Elektronik Sigaraların kültürlü hücreler üzerindeki etkilerini, Elektronik Sigaraların biyolojik ve toksikolojik etkileriyle ilgili bilgi edinmek için başlatılan çalışmaların sayısı arttıkça artmaktadır. Bu etkileri araştırmak için farklı yaklaşımlar kullanılmış ve ECIG sıvılarının hem ECIG sıvılarının hem de kullanıcılar tarafından solunan buharın etkilerinin etkileri araştırılmıştır. Elektronik Sigaraların etkileri, iqos 2.4 plus Heets Purple Sigara Tütünü geniş bir hedef hücre yelpazesi kullanılarak değerlendirildi. Bazı çalışmalar, iqos heets cesitleri hava yolu epitel hücreleri gibi inhale ECIG buharı ile doğrudan temasta olan hücrelere odaklanmıştır [ 8 , 13 - 20]. Bu, yüksek derecede önemlidir, çünkü hava yolu epiteli, bir ECIG veya tütün sigarasından türetilen dumana maruz kalan ilk ve en büyük vücut yüzeyi olduğundan özel bir dikkat gerektirir. Bir sonraki paragraflarda detaylı olarak tartışılan bu çalışmalarda hem ECIG buharı, ECIG sıvısı hem de ECIG buharı ekstraktları kullanılmıştır. Elektronik Sigaraların potansiyel sistemik ve diğer sonuçları, elektronik sigara likiti insan fibroblastları [ 8 , 21 , 22 ], Vaporesso Revenger 220W Kit Elektronik Sigara sigara murin fibroblastları [ 23 ], endotel hücreleri [ 24 ] dahil olmak üzere, ECIG-buharının veya sıvısının daha geniş bir hücre tipi yelpazesine etkisi incelenerek araştırılmıştır. vasküler düz kas hücreleri [ 25 ], Iqos Heets Cesitleri sıçan Kupffer hücreleri [ 26 ], insan embriyonik kök hücreleri [ 21], nötrofiller [ 27 ] ve murin nöral kök hücreler [ 21 ].

Tümör hücre çizgileri, ölümsüzleştirilmiş hücre çizgileri ve birincil hücre çizgileri kullanımındaki çalışmalar arasında da büyük farklılıklar vardır. İyi farklılaşmış ve bazal hücrelerde mukus üreten goblet hücreleri, kirpikli hücreleri ve takım hücreler [dahil olmak üzere çeşitli hücre tiplerinin oluşan olan solunum yolu epitel hücrelerinin maruz okuyan bu özellikle önemlidir 28]. Birincil hava yolu epitel hücreleri, hava-sıvı arayüzünde kültüre edildiğinde bu farklılaşmayı gösterirken, çoğu ölümsüzleştirilmiş veya tümör hücre çizgileri görünmez. Bu nedenle, aerosollerin epitel hücreleri üzerindeki etkisini incelemek için, birincil hava yolu epitel hücreleri ve hava-sıvı arayüzü (ALI) kültürü ve maruz kalma sistemlerinin kullanımının en uygun olduğu söylenebilir. Bununla birlikte, inhalasyon toksikolojisinde ölümsüzleştirilmiş hücre çizgilerinin farklılaşmamış tümöründe kullanım yaygındır, çünkü bu hücrelerin kullanımı daha kolaydır, donörler arası farklılıklar göstermezler (çünkü bir vericiden türetilirler) ve uzun ömürlüdürler. Böylece kullanılabilirliklerini arttırmak.

Şimdiye kadar, sadece bir çalışmada ALI'de farklılaştırılmış ve ALI'da ECIG-buharına maruz kalan primer insan hava yolu epitel hücreleri kullanıldı [ 29 ]. Hem tütün sigarası hem de ECIG üreten bir şirket olan British American Tobacco tarafından yapılan bu çalışma, ECIG-buharına maruz kalmanın, transepitelyal elektriksel direnç (TEER) tarafından değerlendirildiği gibi, tam olarak maruz kalmanın aksine, epitelyal bariyer aktivitesinde sitotoksisite veya azalmaya neden olmadığını göstermiştir. sigara içmek. Diğer iki çalışmada, farklılaştırılmamış primer hava yolu epitel hücreleri kullanılarak ECIG-buharının hava yolu epitel hücreleri üzerindeki etkisi araştırılmış, azalmış canlılık [ 14 , 15 ] ve artan oksidatif stres [ 15], oysa Lerner ve ark. NCI-H292 hava yolu epitelyal tümör hücre çizgisinin maruz kalmasının IL-6 ve IL-8 üretiminin artmasına neden olduğunu göstermiştir [ 8 ]. Bu çalışmalardan birinde ECIG buharının farklılaşmamış primer bronş epitel hücreleri, farklılaşma potansiyeli olan yeni bir ölümsüzleştirilmiş bronş epitel hücre dizisi (CL-1548) ve A549 hücre çizgisi üzerindeki etkisi karşılaştırılmıştır [ 14]. Sonuçlar, A549'un bir okuma olarak hücre canlılığı kullanılırken aerosol için en az duyarlı olduğunu, oysa primer bronş epitel hücrelerinin en duyarlı olduğunu ve CL-1548'in orta duyarlılık gösterdiğini göstermiştir. İlginçtir ki, primer bronş epitel hücrelerinin ve CL-1548'in belirgin karşılaştırılabilir farklılaşma kapasitesi göstermelerine rağmen, farklılaşmamış kültürler maruz kalma deneyleri için kullanılmıştır. Bu çalışma ayrıca, ECIG buharına maruz kalmadan kaynaklanan toksisitenin, tütün dumanından kaynaklananlardan belirgin şekilde düşük olduğunu doğruladı. Bu aynı zamanda A549 alveoler epitelyal tümör hücre hattının ECIG-buharına maruz kalması ve hücre canlılığı ve pro-inflamatuar sitokin salınımı olarak kullanılan bir çalışmanın sonucudur [ 19 ].

