Два связанных исследования, одно на людях, а другое на крысах, показали, что сердечно-сосудистые эффекты сигарет и электронных сигарет поразительно схожи, и это вредное воздействие на функцию кровеносных сосудов, вероятно, вызвано раздражением дыхательных путей из-за вдыхания инородного вещества. Согласно новому исследованию, опубликованному сегодня в рецензируемом журнале Американской кардиологической ассоциации « Артериосклероз, тромбоз и биология сосудов» (ATVB), это не определенный компонент сигаретного дыма или паров электронных сигарет (аэрозоль).

Известно, что курение сигарет и вейпинг электронных сигарет вызывают эндотелиальную дисфункцию, неспособность крупных кровеносных сосудов открываться достаточно, чтобы обеспечить достаточное количество крови к сердцу и другим тканям. Это может быть ранним предиктором сердечно-сосудистых заболеваний. Эндотелиальные клетки выстилают внутреннюю часть всех кровеносных сосудов и регулируют открытие кровеносных сосудов, обмен веществ между кровотоком и окружающими тканями, а также иммунные и воспалительные реакции.

Цель этого проекта состояла в том, чтобы определить, почему растущее количество вдыхаемых табачных изделий, включая горючие сигареты, изделия из нагреваемого табака и электронные сигареты, нарушают функцию эндотелия, несмотря на фундаментальные различия в этих продуктах. В табачном дыме были обнаружены тысячи химических веществ, некоторые из которых также присутствуют в аэрозолях электронных сигарет либо в качестве исходного ингредиента, либо в качестве продукта химической реакции в процессе нагревания. Мы стремились выяснить, какой конкретный компонент дыма или паров электронных сигарет может мешать эффективному функционированию кровеносных сосудов».

Мэтью Л. Спрингер, доктор философии, ведущий научный сотрудник обоих исследований, профессор медицины, отделение кардиологии, Калифорнийский университет, Сан-Франциско

Спрингер и его коллеги провели два исследования, чтобы оценить влияние курения и вейпинга на сердечно-сосудистую функцию как у крыс, так и у людей.

Нарушение функции эндотелия сигаретным дымом вызвано не определенным компонентом дыма, а вагусным входом из дыхательных путей.

В исследовании на крысах измеряли опосредованную артериальным потоком дилатацию (FMD), которая представляет собой способность кровеносных сосудов расширяться, до и после воздействия дыма от четырех видов традиционных горючих сигарет: обычных никотиновых, пониженных никотиновых, обычных. никотин с добавлением ментола и пониженный никотин с добавлением ментола. Ментол добавляют во многие табачные изделия, и он может уменьшить раздражение, вызванное курением, особенно у новых курильщиков, и может сыграть важную роль в развитии никотиновой зависимости.

Результаты исследования показали, что расширение кровеносных сосудов уменьшилось после употребления всех четырех типов сигарет, при этом степень уменьшения колебалась от 20 до 46%, в зависимости от типа сигареты. Никотин не был необходим для ухудшения сосудистой функции, однако более высокие уровни никотина были связаны с более сильным снижением ящура, чем более низкие уровни никотина, а ментол был связан с меньшим снижением ящура, чем продукты без ментола.

Спрингер подчеркнул, что вывод о том, что добавление ментола приводит к меньшей степени тяжести нарушения дилатации, опосредованной потоком, не следует интерпретировать чрезмерно, чтобы предположить, что ментол является полезной добавкой в ​​продуктах для курения и вейпинга, поскольку ухудшение все еще было значительным, а ментол имеет другие вредные последствия. последствия.

Крысы также подвергались воздействию двух основных газов, обнаруженных как в дыме, так и в аэрозоле электронных сигарет, а также чистых углеродных наночастиц, чтобы оценить влияние этих типов компонентов на расширение кровеносных сосудов. Газы и углеродные частицы оказывали такое же негативное воздействие, как и цельный табачный дым, несмотря на то, что представляли собой совершенно разные химические и физические компоненты дыма.

«Поскольку расширение, опосредованное потоком, нарушалось целым дымом, компонентами газовой фазы дыма и простыми частицами углерода, при этом ни одна из составляющих не была однозначно ответственной, мы затем исследовали, включает ли этот механизм общую реакцию раздражения дыхательных путей с участием блуждающего нерва». — сказал Спрингер.

