Smaakstoffen in e-sigaretten verhogen het risico op hart- en vaatziekten

Smaakstoffen in e-sigaretten verhogen het risico op hart- en vaatziekten

Dick Schrauwen [1,2]

Stanford-onderzoekers en hun collega’s ontdekken dat E-sigaret aroma's in het laboratorium gekweekte menselijke bloedvatcellen beschadigen. Dit gebeurt zelfs als er geen nicotine aanwezig is. Vooral de kaneel- en mentholaroma's bleken bijzonder schadelijk.

Joseph Wu is de hoofdauteur van deze studie naar het effect van e-sigaretvloeistoffen op endotheelcellen. Endotheelcellen [3] bekleden de binnenwand van bloedvaten.

Inhalering van smaakstoffen in elektronische sigaretten (e-sigaretten) kunnen het risico op hart- en vaatziekten verhogen. Dit blijkt uit een onderzoek onder leiding van onderzoekers van de Harvard’s School of Medicine [4].

De wetenschappers onderzochten het effect van de e-liquids op endotheelcellen, die de binnenwand van bloedvaten bedekken. Ze ontdekten dat in het laboratorium opgekweekte endotheelcellen die worden blootgesteld aan de e-liquids of aan bloed van gebruikers van e-sigaretten kort na het vaporiseren minder levensvatbaar zijn en significant verhoogde niveaus vertonen van moleculen die zijn betrokken bij DNA-schade en celdood. De cellen zijn ook slechter in staat om nieuwe vaatbuizen te vormen. Ze hebben ook meer moeite om deel te nemen aan wondgenezing.

De ernst van de schade - waarvan sommige aspecten ook optreden zonder nicotine - varieert van smaak tot smaak. De populaire smaken kaneel en menthol bleken het meest schadelijk.

"Tot nu toe hadden we geen gegevens over hoe deze e-liquids menselijke endotheelcellen beďnvloeden," zei Joseph Wu, MD, PhD, directeur van het Stanford Cardiovascular Institute en hoogleraar cardiovasculaire geneeskunde en radiologie. "Deze studie toont duidelijk aan dat e-sigaretten geen veilig alternatief zijn voor traditionele sigaretten. Toen we de cellen blootstelden aan zes verschillende smaken e-vloeistof met verschillende nicotineniveaus zagen we aanzienlijke schade. De kweekcellen waren minder levenskrachtig en ze begonnen meerdere symptomen van disfunctioneren te vertonen. "

De onderzoekers bestudeerden menselijke endotheelcellen die in het laboratorium werden gemaakt uit zogenaamde inductieve pluripotente stamcellen (iPS-cellen) [5] . Uit menselijke iPS-cellen kunnen veel verschillende celtypen worden afgeleid en daarom bieden iPS-cellen een ideale manier voor onderzoekers om cellen te bestuderen die moeilijk uit patiënten te isoleren zijn.

Dit is de eerste studie die uit iPS-cellen afgeleide endotheelcellen gebruikte om rechtstreeks het effect van e-liquids zowel met als zonder nicotine te onderzoeken op hun levenskracht en functioneren.

Een artikel [7] met de bevindingen werd 27 mei gepubliceerd in de Journal of the American College of Cardiology. Wu is de senior auteur. Voormalig postdoctoraal wetenschappers Won Hee Lee, PhD, nu een assistent-professor aan de Universiteit van Arizona, en Sang-Ging Ong, PhD, nu een assistent-professor aan de Universiteit van Illinois-Chicago, zijn de andere hoofdauteurs.

Het gebruik van e-sigaretten is geëxplodeerd

Bij rokers in de Verenigde Staten is hart- en vaatziekten verantwoordelijk voor ongeveer een derde van de met roken geassocieerde sterfgevallen en tweedehandse rook veroorzaakt jaarlijks ongeveer 34000 vroege sterfgevallen door hartaandoeningen bij niet-rokers.

Endotheelcellen bekleden het binnenoppervlak van bloedvaten en spelen een cruciale rol in de hart- en vaatgezondheid. Hoewel sommige studies hebben gesuggereerd dat e-sigaretten minder kankerverwekkende stoffen aan gebruikers afleveren dan conventionele sigaretten - en daardoor wellicht het risico op kanker verminderen - is het effect van het gebruik van e-sigaretten op de vasculaire gezondheid onduidelijk.

Ondanks deze onzekerheden is het gebruik van e-sigaretten sinds hun introductie ongeveer tien jaar geleden vooral onder jongeren enorm gegroeid. De Food and Drug Administration schat dat in 2018 meer dan 3,5 miljoen middelbare scholieren e-sigaretten hebben gebruikt hoewel de verkoop aan minderjarigen verboden is.

