Bedömning av toxicitet av vattenpiptobaksrökning

Globalt röker 1 av 3 vuxna eller 1,2 miljarder människor. Världshälsoorganisationen (WHO) uppskattade att tobak är ansvarig för döden av 1 av 10 vuxna världen över, cirka 6 miljoner förtida dödsfall varje år. I USA (USA) är cigarettrökning ansvarig för mer än 480 000 dödsfall per år, inklusive nästan 42 000 dödsfall till följd av passiv rökexponering. Tobaksanvändning är den enskilt ledande orsaken till sjukdom, funktionshinder och dödlighet som kan förebyggas mest i USA. Tobaksforskning tenderar att fokusera på cigaretter; Men den ökade användningen av vattenpipa (WP) tobak globalt motiverar att man studerar alla aspekter av dess toxicitet. 2005 efterlyste WHO en bättre förståelse av WP-tobaksrökning. År 2007 märkte American Lung Association WP-rökning som en växande dödlig trend. WP-tobaksanvändning var associerad med ökad risk för kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL), hjärtsjukdomar, lungcancer, mun- och matstrupscancer.

KOL är ett stort folkhälsoproblem som leder till luftflödeshinder. I USA är tobaksrök en nyckelfaktor i utvecklingen av KOL, som var den tredje vanligaste dödsorsaken i USA 2014. WP-rökning minskar respiratorisk livskvalitet hos vuxna. Studier fann att lungfunktionen efter WP-rökning var försämrad mätt som forcerad utandningsvolym (FEV1), forcerad vitalkapacitet (FVC), FEV1/FVC och Forced Expiratory Flow (FEF25-75%). Studier som undersökte markörer för akuta kardiovaskulära skador på grund av WP-rökning visade signifikanta ökningar av hjärtfrekvens och systoliskt och diastoliskt blodtryck.

2014 initierade U.S. Food and Drug Administration (FDA) reglering av WP-tobak. FDA föreslog att tillverkarna av WP-tobak skulle avslöja för FDA sina produkters ingredienser och rapportera skadliga och potentiellt skadliga beståndsdelar (HPHC). En översiktsstudie visade att exponeringen för HPHC är 10-100 gånger högre i WP-tobaksrök än i cigarettrök. För att informera FDA om regleringen av WP-tobaksprodukter och minska skadorna av användningen av dem, föreslår utredarna ett Waterpipe-projekt i en naturlig miljö för att fastställa de olika effekterna av WP-rökningsmetoder på fysiologiska skademarkörer och biomarkörer för giftiga ämnen och cancerframkallande ämnen. .

Över hela världen används WP i Afrika, Asien, Kina, Indien och Mellanöstern. Ungdomar och unga vuxna i USA experimenterar med WP-rökning. I 2014 års U.S. National College Health Assessment II fann man att nästan en tredjedel av de amerikanska studenterna (38,2 % av männen och 31,4 % av kvinnorna) rapporterade att de någonsin använt WP-tobak, och 11,6 % av männen och 8,3 % av kvinnorna rapporterade aktuell användning ( senaste 30 dagarna). Bland gymnasieelever visade 2013 års U.S. National Youth Tobacco Survey att 15,1 % av pojkarna och 13,5 % av flickorna rapporterade att de någonsin använt WP.

WP (vattenpipa) består av ett huvud, en kropp, en slang och en vattenburk. Tobaken placeras i huvudet och täcks med en perforerad aluminiumfolie för att tillåta luftflöde. Brinnande kol läggs ovanpå aluminiumfolien. Vid djup inandning via WP-slangen tvingar sug varm luft genom huvudet, värmer upp och förbränner tobaken för att producera röken som tvingas ner i WP-kroppen, in i och ut ur vattnet i den lufttäta burken, och genom slangen in i rökarens mun och andningsorganen. Rökare andas in utsläpp av giftiga träkol utöver de från WP-tobaken. Träkolsförbränning bidrar i hög grad till bensen, kolmonoxid (CO) och cancerframkallande utbyten. CO är ett rökgift som minskar blodets förmåga att transportera syre till olika organ, inklusive hjärnan, och kan orsaka yrsel, huvudvärk, synkope och illamående.

Ett kolfritt elektriskt uppvärmt WP-huvud finns i handeln. Användarna var nöjda med den här enheten eftersom de inte behövde ta itu med kolbrandsfarlig bärnsten och aska, förutom att njuta av känslan av minskad skada. WP-rökare använder normalt rumstempererat vatten i WP-burken. Andra flytande medier vinner dock i popularitet. Enligt anekdotiska bevis, "att lägga till isbitar i WP-burken har en njutbar kylande effekt på den inhalerade röken". Rökare övar på att lägga till isbitar hemma, och mot en extra kostnad erbjuder vattenpipa lounger detta alternativ för kunderna. Giftiga kemikalier i WP-tobaksrök inkluderar kotinin, en metabolit av det beroendeframkallande läkemedlet nikotin; 4-(metylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL) och NNAL-glukuronider (totalt NNAL); metaboliter av det lungcancerframkallande ämnet 4-(metylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanon (NNK); 1-hydroxipyren (1-HOP), en metabolit av det genotoxiska cancerframkallande ämnet pyren; och S-fenylmerkaptursyra (SPMA), en metabolit av det humana hematotoxiska medlet och leukemogenbensen; och Furan-BDA-NAL, en metabolit av det cancerframkallande ämnet furan.

