Сердечно-сосудистые эффекты нагретых табачных изделий (HTP) (ISMOKE)

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, курение является одной из основных причин преждевременной смерти во всем мире: ежегодно из-за употребления табака погибает от 5 до 8 миллионов человек (1).

Нагреваемые табачные изделия (НТП) – это новая форма табачных изделий. HTP обычно состоит из стручка с табаком, смешанного с глицерином, который вставляется в нагревательную камеру. ПВТ не сжигается, а только нагревается (2). Предыдущие исследования по прекращению курения с помощью обычных сигарет и электронных сигарет предполагали риск двойного использования вместо прекращения курения, усиливая никотиновую зависимость (3-5). Существует риск того, что использование ПВТ просто увеличивает употребление никотина и зависимость от курения.

Данные о воздействии ПВТ на здоровье ограничены. В большинстве доступных исследований сообщается о конфликте интересов производителей ПВТ (11). Показано, что аэрозоли ПВТ содержат токсичные соединения и свободные радикалы так же, как и обычный сигаретный дым, хотя и в более низких концентрациях (6-8). Кроме того, аэрозоли от HTP могут распространяться в помещении, что приводит к пассивному воздействию (9). Было показано, что у курильщиков, которые переходят на HTP после 5 дней употребления, наблюдается снижение вредных биомаркеров, а также более высокое потребление HTP по сравнению с обычным курением (12). Существует несколько исследований воздействия ПВТ на человека. Nabavizadeh et al продемонстрировали нарушение функции эндотелия у крыс после воздействия IQOS (10).

_____________

Предметы и критерии:

Будут включены тридцать мужчин или женщин, периодически употребляющих табак (возраст 18-40 лет, максимум 10 сигарет в месяц или 10 пакетов снюса в месяц). Они должны быть здоровыми, не иметь ранее существовавших заболеваний и принимать какие-либо лекарства. Все субъекты должны будут заполнить обычную декларацию о состоянии здоровья.

Методы:

В рандомизированном перекрестном эксперименте субъекты моды будут либо вдыхать пар (1 затяжка в минуту в течение 30 минут, всего 30 затяжек) из HTP марки IQOS (IQOS 3 Multi, Philip Morris AB), либо имитировать курение HTP. Измерения жесткости артерий проводят до, во время и через 60 минут после облучения. Образцы крови будут собираться на исходном уровне для определения котинина, измерения с помощью T-TAS, эндотелиальных клеток-предшественников (EPC), NET и внеклеточных везикул (EV). Образцы крови будут взяты в течение 3 часов после воздействия (EPC, T-TAS, EV, NETs). Микроциркуляцию оценивают на исходном уровне с помощью капилляроскопии кожи и лазерной спекл-контрастной визуализации (LSCI) и через 1 час после воздействия.

Измерение сосудистой функции Артериальная жесткость (Sphygmocor) Повышенная артериальная жесткость признана основным фактором старения сосудов и фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний (13). Жесткость артерий будет оцениваться с помощью анализа пульсовой волны и скорости пульсовой волны.

Фотоплетизмография (ФПГ) Пальцевая фотоплетизмография — еще один метод, который позволяет получить информацию об артериальном кровотоке и измерить время распространения импульса (ВПП) (14).

Измерение микроциркуляции Микроциркуляцию оценивают несколькими методами. Перфузию кожи исследуют с помощью лазерной спекл-контрастной визуализации, которая представляет собой оптический метод оценки потока кожи, то есть движения циркулирующих эритроцитов. Этот метод измеряет общий кровоток в поверхностных артериолах, капиллярах и венулах на обширных участках кожи и с высокой частотой. Ионофорез – это неинвазивный метод нанесения лекарств через кожу с помощью слабого электрического тока. Для исследования эндотелийзависимых и эндотелийнезависимая микроваскулярная реактивность соответственно. Электродные камеры (электрод для доставки лекарств LI611, Perimed, Järfälla, Швеция) прикрепляют к ладонной стороне левого предплечья, избегая волос, поврежденной кожи и видимых вен, и наполняют небольшим объемом либо ACh (2%), либо SNP. 2%). Контроллер ионофореза с питанием от батареи (Perilont LI 760; Perimed, Ярфелла, Швеция) обеспечивает однократную дозу 0,02 мА в течение 200 секунд для ионофореза лекарств. АЧ доставляется с использованием анодного заряда и СНП с катодным зарядом. LSCI (PeriCam PSI NR; Perimed, Järfälla, Швеция) используется для непрерывной оценки кровотока в микрососудах кожи до, во время и через 15 минут после ионофореза.

