Beoordeling van de toxiciteit van het roken van waterpijptabak

Wereldwijd rookt 1 op de 3 volwassenen of 1,2 miljard mensen. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) schatte dat tabak verantwoordelijk is voor de dood van 1 op de 10 volwassenen wereldwijd, ongeveer 6 miljoen vroegtijdige sterfgevallen per jaar. In de Verenigde Staten (VS) is het roken van sigaretten verantwoordelijk voor meer dan 480.000 sterfgevallen per jaar, waaronder bijna 42.000 sterfgevallen als gevolg van passief roken. Tabaksgebruik is de belangrijkste meest te voorkomen oorzaak van ziekte, invaliditeit en sterfte in de VS. Onderzoek naar tabak richt zich meestal op sigaretten; de toename van het gebruik van waterpijptabak (WP) wereldwijd rechtvaardigt echter het bestuderen van alle aspecten van de toxiciteit ervan. In 2005 riep de WHO op tot een beter begrip van het roken van WP-tabak. In 2007 bestempelde de American Lung Association WP-roken als een opkomende dodelijke trend. WP-tabaksgebruik werd in verband gebracht met een verhoogd risico op chronische obstructieve longziekte (COPD), hartaandoeningen, longkanker, mond- en slokdarmkanker.

COPD is een groot probleem voor de volksgezondheid dat leidt tot obstructie van de luchtstroom. In de VS is tabaksrook een sleutelfactor in de ontwikkeling van COPD, de derde belangrijkste doodsoorzaak in de VS in 2014. WP-roken vermindert de levenskwaliteit van de luchtwegen bij volwassenen. Studies hebben aangetoond dat de longfunctie na WP-roken was aangetast, gemeten aan de hand van geforceerd expiratoir volume (FEV1), geforceerde vitale capaciteit (FVC), FEV1/FVC en geforceerde expiratoire flow (FEF25-75%). Studies die markers van acuut cardiovasculair letsel als gevolg van WP-roken onderzochten, toonden een significante toename van de hartslag en van de systolische en diastolische bloeddruk.

In 2014 startte de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) de regulering van WP-tabak. De FDA stelde voor dat de fabrikanten van WP-tabak de ingrediënten van hun producten aan de FDA bekendmaken en schadelijke en potentieel schadelijke bestanddelen (HPHC's) rapporteren. Een overzichtsstudie toonde aan dat de blootstelling aan HPHC's 10-100 keer hoger is in WP-tabaksrook dan in sigarettenrook. Om de FDA te informeren over de regulering van WP-tabaksproducten en de schade van het gebruik ervan te verminderen, stellen de onderzoekers een waterpijpproject voor in een natuurlijke omgeving om de differentiële effecten van WP-rookpraktijken op fysiologische verwondingsmarkers en biomarkers van toxische en kankerverwekkende stoffen te bepalen. .

Wereldwijd wordt de WP gebruikt in Afrika, Azië, China, India en het Midden-Oosten. Adolescenten en jonge volwassenen in de VS experimenteren met WP-roken. Uit de 2014 U.S. National College Health Assessment II bleek dat bijna een derde van de Amerikaanse studenten (38,2% van de mannen en 31,4% van de vrouwen) aangaf ooit WP-tabak te hebben gebruikt, en 11,6% van de mannen en 8,3% van de vrouwen meldden actueel gebruik ( afgelopen 30 dagen). Onder middelbare scholieren toonde de Amerikaanse National Youth Tobacco Survey 2013 aan dat 15,1% van de jongens en 13,5% van de meisjes aangaven ooit WP te gebruiken.

De WP (waterpijp) bestaat uit een kop, een lichaam, een slang en een waterkruik. De tabak wordt in de kop geplaatst en bedekt met een geperforeerde aluminiumfolie om luchtstroom mogelijk te maken. Bovenop de aluminiumfolie wordt brandende houtskool geplaatst. Bij diepe inademing via de WP-slang, zuigt de zuigkracht hete lucht door het hoofd, waardoor de tabak wordt verwarmd en verbrand om de rook te produceren die door het WP-lichaam wordt geperst, in en uit het water in de luchtdichte pot, en door de slang in de de mond en het ademhalingssysteem van de roker. Rokers ademen naast die van de WP-tabak ook de uitstoot van giftige stoffen door houtskool in. De verbranding van houtskool draagt ​​in hoge mate bij aan benzeen, koolmonoxide (CO) en kankerverwekkende opbrengsten. CO is een rooktoxische stof die het vermogen van het bloed om zuurstof naar verschillende organen, waaronder de hersenen, te transporteren, vermindert en duizeligheid, hoofdpijn, syncope en misselijkheid kan veroorzaken.

Een houtskoolvrije elektrisch verwarmde WP-kop is in de handel verkrijgbaar. Gebruikers waren tevreden met dit apparaat omdat ze niet te maken hadden met houtskoolbrandgevaarlijke ambers en as, en bovendien genoten ze van het gevoel van verminderde schade. WP-rokers gebruiken normaal gesproken water op kamertemperatuur in de WP-pot. Andere vloeibare media winnen echter aan populariteit. Volgens anekdotisch bewijs "heeft het toevoegen van ijsblokjes in de WP-pot een aangenaam verkoelend effect op de ingeademde rook". Rokers oefenen thuis met het toevoegen van ijsblokjes, en tegen een meerprijs bieden waterpijplounges deze mogelijkheid voor klanten. Giftige chemicaliën in WP-tabaksrook omvatten cotinine, een metaboliet van de verslavende drug nicotine; 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL) en NNAL-glucuroniden (totaal NNAL); metabolieten van het longcarcinogeen 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanon (NNK); 1-hydroxypyreen (1-HOP), een metaboliet van het genotoxische carcinogeen pyreen; en S-fenylmercaptuurzuur (SPMA), een metaboliet van de menselijke hematotoxische stof en leukemogeenbenzeen; en Furan-BDA-NAL, een metaboliet van het kankerverwekkende furaan.