Sulu bir ECIG-buharı ekstraktının kullanımı ile ilgili üç çalışma bildirilmiştir. Bir çalışmada ölümsüzleştirilmiş bronş epitel hücre dizisi BEAS-2B kullanılmış ve ECIG-buhar ekstraktının otofaji inhibisyonu nedeniyle protein birikmesine neden olduğunu, oksidatif stres, apoptoz ve yaşlanmaya neden olduğunu göstermiştir [ 17 ]. Bu mekanizmanın KOAH gelişimine ve ilerlemesine katkıda bulunacağı ve bu nedenle AK'nin olumsuz sağlık etkilerine katkıda bulunabileceği öne sürülmüştür. Başka bir çalışma A549 hücre hattını kullandı ve ECIG-ekstresinin hücre canlılığını azalttığını ancak sigara dumanı ekstraktından çok daha az oranda azaldığını gösterdi [ 20 ]. Son olarak, bir ECIG-buhar ekstresi, hücre canlılığının azalmasına neden olmuştur ve DNA zinciri, HaCaT keratinosit hücre çizgisinde ve baş ve boyun skuamöz hücreli karsinom hücre çizgilerinde kopar [ 18].

Diğer çalışmalar, ECIG sıvısının hava yolu epitel hücreleri üzerindeki etkisini araştırdı. ECIG sıvısının farklılaştırılmamış primer hava yolu epitel hücrelerine uygulanması, IL-6 üretiminde ve rinovirüs enfeksiyonunda bir artışa neden olmuş, buna karşılık doğuştan gelen ana savunma aracı SPLUNC1 [ 13 ], ECIG-sıvı uygulamasında ALI- farklılaşmış primer epitel hücreleri metabolomda bir kaymaya neden olmuştur [ 16 ]. ECIG tatlandırıcı katkı maddelerinin etkisinin analizi, bu sıvıları sunan gittikçe artan sayıda şirket tarafından karmaşıklaşmaktadır. Epitel hücre çizgisi 16HBE14o- ve daha sonra iyi farklılaşmış fare epitelinde çoklu ECIG sıvılarını test etmek için bir tarama yaklaşımı kullanılmıştır [ 30]. Toksik potansiyeli olan çok sayıda sıvı tanımlanmış ve epitel hücrelerinde CFTR'yi aktive etmek için 2,5-dimetirazin aroması çikolata tanımlanmıştır. Bir başka çalışma, ECIG sıvıları ve nötrofiller arasındaki etkileşimi araştırmış ve nötrofillerin ECIG buharının ekstraktlarına maruz kalmasının, CD11b, CD66b, MMP-9 ve CXCL8'in indüksiyonu ile karakterize edilen pro-enflamatuar bir cevabı indüklediğini bulmuştur [ 27 ].

Özetle, çeşitli yaklaşımlar kullanan bu çalışmalar, ECIG buharının ve sıvısının primer hava yolu epitel hücreleri ve tümör hücre çizgileri ve diğer epitel hücre hatları üzerindeki olumsuz etkilerini göstermektedir; Antimikrobiyal savunma ve kanserojen olayları azaltmak için Sadece bir çalışmada yan etkiler gözlenmedi, ancak sadece hücre canlılığı ve epitel bariyerinin okundu olarak değerlendirilmesi değerlendirildi [ 29 ]. İlginç bir şekilde, olumsuz etki gösteren çalışmaların dördünde, nikotinin bu etkilere spesifik katkısı araştırılmış ve bu etkilerin sadece nikotinin aracılık etmediği ve hatta bazı zamanlarda nikotin konsantrasyonlarından bağımsız olduğu gösterilmiştir [ 13 ,15 , 18 , 19 ]. Bu, ECIG sıvısının insan dişeti fibroblastları üzerindeki etkisi üzerine yapılan bir çalışmanın sonuçları ile uyumludur [ 22 ].