Капилляроскопия кожи – еще один метод оценки микроциркуляции. USB-микроскоп (CapillaryScope 500 pro, Dino-Lite®) используется для визуализации капилляров ногтевого валика на пальце (предпочтительно 4-й палец левой руки). Для исследования выбирают капилляры с хорошими оптическими сигналами, т. е. с видимыми движениями эритроцитов и просветами плазмы. Капиллярный кровоток регистрируют непрерывно в покое, во время и после минутной окклюзии артерий на проксимальной фаланге пальца при супрасистолическом манжеточном давлении. Расчет скорости клеток капиллярной крови (CBV, мм/с) выполняется в автономном режиме и будет генерировать следующие четыре переменные: rCVB (средний CBV в покое), pCVB (пиковый CBV после 1-минутной артериальной окклюзии), время до пика (время ( s) от снижения давления в манжете до пиковой скорости кровотока и постокклюзионной реактивной гиперемии (прецентральное повышение ОЦК от покоя до пиковой скорости кровотока).

Артериальное давление:

Для измерения артериального давления и частоты сердечных сокращений будет использоваться полуавтоматический осциллометрический сфигмоманометр.

Образцы крови будут взяты в пробирки, содержащие 1/10 0,129 М цитрата натрия, ЭДТА и сыворотку на исходном уровне, через 2 часа и 4 часа после воздействия. Затем плазму собирают после центрифугирования при 2000 g в течение 20 мин при комнатной температуре (КТ), а затем замораживают при -70°C до проведения анализа.

Измерение тромбообразования (T-TAS) T-TAS® (система анализа общего тромбообразования) — это средство оценки тромбообразования в условиях переменного потока с использованием небольшого образца крови.

Измерение котинина Измерение проводится для подтверждения того, что субъекты не употребляли табак в течение последних 7 дней. Уровни котинина будут измеряться в сыворотке с использованием имеющегося в продаже метода ELISA.

Измерение ЭПК Количество ЭПК измеряют в цельной крови с помощью проточной цитометрии. EPC измеряют как CD34+ KDR+ (KDR: рецептор 2 фактора роста эндотелия сосудов) двойных положительных клеток. Вкратце, 20 мкл цельной крови инкубируют с CD34-FITC (Beckman Coulter, Brea, CA, USA) и CD309 (Becton Dickinson, Franklin Lakes, New Jersey, USA). В качестве отрицательного контроля используют конъюгат соответствующего изотипа иммуноглобулина (IgG1-FITC, IgG1-PE), не обладающий реактивностью против антигенов человека. После 30 минут инкубации в темноте для фиксации образцов добавляют BD cell-fix. Собираются двадцать тысяч событий лейкоцитов (на основе классических характеристик прямого рассеяния/бокового рассеяния (размера/зернистости) лейкоцитов крови), и результаты будут представлены в виде ряда событий EPC.

Измерение внеклеточных везикул Плазму оттаивают и центрифугируют при 2000 g в течение 20 минут при комнатной температуре. Затем надосадочную жидкость повторно центрифугируют при 13 000 g в течение 2 минут при комнатной температуре. 20 мкл образца инкубируют в течение 20 минут в темноте с фаллоидином-Alexa-660 (Invitrogen, Пейсли, Великобритания), лактадгерином-FITC (Haematologic Technologies, Вермонт, США), CD42a-PE (тромбоциты-MP (PMP), BD, Клон Alma-16), CD45-PC7 (Leukocyte-EV (LEV), Beckman Coulter, Дублин, Ирландия) и CD144-APC (Endothelial-EV (EEV), диагностика АГ, Стокгольм, Швеция). PEV также помечены CD154-PE (CD40L, abcam, Кембридж, Великобритания), а EEV — CD62E (E-селектин, Beckman Coulter, Дублин, Ирландия). ЭВ измеряют методом проточной цитометрии на приборе Beckman Gallios (Калифорния, США). EV-gate определяют с использованием гранул Megamix (BioCytex, Марсель, Франция), которые представляют собой смесь гранул диаметром 0,5 мкм, 0,9 мкм и 3,0 мкм соответственно. ЭВ определяются как частицы размером менее 1,0 мкм, отрицательные к фаллоидину (чтобы исключить фрагменты клеточной мембраны) и положительные к лактадгерину. Конъюгированный иммуноглобулин соответствующего изотипа (IgG1-FITC, IgG1-PE, IgG1-APC и IgG1-PC7), не обладающий реактивностью в отношении антигенов человека, используется в качестве отрицательного контроля для определения фонового шума цитометрического анализа. Абсолютное количество EV рассчитывается по следующей формуле: (подсчитанное EV x стандартные гранулы ⁄ л) ⁄ подсчитанные стандартные гранулы (FlowCount, Beckman Coulter).