METHODEN. zal uitgeademde CO, longfuncties, bloeddruk, hartslag en ademhalingsfrequentie, en urinaire niveaus van cotinine, NNAL, SPMA en 1-HOP vergelijken in urinemonsters van eerste lege WP-rokers op de ochtend van en de ochtend na een WP-rooksessie over 3 rookpraktijken. De onderzoekers zullen een steekproef trekken van 50 volwassen mannelijke en vrouwelijke exclusieve WP-rokers en een controlesteekproef van 25 mannelijke en vrouwelijke niet-rokers. Deelnemers worden geworven en gekwalificeerd via willekeurige onderscheppingsscherminterviews uit gemeenschappen in San Diego County, Californië. Gedurende een studieperiode van 3 weken zullen WP-rokers één WP-tabakskop (10 g) Starbuzz roken tijdens 3 afzonderlijke sessies met een uitwasperiode van 7 dagen vóór elke sessie in hun huis in een natuurlijke omgeving: Week 1 - Sessie 1, WP rokers roken met 1 snel aanstekende houtskool en water op kamertemperatuur in de WP-pot, week 2-sessie 2, WP-rokers roken met 1 snel aanstekende houtskool maar voegen ijsblokjes toe aan het water in de WP-pot, week 3-sessie 3, WP-rokers zullen WP-tabak roken zonder houtskool met behulp van de elektrische WP-kop en water op kamertemperatuur. De onderzoekers zullen de volgende formulieren verzamelen: a) Geschiedenis van tabaksgebruik; b) 3-weekse tabaksgebruik- en blootstellingsdagboeken; c) WP Rooksessiedag en blootstellingsformulier; en zal meten d) CO-blootstelling: Micro+ Smokerlyzer® CO-monitor wordt twee minuten voor en na elke rooksessie gebruikt voor uitgeademde CO; e) Longfunctietesten en het meten van bloeddruk, hartslag en ademhalingsfrequentie voor en na elke rooksessie; en f) 6 eerste ochtendurinemonsters: voor en na de 3 sessies om urinaire cotinine, NNAL, 1-HOP, SPMA en Furan-BDA-NAL te meten. Er zullen inspanningen worden geleverd om gelijke steekproeven van mannen en vrouwen te rekruteren. Flexibele planning voor studieactiviteiten waar van toepassing. Pro rata van incentives zal van toepassing zijn voor voltooide activiteiten.

De studieperiode van 3 weken: bestaande uit 3 WP-rooksessies met 7-daagse wash-out-periodes

WP Rooksessie 1. Dag 1 - Kantoorbezoek: Het kantoorbezoek zal naar verwachting tussen de 60 en 90 minuten duren, waarbij potentiële deelnemers worden getraind in de studieactiviteiten. Er wordt toestemming gevraagd, studieformulieren ingevuld en studiegerelateerd materiaal zoals formulieren en urinecups verstrekt. Er wordt een planning gemaakt voor de 3 WP-rooksessies en de bijbehorende huisbezoeken. Speekseltest: getraind door de PI, zullen de RA's NicAlert gebruiken, een nauwkeurige en geldige commerciële semi-kwantitatieve instant-speeksel-cotininetest, om de niet-rokenstatus te valideren, die de onderzoekers met succes hebben gebruikt in hun eerdere studies. De volgende fysiologische basisgegevens worden verzameld: longfuncties, bloeddruk, hartslag en ademhalingsfrequentie. Dag 2 - 6: De RA's nemen op de 4e dag telefonisch contact op met de deelnemers om te bevestigen dat de 7-wash-out-periode en dagboeken worden nageleefd, en op de 6e dag om de deelnemers eraan te herinneren het eerste ochtendurinemonster op dag 7 te verzamelen, en om een ​​huisbezoek te regelen voor de eerste WP-rooksessie. Dag 7: WP-rooksessie 1. WP-rokers leveren een eerste ochtendurinemonster af en bewaren dit in hun koelkast (vriesvak). WP-rokers roken WP-tabak (10 gram) zoals ze normaal doen met houtskool en water op kamertemperatuur in de waterkruik. De RA's verzamelen de uitgeademde CO-waarden 2 minuten voor en 2 minuten na het stoppen met roken en meten daarna de longfuncties, bloeddruk, hartslag en ademhaling. Dag 8: Deelnemers leveren een eerste ochtendurinemonster. De RA's halen de 2 urinemonsters op (ingevroren in een koeler om ze over te brengen naar het laboratorium van het onderzoekscentrum) en regelen het huisbezoek voor de 2e rooksessie van de WP, zorgen voor formulieren, pakket urinebekers voor week 2 van het onderzoek. WP Rooksessie 2. Dag 1 tot en met 7 zijn vergelijkbaar met sessie 1, behalve dat de RA's één bakje met ijsblokjes en water in de WP-pot zullen doen. De RA's zullen een trainingssessie organiseren om de houtskoolvrije elektrisch verwarmde WP-kop te gebruiken. WP Rooksessie 3. Dag 1 tot en met 7 zijn vergelijkbaar met sessie 1 met water op kamertemperatuur in de WP-pot, maar met de houtskoolvrije elektrisch verwarmde WP-kop in plaats van houtskool. Tijdens het laatste bezoek, de dag na de derde rooksessie, zullen de RA's de deelnemers interviewen om het ziekte- en gezondheidszorggeschiedenisformulier in te vullen, de laatste urinemonsters op te halen en de deelnemers te bedanken.