В недавнем исследовании, опубликованном на сервере предварительной печати bioRxiv *, исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде изучили влияние использования электронных сигарет (ЭС) как фактора риска развития тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2). инфекционное заболевание.

Исследование: повышает ли вейпинг вероятность заражения SARS-CoV-2? Парадоксально и да и нет . Кредит изображения: DedMityay / Shutterstock

Фон

ЭК, средства доставки никотина, которые распыляют жидкости для электронных сигарет, содержат никотин, пропиленгликоль (PG), растительный глицерин (VG) и ароматизирующие химические вещества. Иногда их рекламируют как менее опасные, чем табачные сигареты; однако они не безвредны. Появляется все больше свидетельств того, что аэрозоли ЭК увеличивают активность ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2), рецепторов вируса SARS-CoV-2, что увеличивает его связывание с клетками-хозяевами, что является важным шагом для установления инфекции у людей. Однако исследований, изучающих взаимосвязь между ЭК и коронавирусной болезнью 2019 (COVID-19) у людей, не хватает; более того, имеющиеся данные противоречивы.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи использовали ткани EpiAirway™, трехмерные (3D) органотипические культуры бронхиального эпителия человека, содержащие реснитчатые, базальные клетки и клетки, продуцирующие слизь, для выяснения влияния вейпинга и определения конкретных химических веществ в жидкостях ЭК на COVID-19. 19.

Предыдущее исследование показало, что аэрозоль ЭК повышает активность ACE2 и уровни растворимого ACE2 в жидкости бронхоальвеолярного лаважа (BLF) пользователей ЭК. В текущем исследовании команда также измерила уровни ACE2 и трансмембранной протеазы, активность протеазы серина 2 ( TMPRSS2 ) в тканях EpiAirway™ и масштабы заражения псевдочастицами SARS-CoV-2.

Для экспериментов по заражению тканей 3D EpiAirway™ команда использовала 0,3 множественности заражения (MOI) псевдочастиц SARS-CoV-2. Протокол исследования имитировал острое воздействие ЭК на ткани EpiAirway™ в течение трех дней с 50 затяжками в день, диапазон, который обычно получает пользователь ЭК. Команда следила за тем, чтобы ткани возвращались в инкубатор между каждым днем ​​экспозиции. После последнего воздействия и перед анализами они снова оставляли ткани восстанавливаться в инкубаторе на 24 часа.

Система Cultex® генерировала настоящие аэрозоли EC, включая химические вещества в жидкости для электронных сигарет, а также продукты реакции и металлы, образующиеся в результате нагревания жидкостей для электронных сигарет в камере Вильсона.

NutriBiotic, Immunity, аскорбат натрия, кристаллический порошок, 227 г (8 унций)

Комбинация этих двух систем воздействия воздушно-жидкостных интерфейсов (ALI) в сочетании с 3D-моделями EpiAirway™ обеспечила инновационную установку, превосходящую эксперименты на людях, для понимания того, как аэрозоли и вирусные инфекции влияют на дыхательную систему человека.

Результаты исследования

Авторы отметили, что аэрозоли, содержащие PG, VG и никотин, усиливают инфицирование тканей EpiAirway™ псевдочастицами SARS-CoV-2 дозозависимым образом. Примечательно, что бензойная кислота обеспечивала существенную защиту от усиливающих инфекцию эффектов PG/VG и никотина в течение как минимум 48 часов после прекращения воздействия AL, вероятно, потому, что уровни pH вернулись к норме в течение этого времени после вейпинга. Однако аэрозоли BLU™ EC, в которых отсутствует бензойная кислота, увеличивали заражение псевдочастицами, показывая, что это заражение зависит от марки EC и содержания жидкости для электронных сигарет. Вот почему даже маломощная батарея JUUL™ в сочетании со сторонним контейнером вызывала инфекцию, вызванную PG/VG или никотином.

Авторы наблюдали высокую корреляцию между активностью TMPRSS2 и рН аэрозольной электронной жидкости. Соответственно, результаты исследования показали, что низкий уровень pH аэрозольной жидкости для электронных сигарет снижает уровень инфекции в тканях EpiAirway™. Следовательно, наиболее вероятным объяснением является то, что бензойная кислота снижает рН в ALI до уровня, снижающего активность TMPRSS2, что, в свою очередь, уменьшает инфекцию. Кроме того, аэрозоли с низким pH (например, аэрозоли JUUL™), скорее всего, уменьшают экспозицию криптических рецептор-связывающих доменов (RBD) шиповидного (S) белка SARS-CoV-2 и тем самым снижают его способность связываться с ACE2.

Будущие исследования должны определить, взаимодействуют ли бензойная кислота и ее производные с протеазами, участвующими в репликации SARS-CoV-2, чтобы оценить ее влияние на более поздних стадиях патогенеза SARS-CoV-2. Кроме того, авторы отметили различные эффекты усиления инфекции из-за различий в протоколах воздействия. Это открытие указывает на то, что топография пользователя, которая влияет на экспозицию никотина, может повлиять на последствия для здоровья пользователей ЭК.

Выводы

Текущее исследование показало сложную взаимосвязь между вейпингом и инфекцией SARS-CoV-2, которая сильно зависела от ингредиентов жидкости для электронных сигарет, используемых для создания аэрозоля. Данные исследования предоставят пользователям ЭК варианты снижения риска заражения COVID-19. Например, кислотосодержащий продукт может помочь уменьшить вирусную инфекцию. Однако авторы предупредили, что вдыхание бензойной или других кислот в ЭК также может иметь неблагоприятные последствия для здоровья. Тем не менее, данные исследования могут помочь в разработке будущих исследований по изучению влияния электронных сигарет на инфекцию SARS-CoV-2.

*Важное замечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются экспертами и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, направляющие клиническую практику/поведение, связанное со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.