Undersøker kardiovaskulær toksisitet ved eksponering for elektronisk vannpipedamping

Hookah (vannpiperøyking) øker raskt i popularitet over hele verden. Bidrag til denne populariteten er den ubegrunnede troen på at tradisjonell vannpiperøyk blir avgiftet når den passerer gjennom vannrøret. Nylig har elektroniske vannpipeboller som inneholder e-væske som varmes opp elektrisk, men som inhaleres gjennom tradisjonelle vannrør øker i popularitet i USA blant unge kvinnelige voksne, som støtter markedsføringspåstander om at disse produktene er enda sikrere enn tradisjonell vannpipe. Med tradisjonell vannpipe, i tillegg til nikotin og tjære, blir røykere eksponert for karbonanrikede fine partikler og betydelige mengder karbonmonoksid (CO), hvorav sistnevnte har vist seg å utgjøre en endotelavhengig vasodilator. Selv om eksponeringen for giftstoffer er mye lavere enn tradisjonell vannpipe og uten CO-eksponering, leverer e-pipeboller nikotin og fine partikler som utgjør antatte vaskulære toksiner. Hovedmålet med dette prosjektet er å undersøke de komparative effektene av tradisjonell vannpiperøyking versus elektronisk vannpiperøyking på endotel- og vaskulær funksjon og deres mekanistiske rolle i utviklingen av kardiovaskulær sykdom. Spesifikt vil etterforskerne undersøke rollen til oksidativt stress og betennelse som potensielle virkningsmekanismer ved vannpipe-indusert hjerte- og karsykdom. Etterforskerne vil teste hypotesen om at; 1) i fravær av kullbriketter og praktisk talt enhver CO-eksponering, svekker innånding av e-pipeboller akutt endotelfunksjonen og fremkaller akutt sentralstivhet, motsatt av endotelfunksjonsforsterkningen observert etter tradisjonell vannpiperøyking, som sannsynligvis er mediert av den store CO-økningen slippes ut fra brennende kullbriketter som brukes til å varme opp den smaksatte tobakken; og 2) prosessene med oksidativt stress og betennelse spiller en sentral mekanistisk rolle som ligger til grunn for disse vaskulære endringene. I en cross-over-studie som sammenligner tradisjonell vannpiperøyking med inhalasjon av vannpipeboller, vil etterforskerne vurdere endotelfunksjon målt ved brachialisarteriestrømmediert dilatasjon og aortastivhet ved pulsbølgehastighet og augmentasjonsindeks hos 18 unge friske vannpiperøykere 21-39 år gammel, før og etter ad lib 30-minutters røyking/inhalasjonsøkt. For å teste for oksidativ stressmediering, vil etterforskerne avgjøre om noen akutt svekkelse av endotelfunksjonen etter e-hookah kan forhindres ved intravenøs vitamin C-infusjon, en potent antioksidant. Antioksidantdefensive buffere, slik som beskyttende HDL- eller paraoxonase-1-aktivitet, eller en økning i oksiderte lipoproteiner vil bli samlet. For å teste for inflammatorisk mediering, vil biomarkører inkludert anti-inflammatorisk cytokin IL-10 og pro-inflammatoriske cytokiner hsCRP, TNF-α, IL-6, IL-8 samles inn før og etter øktene samt biomarkører for røyking (plasmanikotin) og utløpt CO). Resultatene av dette forslaget: (a) kan fylle hullene i vår mekanistiske forståelse av den komparative effekten av tradisjonell vs. e-hookah-skål på vaskulær og endotelial funksjon; og (b) bidra til å informere FDAs politiske beslutninger om regulering av vannpipeprodukter.