Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή

Transcript

1

2

3 Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή Ανδρεάδου Ιωάννα, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Φαρμακευτικής Πανεπιστημίου Αθηνών, Τομέας Φαρμακευτικής Χημείας Μαρκαντώνη - Κυρούδη Σοφία, Καθηγήτρια Φαρμακευτικής Πανεπιστημίου Αθηνών, Τομέας Φαρμακευτικής Τεχνολογίας Οικονομίδης Ιγνάτιος, Αναπληρωτής Καθηγητής Καρδιολογίας Πανεπιστημίου Αθηνών, Β Καρδιολογική Κλινική, Νοσοκομείο «Αττικόν» 1

4 Ευχαριστίες Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια του Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης της Κλινικής Φαρμακευτικής του Πανεπιστημίου Αθηνών. Πρώτα απ όλα, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τους επιβλέποντες της εργασίας αυτής, την κα Ανδρεάδου Ιωάννα, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια του Φαρμακευτικού Τμήματος του ΕΚΠΑ και τον κ. Οικονομίδη Ιγνάτιο, Αναπληρωτή Καθηγητή Καρδιολογίας του ΕΚΠΑ, πρώτα και κύρια για την ευκαιρία που μου έδωσαν να συνεργαστούμε πάνω σε ένα θέμα ελάχιστα μελετημένο και ιδιαίτερου ενδιαφέροντος, όσο για την καθοδήγηση και την ουσιαστική βοήθεια κατά την εκπόνηση της μελέτης αυτής. Επίσης, ευχαριστώ την κα Μαρκαντώνη Κυρούδη Σοφία, Καθηγήτρια του Φαρμακευτικού Τμήματος του ΕΚΠΑ, για τις πολύτιμες γνώσεις που μου μετέδωσε καθ όλη τη διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών, καθώς και για τα σχόλια και τις παρατηρήσεις της επί της παρούσας εργασίας. Τις ευχαριστίες μου εκφράζω στον υποψήφιο διδάκτορα Παναγιώτη Εφεντάκη για τη βοήθεια και τις πολύτιμες συμβουλές του τόσο εντός εργαστηρίου όσο και εκτός, καθώς ήταν αυτός που με εκπαίδευσε στις εργαστηριακές τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη. Ευχαριστώ τον κ. Καραλή Ευάγγελο, Επίκουρο Καθηγητή του Φαρμακευτικού Τμήματος του ΕΚΠΑ, για την ευγενή καλοσύνη να διαθέσει τον πολύτιμό του χρόνο, προσφέροντας βοήθεια για την ολοκλήρωση της εργασίας. Επίσης, τον Δημήτρη Βλαστό και τη Γαβριέλα Κωστέλλη οι οποίοι ήταν πάντα πρόθυμοι να προσφέρουν τη βοήθειά τους όποτε τους ζητήθηκε. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένειά μου για την ηθική και υλική στήριξη που μου παρείχε στη ζωή μου. 2

5 Πίνακας περιεχομένων ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το προϊόν: κατασκευή και τρόπος λειτουργίας Επιπολασμός ηλεκτρονικών τσιγάρων Διαφήμιση ηλεκτρονικών τσιγάρων Πωλήσεις ηλεκτρονικών τσιγάρων ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΝΑΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΑΙ ΑΕΡΟΛΥΜΑΤΟΣ Νικοτίνη Βασική φαρμακολογία νικοτίνης Η νικοτίνη στα ηλεκτρονικά τσιγάρα Απόδοση νικοτίνης στη συστηματική κυκλοφορία Γλυκόλες Αλκαλοειδή καπνού και νιτροζαμίνες Καρβονύλια και άλλες πτητικές οργανικές ενώσεις Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες Μέταλλα Σωματίδια Άλλα χημικά συστατικά ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΤΣΙΓΑΡΩΝ ΣΤΗΝ ΥΓΕΙΑ Οι πιο κοινές ανεπιθύμητες εκδηλώσεις Επιδράσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα Εκτιμήσεις με βάση τις επιδράσεις της νικοτίνης στο καρδιαγγειακό σύστημα Εκτιμήσεις βάσει μελετών που εξετάζουν επιδράσεις θεραπείας με υποκατάστασης νικοτίνης στο καρδιαγγειακό σύστημα Εκτιμήσεις βάσει μελετών που εξετάζουν τις επιδράσεις του καπνού χωρίς καύση στο καρδιαγγειακό σύστημα Εκτιμήσεις βάσει μελετών με ηλεκτρονικό τσιγάρο Εκτιμήσεις βάσει μελετών καρδιοτοξικότητας Case reports Επιδράσεις στο αναπνευστικό σύστημα Επιδράσεις στο γαστρεντερικό σύστημα Επιδράσεις στο νευρικό σύστημα-γνωστικές λειτουργίες