__________________

Рекомендации

1. Всемирная организация здравоохранения и другие. (2019). Доклад ВОЗ о глобальной табачной эпидемии, 2019 г. Женева: Всемирная организация здравоохранения; 2019. Google Scholar.
2. Смит, М.Р., Кларк, Б., Людике, Ф., Шаллер, Дж.-П., Ваншеувейк, П., Хоенг, Дж., и Пайч, М.К. (2016). Оценка системы нагревания табака 2.2. Часть 1: Описание системы и программы научной оценки. Регуляторная токсикология и фармакология: RTP, 81 Suppl 2, S17-S26.
3. Ли, С., Р.А. Грана и С.А. Гланц, Использование электронных сигарет среди корейских подростков: перекрестное исследование проникновения на рынок, двойного использования и связи с попытками бросить курить и бывшим курением. Дж. Здоровье подростков, 2013 г.
4. Caponnetto, P., et al., Влияние электронной сигареты на сокращение и прекращение курения у курильщиков-шизофреников: проспективное 12-месячное пилотное исследование. Общественное здравоохранение Int J Environ Res, 2013 г. 10(2): с. 446-61.
5. Полоса, Р., и др., Влияние электронного устройства доставки никотина (электронной сигареты) на снижение курения и отказ от курения: проспективное 6-месячное пилотное исследование. Общественное здравоохранение BMC, 2011. 11: с. 786.
6. Бекки, К., Инаба, Ю., Утияма, С., и Кунугита, Н. (2017). Сравнение химических веществ в основном потоке дыма в табаке без нагрева и в сигаретах внутреннего сгорания. Журнал УОЭХ. https://doi.org/10.7888/juoeh.39.201
7. Шейн, М., и Йешке, Г. (2019). Сравнение уровней свободных радикалов в аэрозоле обычных сигарет, электронных сигарет и табачных изделий без нагревания. Химические исследования в токсикологии. https://doi.org/10.1021/acs.chemrestox.9b00085
8. Рупрехт, А. А., Де Марко, К., Саффари, А., Поцци, П., Мацца, Р., Веронезе, К., … Боффи, Р. (2017). Загрязнение окружающей среды и коэффициенты выбросов электронных сигарет, табачных изделий без нагревания и обычных сигарет. Аэрозольная наука и техника. https://doi.org/10.1080/02786826.2017.1300231
9. Митова М.И., Кампелос П.Б., Гужон-Гинглингер К.Г., Медер С., Моттье Н., Руже Э.Г.Р. Трикер А.Р. (2016). Сравнение влияния системы нагревания табака 2.2 и сигареты на качество воздуха в помещении. Регуляторная токсикология и фармакология. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2016.06.005
10. Набавизаде П., Лю Дж., Гавел К.М., Ибрагим С., Дерахшанде Р., Джейкоб П. и Спрингер М.Л. (2018). Функцию эндотелия сосудов нарушает аэрозоль от одного нагревательного стика IQOS в той же степени, что и сигаретный дым. Табачный контроль. https://doi.org/10.1136/tobaccocontrol-2018-054325
11. Симонавичус, Э., Макнил, А., Шахаб, Л., и Броуз, Л.С. (2019). Табачные изделия, которые не нагреваются: систематический обзор литературы. Табачный контроль. https://doi.org/10.1136/tobaccocontrol-2018-054419
12. Юки Д., Такешиге Ю., Накая К. и Футамура Ю. (2018). Оценка воздействия вредных и потенциально вредных компонентов на здоровых японских курильщиков, использующих новый табачный пар, по сравнению с обычными сигаретами и воздержанием от курения. Регуляторная токсикология и фармакология. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2018.05.001
13. Махмуд, А., и Фили, Дж. (2003). Влияние курения на жесткость артерий и усиление пульсового давления. Гипертония. https://doi.org/10.1161/01.HYP.0000047464.66901.60
14. Зоммермейер, Д., Зоу, Д., Фикер, Дж. Х., Рандерат, В., Фишер, К., Пензел, Т.,… Гроте, Л. (2016). Обнаружение сердечно-сосудистого риска по фотоплетизмографическому сигналу с использованием алгоритма поиска соответствия. Медицинская и биологическая инженерия и вычислительная техника. https://doi.org/10.1007/s11517-015-1410-8
15. Махмуд, А., и Фили, Дж. (2003). Влияние курения на жесткость артерий и усиление пульсового давления. Гипертензия, 41(1), 183-187.