In de loop van 2018 beperkte de FDA de verkoop van gearomatiseerde e-sigaretten tot uitsluitend voor volwassenen bestemde locaties met uitzondering van de aroma’s tabak, menthol en munt. Deze smaken mogen worden verkocht in alle tabaksverkooppunten.

Eén op de vijf middelbare scholieren heeft e-sigaretten geprobeerd.

"Een op de vijf middelbare scholieren heeft e-sigaretten geprobeerd. Wellicht omdat ze denken dat e-sigaretten relatief veilig zijn", zegt Lee. "Maar we ontdekten dat de e-liquids veranderingen in de endotheelcellen veroorzaakten die nauw verwant zijn aan wat we zien tijdens de ontwikkeling van hart- en vaatziekten."

De onderzoekers onderzochten het effect van zes verschillende populaire e-sigaretsmaken: kaneel, menthol, fruit, tabak, zoete tabak met karamel en vanille en zoete butterscotch. Er werd gewerkt met drie verschillende nicotinespiegels: 0, 6 en 18 milligram per milliliter e-vloeistof.

De onderzoekers vonden dat de verschillende vloeistoffen matig toxisch waren voor de endotheelcellen. De e-vloeistoffen met de smaken kaneel en menthol verminderde significant de levensvatbaarheid van de kweekcellen zelfs als die vloeistof geen nicotine bevatte.

Blootstelling aan de e-liquids verhoogde ook de relatieve niveaus van reactieve zuurstofcomponenten, moleculen die DNA-schade kunnen veroorzaken, en de niveaus van moleculen die geassocieerd zijn met geprogrammeerde celdood [6].

De onderzoekers ontdekten ook dat blootstelling aan de kaneel- en menthol-gearomatiseerde e-liquids het vermogen van de gekweekte cellen aanzienlijk verstoorde om capillair-achtige buisstructuren te vormen. Deze structuren zijn geassocieerd met de groei van nieuwe bloedvaten.

De e-vloeistoffen met de smaken karamel en vanille verstoorden de groei minder ernstig. De cellen blootgesteld aan kaneelaroma en de karamel en vanille aroma's vertoonden een verhoogde opname van lipoproteďnen met lage dichtheid en lipiden - processen die gewoonlijk geassocieerd worden met ontsteking en dysfunctie van endotheelcellen - en een vermindering van hun vermogen om zich te verplaatsen om wonden of krassen te genezen.

Sommige effecten van blootstelling aan de verschillende e-liquids waren afhankelijk van de nicotineconcentratie maar andere effecten zoals verminderde cellulaire migratie en vermindering van de levenskracht waren onafhankelijk van het nicotineniveau. Deze bevinding suggereert een interactie tussen nicotineconcentratie en aromatype.

Nicotineniveaus

Ten slotte vergeleken de onderzoekers de nicotineniveaus in het bloedserum na het roken van e- of gewone sigaretten. Ze vonden dat na 10 minuten roken met een constante snelheid de hoeveelheden nicotine in het bloed hetzelfde was in beide groepen.

"Wanneer je een traditionele sigaretten rookt, heb je een idee van het aantal sigaretten dat je rookt", zegt Wu. "Maar e-sigaretten kunnen bedrieglijk zijn. Het is veel gemakkelijker om jezelf binnen een korte periode bloot te stellen aan een veel hogere hoeveelheid nicotine. En nu weten we ook dat e-sigaretten waarschijnlijk andere significant toxische effecten hebben op de bloedvaten. Het is belangrijk dat vapers - gebruikers van e-sigaretten - zich realiseren dat de chemicaliën uit e-sigaretten in het lichaam circuleren en effect hebben op hun vasculaire gezondheid. "

Verwijzingen

[1] Bewerking van onderstaand persbericht
- http://med.stanford.edu/news/all-news/2019/05/e-cigarette-use-and-flavorings-may-increase-heart-disease-risk.html

[2] Permissie
“Republished with permission from the Stanford School of Medicine’s Office of Communication & Public Affairs.”

[3] Endotheelcel
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Endotheel

[4] Harvard Medical School
- https://hms.harvard.edu/

[5] iPS-cel
- https://www.allesoverdna.nl/kennisbank/ips-cel/

[6] Geprogrammeerde celdood, Apotose
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Apoptose

[7] Artikel
- http://www.onlinejacc.org/content/73/21/2722

Juni 2019