6 3.6. Επιδράσεις στο ανοσοποιητικό σύστημα Ηλεκτρονικό τσιγάρο και κυτταροτοξικότητα Ηλεκτρονικό τσιγάρο και καρκίνος Ηλεκτρονικό τσιγάρο και εγκυμοσύνη Μηχανικοί τραυματισμοί από ηλεκτρονικά τσιγάρα Δηλητηριάσεις από ηλεκτρονικά τσιγάρα ΠΑΘΗΤΙΚΟ ΑΤΜΙΣΜΑ ΔΡΑΣΤΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ ΣΤΡΕΣ Δραστικές μορφές οξυγόνου (ROS) Χημικά χαρακτηριστικά ROS Οξειδωτικό στρες και οξειδωτική βλάβη Βιοδείκτες οξειδωτικού στρες Παραγωγή ROS Βιολογικές πηγές ROS Εξωγενείς πηγές ROS Αντιοξειδωτικά ένζυμα Παθολογικές καταστάσεις που αυξάνουν το οξειδωτικό στρες Φυσιολογικός ρόλος ROS στο καρδιαγγειακό σύστημα Καρδιαγγειακή νόσος και οξειδωτικό στρες Φλεγμονή και οξειδωτικό στρες Νευροεκφυλιστικές ασθένειες και οξειδωτικό στρες Καρκίνος και οξειδωτικό στρες ΡΟΛΟΣ ΣΤΗ ΔΙΑΚΟΠΗ ΤΟΥ ΚΑΠΝΙΣΜΑΤΟΣ ΔΙΠΛΗ ΧΡΗΣΗ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΠΕΡΙ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΤΣΙΓΑΡΩΝ Ελληνική-Ευρωπαϊκή νομοθεσία Αμερικάνικη νομοθεσία ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 10. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ/ΚΑΝΟΝΙΚΟ ΤΣΙΓΑΡΟ ΕΘΕΛΟΝΤΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΛΟΝΙΚΗΣ ΔΙΑΛΔΕΫΔΗΣ (MDA) ΜΕΤΡΗΣΗ ΠΡΩΤΕΙΝΙΚΩΝ ΚΑΡΒΟΝΥΛΙΩΝ (PC s)

7 15. ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Δημογραφικά δεδομένα Οξεία φάση μελέτης Επίδραση αλληλουχίας παρέμβασης Επίδραση είδους ηλεκτρονικού τσιγάρου Χρόνια φάση μελέτης Μετρήσεις πρωτεϊνικών καρβονυλίων ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