Epitel hücreleri ve çeşitli başka hücre tipleri üzerine yapılan bu çalışmalar, ECIG-buharının ve ECIG-sıvısının sigara dumanından daha az toksik olabileceğini, ancak hava yolu epitel hücreleri de dahil olmak üzere çeşitli ilgili hücre türlerinde çeşitli parametreler üzerinde belirgin olumsuz etkilere neden olduğunu göstermektedir. Araştırmalar, hücre tipleri, maruz kalma sistemleri ve incelenen ECIG markalarındaki farklılıklar nedeniyle karşılaştırılmaları biraz zor. Ek olarak, EC aerosollerinin üretilmesinde aynı derecede olması, bu çalışmaların yorumlanmasını da engellemektedir [ 7 ]. Hücre kültürleri üzerindeki potansiyel zararlı etkileri araştırmak için yaklaşımları uyumlu hale getirmek için gelecekteki çalışmalara ihtiyaç vardır.

EC çalışmalarının hayvan çalışmalarında uygulanması
Sigara dumanına maruz kalmanın kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) veya akciğer kanseri gibi akciğer hastalıklarının gelişimindeki etkisini araştırmak için hayvan çalışmaları yoğun bir şekilde kullanılmaktadır [ 31 ]. Bu modeller hastalık mekanizmaları hakkındaki bilgiyi genişletse de, bu sonuçların klinik uygulamaya çevrilip çevrilemeyeceği konusunda eleştiriler de vardı [ 32 ]. Farklı türler veya çeşitli düzeneklerde kullanılan deneysel maruz kalma sistemleri arasındaki sonuçları karşılaştırmak da güçtür. Bununla birlikte, hayvan modelleri Elektronik Sigaralare maruz kalmanın uzun vadeli potansiyel sonuçları hakkında bilgi edinmek için değerli bir araç olabilir. Deneysel modellerde hayvanlara ECIG çözeltileri veya aerosoller uygulayan birkaç çalışma vardır.

Yenidoğan fareler, yaşamlarının ilk 10 günü ECIG'ye maruz kaldılar ve orta derecede bozulmuş akciğer büyümesi, alveoler hücre çoğalması ve toplam vücut ağırlığına sahip oldukları bulundu [ 33 ]. Vücudun tüm maruz kalma sistemi, bir aerosolün bir pompa tarafından üretildiği ticari bir ECIG'yi içermektedir. Ovalbümine sistemik duyarlılık ile indüklenen bir astım fare modelinde, seyreltilmiş ECIG çözeltisinin uygulanması, Thl-sitokinler IL-4, IL-5 ve IL-13 ve OVA- 'nın eozinofilleri seviyelerinde bir artış dahil olmak üzere hava yolu enflamasyonunu arttırdı spesifik IgE ve kötüleşen aşırı duyarlılık [ 34 ]. Yeni bir makalede, fareler aerosol haline getirilmiş fosfat tamponlu salin, nikotin içermeyen veya nikotin içeren ECIG çözeltilerine maruz kaldılar [ 35]. Solunan nikotin içeren e-sigara sıvılarına maruz kalma, normal olarak nikotin bağımlı bir şekilde COPD benzeri bir doku hasarının gelişimi ile bağlantılı etkileri tetiklemiştir.

Sigara dumanının, akciğerin doğuştan gelen konukçu savunmasını engellediği bilinmektedir [ 36 ]. Bir çalışmada iki hafta boyunca ECIG buharına maruz kalmanın etkisi araştırılmış ve influenza A ve Streptococcus pneumoniae ile enfeksiyona karşı duyarlılık arttığını göstermiştir [ 37 ]. Elektronik Sigaraların etkisi oksidatif stres ve bozulmuş fagositoz ile bağlantılıydı. Bu çalışmada, hayvanlar, vücuttaki aerosol maruziyetini ve kotinin seviyelerini izlerken klasik bir sigara makinesine uygulanan bir ticari ECIG aerosolüne maruz kalmışlardır. ECIG ile oksidatif stresin üretilmesi, standart bir duman maruz bırakma sistemi kullanan ticari ECIG cihazlarından C57B / 6 farelerinin aerosollere maruz bırakılmasıyla incelenmiştir [ 8]. ECIG maruziyeti, artan seviyelerde (IL-6, MCP-1, IL-1α, IL-13) ve azalmış glutation seviyelerine neden oldu. Geleneksel sigaralarla kıyaslama yapılmamıştır.

Elektronik Sigaraların psikolojik ve davranışsal etkileri, sigara dumanına veya ECIG buharına tüm vücuda maruz kalma, ardından bir dizi biyokimyasal ve davranışsal çalışma kullanılarak incelenmiştir. Sonuçlar, nikotin içeren ECIG buharının, bağımlılıkla ilişkili nörokimyasal, fizyolojik ve davranışsal değişikliklere neden olduğunu göstermiştir [ 38 ]. Nikotin içeren ECIG sıvısına maruz kalan hamile farelerin yavruları, önemli davranış değişiklikleri gösterdi. Bu, ECIG bileşenlerine duyarlı bir beyin gelişimi döneminde maruz kalmanın kalıcı davranış değişikliklerine neden olabileceğini göstermiştir [ 39 ].