Evaluatie van acute en subacute effecten van nicotinevrije dampen van elektronische sigaretten (NCFE).

Aangenomen wordt dat de recente introductie van elektronische sigaretten (EC's) om gewone rokers een bron van nicotine te bieden zonder de noodzaak om tabaksrook in te ademen, de toxiciteit voor luchtwegepitheelcellen vermindert. Het gebruik van EC's vermindert het gebruik van traditionele sigaretten, vermindert de ontwenningsverschijnselen van nicotine, leidt tot tegengestelde effecten op uitgeademde NO-niveaus in vergelijking met tabak en kan de stimulatie van beloningscentra in de hersenen verminderen, wat leidt tot minder afhankelijkheid door het ontbreken van andere van tabak afgeleide chemicaliën. De fabrikanten van EC's noemen relatieve veiligheid als een reden om van traditionele tabakssigaretten over te stappen op hun producten. Het gebrek aan gegevens ter ondersteuning van deze bewering bracht de FDA er echter toe waarschuwingsbrieven aan deze bedrijven te sturen. Voorlopig raadt de Wereldgezondheidsorganisatie EC-gebruik af totdat EC's correct zijn geëvalueerd. Aan de andere kant ondersteunt de American Association of Public Health Physicians het gebruik van EC's als een middel om "schade te verminderen", aangezien EC's nicotine leveren zonder de talloze andere giftige chemicaliën die worden geproduceerd door het verbranden van tabak. Deze aanbevelingen zijn meestal het gevolg van theoretische overwegingen en de mening van deskundigen. Vanwege de nieuwheid van de EC's blijven veel zorgen over hun veiligheid voor de gezondheid en langdurige nicotineverslaving onbeantwoord vanwege een gebrek aan studies die hun toxiciteit in de luchtwegen uitgebreid evalueren.

Bovendien produceren EC's voornamelijk damp van propyleenglycol (PG) of plantaardige glycerine (VG) die in verschillende concentraties worden gemengd, waardoor uitgebreid testen moeilijker wordt.

Het ontbreken van consistente resultaten vereist een volledige evaluatie van de EC-toxiciteit in de luchtwegen, zelfs wanneer nicotine niet wordt ingeademd.

In ons laboratorium hebben we met behulp van culturen van primaire normale humane bronchiale epitheelcellen (NHBE) (gedifferentieerd of volledig gedifferentieerd) blootgesteld aan EC-damp of een equivalent volume gefilterde lucht aangetoond dat EC-damp kan worden afgegeven aan volledig gedifferentieerde NHBE-cellen en dat hoge , maar realistische puff-nummers verlagen de ciliaire slagfrequentie (CBF) evenals grote, Ca2 + -geactiveerde K + -kanalen (BK-kanaal) (de porievormende α-subeenheid KCNMA1) en Forkhead-box-eiwit (FOXJ) -1-expressie. We hebben ook voorlopige gegevens over blootstelling aan rook in vitro en in vivo, die een negatief effect aantonen van sigarettenrook en nicotine op parameters van mucociliaire klaring (MCC) en nasale potentiaalverschil (NPD), een manier om ionentransport in vivo te beoordelen. Deze veranderingen vonden plaats op een TGF-β-afhankelijke manier.

Deze studie is bedoeld om de luchtwegtoxiciteit van NFEC's te evalueren (Doelstelling 2.1 van het project "Nadelige effecten van inhalatie van nicotine uit tabak en e-sigaretten").

PRIMAIRE EINDPUNT Als primair eindpunt zullen we de gevolgen beoordelen van het vapen van EC-vloeistof zonder nicotine (NFEC) op cystic fibrosis transmembrane (CFTR)- en calcium-activated chloride channel (CaCC)-gemedieerde chloridegeleiding bij levenslange niet-rokers die een neus gebruiken. potentiaalverschil (NPD) metingen.

We zullen NPD als primair eindpunt gebruiken omdat veranderingen in de meeste klinische parameters pas zichtbaar worden na maanden of zelfs jaren van blootstelling. Om die specifieke reden is er een recente toename in het vinden van alternatieve biomarkers die kunnen worden gebruikt als surrogaateindpunten in kortere klinische onderzoeken. Aangezien NPD direct de veranderingen in ionentransport meet waarvan wordt verwacht dat ze MCC en dus de algehele uitkomst zullen beïnvloeden, en aangezien veranderingen van NPD-metingen indirect verband houden met longfunctieveranderingen en MCC in onderzoeken met cystic fibrosis (CF)-patiënten, zijn wij van mening dat NPD zich leent als een redelijk surrogaat voor MCC voor deze studie.

SECUNDAIRE EINDPUNTEN Nasaal stikstofmonoxide en TGF-ß-niveaus in neusspoeling en cellen zullen ook worden verzameld om te correleren met de veranderingen in NPD-resultaten na blootstelling aan NFEC.

ONDERZOEKSOPZET Dit doel zal onderzoeken of acute en subacute blootstelling aan NFEC-dampen nadelige effecten hebben op levenslange niet-rokers door veranderingen in nasaal ionentransport en TGF-β-niveaus te meten. Nasaal ionentransport zal worden beoordeeld door middel van nasale potentiaalverschil (NPD), die het spanningspotentiaal meet dat resulteert uit epitheliale ionenfluxen (zowel Na+-absorptie als Cl- en K+-secretie aan het mucosale oppervlak in vivo). In normaal luchtwegepitheel is Na+-absorptie de primaire ionentransportactiviteit, zodat het resulterende luchtwegoppervlaktepotentiaalverschil negatief is ten opzichte van het interstitium. Ionentransport door neusepitheel is representatief voor bevindingen in distale luchtwegen. We zijn ook van mening dat NPD een redelijk gevoelige biomarker is voor deze studie, zoals hieronder wordt besproken. Daarom zullen we de acute effecten evalueren van NFEC-damp gegenereerd door het nicotinedragersysteem ("e-liquid" zonder nicotine) en het subacute effect na een blootstelling van 7 dagen aan de NFEC.

Aangezien het grootste verschil tussen de EC's de hoeveelheid damp is die per trekje wordt geproduceerd, zullen we ons concentreren op een veelgebruikte mini- en middelgrote EC: Halo (The Halo company, VS) en eGo-T® (Joyetech Co., Ltd. , ShenZhen China), en onderzoek verschillende dampvloeistoffen of "e-liquids" (100% PG, 50% PG/50% VG en 100% VG) zonder nicotine.