Блуждающий нерв является основным компонентом парасимпатической нервной системы, которая контролирует непроизвольные функции внутренних органов. Он отвечает за регуляцию пищеварения, частоты сердечных сокращений, частоты дыхания, расширения сосудов, воспалительных реакций и легочных функций, таких как кашлевой рефлекс и образование слизи.

Kyolic, Aged Garlic Extract, выдержанный экстракт чеснока, для сердечно-сосудистой системы, формула 100, 300 капсул

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи подвергли анестезированных крыс дыму после перерезания блуждающих нервов. Они обнаружили, что предотвращение передачи нервных сигналов в легких крыс остальным частям тела полностью предотвращает любые нарушения функции сосудов из-за дыма. Эти данные свидетельствуют о том, что эндотелиальная дисфункция может быть вызвана зависимым от блуждающего нерва механизмом, возникающим в результате раздражения дыхательных путей и легочных сенсорных нервов.

«Мы были удивлены, обнаружив, что не какой-то конкретный инородный материал, который вдыхается, вызывает вредные сердечно-сосудистые эффекты, а тот факт, что в первую очередь вдыхается какой -то раздражитель, независимо от того, что это было», — сказал Спрингер. «Все вдыхаемые продукты, вероятно, оказывают одинаковое вредное воздействие на сосудистую функцию».

Спрингер отметил, что отсутствие конкретного токсина, ответственного за сосудистые нарушения, означает, что регулирующие органы не могут полагаться на запрет определенных ингредиентов, чтобы избежать побочных эффектов вдыхаемых продуктов.

Соавторы: Пунэ Набавизаде, доктор медицинских наук; Цзянтао Лю, доктор медицины; Пунам Рао, доктор медицины; Шарина Ибрагим, магистр наук; Дэниел Д. Хан, бакалавр искусств; Ронак Дерахшанде, магистр наук; Хуйлян Цю, доктор медицины; Сяоинь Ван, доктор медицины; Стэнтон А. Гланц, доктор философии; и Сюзанн Ф. Шик, доктор философии. Раскрытия авторов перечислены в рукописи.

Эта работа была поддержана грантами Национального института сердца, легких и крови, подразделения Национального института здоровья (NIH) и Центра табачных изделий Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США; Национальный институт рака при Национальном институте здоровья и при поддержке Фонда Эльфенворкс (в память о Деб О’Киф) и Медицинского фонда Роя Э. Томаса.

Хроническое использование электронных сигарет ухудшает функцию эндотелия на физиологическом и клеточном уровнях.

Второе исследование проводилось в нескольких центрах и включало людей, которые сообщили, что они регулярно курят легковоспламеняющиеся сигареты, людей, которые сообщили, что они регулярно использовали электронные сигареты, и людей, которые сообщили, что не употребляют никотиновые продукты. Состояние сердечно-сосудистой системы всех участников оценивалось в один момент времени, при этом исследователи измеряли функцию эндотелия и проводили эксперименты с клеточными культурами, чтобы оценить связь хронического использования электронных сигарет с уровнями сосудистых нарушений. Меры включали производство оксида азота, ключевой молекулы для правильного функционирования кровеносных сосудов, и проницаемость эндотелиальных клеток, которая отражает, насколько легко вещества могут вытекать из кровеносных сосудов. Повышенная проницаемость сосудов приводит к утечке более крупных молекул и может способствовать отеку.

«Поскольку горючий сигаретный дым и аэрозоль электронной сигареты, которые вдыхают люди, не имеют прямого контакта с кровеносными сосудами, а кровь имеет, мы взяли сыворотку крови (прозрачная жидкость в крови, которая остается после ее свертывания) у каждого участника и поместите его в контакт с эндотелиальными клетками в чашке для культивирования, чтобы оценить, как различные образцы сыворотки повлияли на функциональное поведение этих клеток». — сказал Спрингер. «Это позволило нам исследовать влияние на эндотелиальные клетки веществ в дыме/аэрозоле, которые всасываются через легкие и попадают в кровоток, а также любые другие циркулирующие молекулы, которые организм может производить в ответ на вдыхание дыма и/или аэрозоля. включая белки, участвующие в воспалительной реакции».

