studio di 3 settimane, i fumatori WP fumeranno una testa di tabacco WP (10 g) di Starbuzz durante 3 sessioni separate con un periodo di sospensione di 7 giorni prima di ogni sessione nella loro casa in un ambiente naturale: Settimana 1-Sessione 1, WP i fumatori fumeranno usando 1 carbone ad accensione rapida e acqua a temperatura ambiente nel barattolo WP, settimana 2-sessione 2, i fumatori WP fumeranno utilizzando 1 carbone ad accensione rapida ma aggiungendo cubetti di ghiaccio all'acqua nel barattolo WP, settimana 3-sessione 3, i fumatori WP fumeranno tabacco WP senza carbone utilizzando la testina elettrica WP e acqua a temperatura ambiente. Gli inquirenti raccoglieranno i seguenti moduli: a) Cronologia del consumo di tabacco; b) Diari dell'uso e dell'esposizione al tabacco per 3 settimane; c) Giornata della sessione sul fumo del WP e modulo di esposizione; e misurerà d) esposizione alla CO: il monitor Micro+ Smokerlyzer® CO verrà utilizzato per la CO espirata due minuti prima e dopo ogni sessione di fumo; e) Test della funzionalità polmonare e misurazione della pressione arteriosa, della frequenza cardiaca e della frequenza respiratoria prima e dopo ogni sessione di fumo; e f) 6 campioni di urina del primo mattino: prima e dopo le 3 sessioni per misurare cotinina urinaria, NNAL, 1-HOP, SPMA e Furan-BDA-NAL. Verranno compiuti sforzi per reclutare campioni uguali di maschi e femmine. Programmazione flessibile per le attività di studio ove applicabile. La proporzione degli incentivi si applicherà per le attività completate.

Il periodo di studio di 3 settimane: composto da 3 sessioni di fumo WP con periodi di wash-out di 7 giorni

WP Sessione sul fumo 1. Giorno 1 - Visita in ufficio: la visita in ufficio dovrebbe durare tra i 60 ei 90 minuti durante i quali i potenziali partecipanti saranno formati sulle attività di studio. Si otterrà il consenso, si completeranno i moduli di studio e verranno forniti materiali relativi allo studio come moduli e coppette per le urine. La programmazione sarà organizzata per le sessioni di fumo di 3 WP e le corrispondenti visite a domicilio. Test della saliva: addestrati dal PI, i RA useranno NicAlert, un test di cotinina nella saliva semi-quantitativo commerciale accurato e valido, per convalidare lo stato di non fumatori, che i ricercatori hanno utilizzato con successo nei loro studi precedenti. Verranno raccolti i seguenti dati fisiologici di base: funzioni polmonari, pressione arteriosa, frequenza cardiaca e frequenza respiratoria. Giorni 2 - 6: le RA contatteranno i partecipanti telefonicamente il 4° giorno per confermare l'adesione al periodo di 7 lavaggi e ai diari, e il 6° giorno per ricordare ai partecipanti di raccogliere il primo campione di urina del mattino il giorno 7, e organizzare una visita domiciliare per la prima sessione di fumo di WP. Giorno 7: sessione di fumo WP 1. I fumatori WP forniranno un primo campione di urina del mattino e lo conserveranno nel loro frigorifero (sezione congelatore). I fumatori WP fumeranno tabacco WP (10 grammi) come fanno normalmente usando carbone e acqua a temperatura ambiente nel barattolo dell'acqua. Le RA raccoglieranno i livelli di CO espirato 2 minuti prima e 2 minuti dopo aver concluso di fumare e successivamente misureranno le funzioni polmonari, la pressione sanguigna, la frequenza cardiaca e la frequenza respiratoria. Giorno 8: i partecipanti forniranno un campione di urina del primo mattino. Le RA raccoglieranno i 2 campioni di urina (congelati in un dispositivo di raffreddamento per trasferirli al laboratorio del centro di ricerca) e organizzeranno la visita domiciliare della seconda sessione di fumo del WP, forniranno moduli, pacchetto di coppette per l'urina per la settimana 2 dello studio. Sessione di fumo WP 2. I giorni da 1 a 7 sono simili alla sessione 1 con l'eccezione che le RA aggiungeranno un vassoio di cubetti di ghiaccio e acqua nel barattolo WP. Le RA organizzeranno una sessione di formazione per utilizzare la testina WP riscaldata elettricamente senza carbone. Sessione di fumo WP 3. I giorni da 1 a 7 sono simili alla sessione 1 utilizzando acqua a temperatura ambiente nel barattolo WP, tuttavia utilizzando la testa WP riscaldata elettricamente senza carbone invece di utilizzare carbone. Durante l'ultima visita, il giorno dopo la 3a sessione di fumo, le RA intervisteranno i partecipanti per completare il modulo Malattie e anamnesi sanitaria, prelevare i campioni finali di urina e ringraziare i partecipanti.