METODER. kommer att jämföra utandad koldioxid, lungfunktioner, blodtryck, hjärtfrekvens och andningsfrekvens, och urinnivåer av kotinin, NNAL, SPMA och 1-HOP i urinprov från WP-rökare på morgonen och morgonen efter en WP-röksession över 3 rökmetoder. Utredarna kommer att rekrytera ett urval av 50 vuxna manliga och kvinnliga exklusiva WP-rökare och ett kontrollprov på 25 manliga och kvinnliga icke-rökare. Deltagare kommer att rekryteras och kvalificeras via slumpmässiga intervjuer från samhällen i San Diego County, Kalifornien. Under en 3-veckors studieperiod kommer WP-rökare att röka ett WP-tobakshuvud (10g) Starbuzz under 3 separata sessioner med en 7-dagars tvättperiod före varje session i deras hem i en naturlig miljö: Vecka 1-Session 1, WP rökare kommer att röka med 1 snabbtänd kol och rumstempererat vatten i WP-burken, vecka 2-session 2, WP-rökare kommer att röka med 1 snabbtänd kol men lägga till isbitar i vattnet i WP-burken, vecka 3-session 3, WP-rökare kommer att röka WP-tobak utan träkol med hjälp av det elektriska WP-huvudet och rumstempererat vatten. Utredarna kommer att samla in följande blanketter: a) Tobaksanvändningshistorik; b) 3-veckors dagböcker för tobaksanvändning och exponering; c) WP Smoking Session Day och exponeringsformulär; och kommer att mäta d) CO-exponering: Micro+ Smokerlyzer® CO-monitor kommer att användas för utandad CO två minuter före och efter varje röksession; e) Test av lungfunktion och mätning av blodtryck, hjärtfrekvens och andningsfrekvens före och efter varje röksession; och f) 6 första morgonurinprover: före och efter de 3 sessionerna för att mäta urin-kotinin, NNAL, 1-HOP, SPMA och Furan-BDA-NAL. Ansträngningar kommer att göras för att rekrytera lika urval av män och kvinnor. Flexibel schemaläggning för studieaktiviteter i förekommande fall. Proportion av incitament kommer att gälla för avslutade aktiviteter.

3-veckors studieperiod: består av 3 WP röksessioner med 7-dagars uttvättningsperioder

WP Smoking Session 1. Dag 1 - Kontorsbesök: Kontorsbesöket förväntas ta mellan 60 och 90 minuter där potentiella deltagare kommer att utbildas i studieaktiviteterna. Samtycke kommer att erhållas, studieformulär kommer att fyllas i och studierelaterat material som blanketter och urinkoppar kommer att tillhandahållas. Schemaläggning kommer att ordnas för de 3 WP röksessionerna och motsvarande hembesök. Salivtest: Utbildad av PI kommer RA:erna att använda NicAlert, ett korrekt och giltigt kommersiellt semikvantitativt omedelbart salivkotinintest, för att validera rökfri status, som utredarna använde framgångsrikt i sina tidigare studier. Följande fysiologiska baslinjedata kommer att samlas in: lungfunktioner, blodtryck, hjärtfrekvens och andningsfrekvens. Dag 2 - 6: RA kommer att kontakta deltagarna per telefon den 4:e dagen för att bekräfta efterlevnaden av 7-uttvättningsperioden och dagböcker, och den 6:e dagen för att påminna deltagarna om att ta det första morgonurinprovet på dag 7, och för att ordna hembesök för första WP-rökpasset. Dag 7: WP-rökningssession 1. WP-rökare ger ett första morgonurinprov och förvarar det i sitt kylskåp (frysavdelning). WP-rökare kommer att röka WP-tobak (10 gram) som de normalt gör med kol och rumstempererat vatten i vattenburken. RA kommer att samla in utgångna CO-nivåer 2 minuter före och 2 minuter efter avslutad rökning, och kommer att mäta lungfunktioner, blodtryck, hjärtfrekvens och andningsfrekvens därefter. Dag 8: Deltagarna kommer att ge ett första morgonurinprov. De RA kommer att plocka upp de 2 urinproverna (frysta i en kylare för att överföra dem till forskningscentrets laboratorium) och ordna det andra hembesöket för WP-röksessionen, tillhandahålla formulär, urinkoppspaket för vecka 2 av studien. WP Smoking Session 2. Dag 1 till 7 liknar session 1 med undantaget att RAs lägger till en bricka med isbitar och vatten i WP-burken. RA kommer att ordna ett träningspass för att använda det kolfria elektriskt uppvärmda WP-huvudet. WP Smoking Session 3. Dag 1 till 7 liknar session 1 med rumstempererat vatten i WP-burken, dock med det kolfria elektriskt uppvärmda WP-huvudet istället för att använda kol. Under det sista besöket, dagen efter det 3:e röksessionen, kommer RA:erna att intervjua deltagarna för att fylla i formuläret för sjukdomar och hälsovårdshistorik, hämta de slutliga urinproverna och tacka deltagarna.