В исследование были включены 120 взрослых в возрасте от 21 до 50 лет без сердечно-сосудистых заболеваний. Среди участников были люди, выкуривающие более 5 горючих сигарет в день в течение года и дольше; люди, которые использовали электронные сигареты 5 и более раз в неделю в течение 3 месяцев и дольше; и люди, которые в настоящее время не курят и не вейпируют.

Анализ показал, что длительное вейпинг и курение сигарет вызывают изменения в крови, которые влияют на функцию эндотелия, хотя и по-разному.

• Эндотелиальные клетки, погруженные в сыворотку крови как у людей, которые регулярно курили, так и у тех, кто регулярно употреблял вейпы, выделяли меньше оксида азота, что означает, что эндотелиальные клетки были функционально нарушены.
• Конденсированный аэрозоль электронной сигареты не снижал выработку оксида азота напрямую, что указывает на то, что вещества в крови, которые нарушают выработку оксида азота, не поступают непосредственно из аэрозоля, а вместо этого вырабатываются организмом в ответ на вдыхание.
• Сыворотка крови у людей, которые регулярно курили, но не у тех, кто регулярно курил, увеличивала проницаемость эндотелиальных клеток, позволяя большему количеству веществ проходить через клетки и заставляя их вести себя больше, как в протекающих кровеносных сосудах, что может вызвать отек тканей.
• Сыворотка крови участников, которые регулярно курили вейпы, также заставляла эндотелиальные клетки вырабатывать молекулы, вызывающие окислительный стресс, который представляет собой дисбаланс свободных радикалов и антиоксидантов в организме и может привести к повреждению клеток и тканей.
• У людей, которые регулярно использовали электронные сигареты, и у тех, кто курил легковоспламеняющиеся сигареты, наблюдались изменения в циркулирующих биомаркерах воспаления, факторах свертывания крови и клеточной адгезии по сравнению с людьми, которые не курили или не курили регулярно.
• Определенные воспалительные биомаркеры были повышены в сыворотке крови людей, которые регулярно курили горючие сигареты, но не среди тех, кто использовал электронные сигареты. Тем не менее, другие воспалительные биомаркеры были повышены в сыворотке крови людей, которые регулярно курили вейпы, но не у тех, кто регулярно курил горючие сигареты.

«Четкие закономерности этих биомаркеров риска сердечно-сосудистых заболеваний в сыворотке крови часто употребляющих горючие сигареты и электронные сигареты указывают на то, что, несмотря на схожие физиологические эффекты, использование электронных сигарет и курение вызывают принципиально разные молекулярные реакции. Наши результаты показывают, что вейпинг , несмотря на то, что не курят горючие сигареты, вызывают изменения в крови, которые увеличивают вероятность утечки в кровеносные сосуды, и что как курение, так и вейпинг вызывают изменения в крови, которые приводят к эндотелиальной дисфункции и повышенному риску будущих сердечно-сосудистых событий у здоровых людей. «, — сказал Спрингер.

Исследование также показало, что расширение, опосредованное потоком, было значительно ниже (более чем на 5%) среди участников, которые регулярно использовали электронные сигареты и те, кто регулярно курил горючие сигареты, по сравнению с людьми, которые не курили и не использовали вейпы. В предыдущих исследованиях уменьшение расширения сосудов на 2% было связано с увеличением риска сердечных заболеваний на 15%, что позволяет предположить, что влияние курения и вейпинга является клинически значимым.

«Для регулирующих органов, клиницистов и общественности важно понимать, что вейпинг не безвреден», — сказал Спрингер. «Курение и вейпинг могут иметь схожие вредные последствия для сердечно-сосудистой системы, но каждое состояние вызывает некоторые потенциально вредные последствия, которых нет у другого. Эти различия указывают на то, что использование двойного продукта, то есть курение легковоспламеняющихся сигарет, а также использование электронных сигарет, на самом деле может быть хуже для сосудов. здоровья, чем курение или вейпинг в одиночку».