8 Α ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 6

9 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Εδώ και μισό αιώνα περίπου, το κάπνισμα έχει προσδιοριστεί ως η κύρια αιτία αποτρέψιμης νοσηρότητας και θνησιμότητας παγκοσμίως, αφού αποτελεί βασικό παράγοντα για την ανάπτυξη καρκίνου του πνεύμονα και του λάρυγγα, καθώς και για την εμφάνιση στεφανιαίας νόσου, περιφερικής αγγειακής νόσου και υπέρτασης. 1 Η νικοτίνη είναι το εξαιρετικά εθιστικό συστατικό του καπνού του τσιγάρου, αλλά δεν είναι το κύριο συστατικό που προκαλεί καρκίνο και καρδιαγγειακή νόσο. Η καύση του καπνού παράγει ένα σύνθετο μίγμα με πάνω από 7000 ενώσεις, πολλές από τις οποίες επηρεάζουν σχεδόν κάθε όργανο του σώματος, προκαλώντας ασθένειες που οδηγούν σε πρόωρο θάνατο. 2 Η έκθεση του Surgeon General s το 2014 εκτίμησε ότι το κάπνισμα προκαλεί περισσότερους από θανάτους κάθε χρόνο μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής. 3 Αυτή η εκτίμηση ενδέχεται να είναι χαμηλότερη από την πραγματική, διότι λαμβάνει υπόψη μόνο τους θανάτους που προήλθαν από τις 21 ασθένειες που επίσημα έχουν καθιερωθεί ως προκαλούμενες από το κάπνισμα (12 τύποι καρκίνου, 6 κατηγορίες καρδιαγγειακών παθήσεων, διαβήτης, χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια και πνευμονία). Μελέτες 4, 5 έχουν δείξει ότι περισσότερο από τα δύο τρίτα του συνόλου των θανάτων των σημερινών καπνιστών, στις ηλικιακές ομάδες ετών, συσχετίζονται με το κάπνισμα. Μπροστά σε όλους αυτούς τους κινδύνους για την υγεία, εναλλακτικές μέθοδοι πρόσληψης νικοτίνης, όπως τσίχλες, ρινικά σπρέι και διαδερμικά επιθέματα, χρησιμοποιούνται εδώ και πολλά χρόνια για να βοηθήσουν στη μείωση ή τη διακοπή του καπνίσματος και φαίνονται να είναι ασφαλή, αλλά μόνο οριακά αποτελεσματικά στην επίτευξη αποχής από το κάπνισμα. 6 Πολύ πρόσφατα έκανε την εμφάνισή του και το ηλεκτρονικό τσιγάρο (electronic cigarette, e-cigarette), που αποτελεί τον πιο κοινό τύπο μιας κατηγορίας προϊόντων που ονομάζονται συστήματα ηλεκτρονικής παροχής νικοτίνης. Πρόκειται για ένα σχετικά νέο προϊόν σχεδιασμένο ώστε να δίνει την αίσθηση καπνίσματος ενός κανονικού τσιγάρου. 7

10 Αυτό το επιτυγχάνει θερμαίνοντας με τη βοήθεια μιας αντίστασης ένα υγρό, το οποίο και μετατρέπει σε αερόλυμα. Εφευρέθηκε με τη σημερινή του μορφή από έναν φαρμακοποιό, τον Lik Hon, στο Χονγκ Κονγκ το και αμέσως εισήλθε στην αγορά της Κίνας, ενώ διαθέσιμο στις αγορές της Ευρώπης και των ΗΠΑ έγινε το Από την εφεύρεσή του μέχρι σήμερα, συνεχώς αναπτύσσονται πιο αποτελεσματικά και ελκυστικά προϊόντα με αποτέλεσμα σήμερα να υπάρχουν δεκάδες κατασκευαστές και εκατοντάδες μοντέλα ηλεκτρονικού τσιγάρου. Τα τελευταία χρόνια, η χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου έχει αυξηθεί ραγδαία σε παγκόσμιο επίπεδο. Και όχι άδικα, καθώς τα ηλεκτρονικά τσιγάρα διαφημίζονται ως υγιέστερες εναλλακτικές λύσεις, ως χρήσιμα εργαλεία για την διακοπή του καπνίσματος και τη μείωση της κατανάλωσης τσιγάρων και ως τρόπος για να παρακαμφθούν οι νόμοι που αφορούν το κάπνισμα συμβατικών τσιγάρων, επιτρέποντας στους χρήστες τους να «καπνίζουν οπουδήποτε». Η αυξανόμενη χρήση των ηλεκτρονικών τσιγάρων, από τη μία μεριά, και τα πολλά αναπάντητα ερωτήματα σχετικά με την ασφάλειά τους από την άλλη, κάνουν όλο και πιο επιτακτική την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα. Αξίζει να σημειωθεί πως οι ισχυρισμοί ότι η χρήση ηλεκτρονικών τσιγάρων συμβάλλει στην προστασία της υγείας και ότι είναι αποτελεσματικά για την διακοπή του καπνίσματος δεν υποστηρίζονται από επιστημονικά στοιχεία, μέχρι σήμερα τουλάχιστον. 9 Κι όχι μόνο αυτό, κάποιοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι μπορεί να δράσει και σαν δίοδος προς το κάπνισμα για μη καπνιστές ή να μειώσει το κίνητρο των καπνιστών να το διακόψουν εντελώς. 10 Τονίζουν ότι η νικοτίνη είναι εθιστική ουσία και προειδοποιούν ότι οι κίνδυνοι για την υγεία από τη μακροχρόνια χρήση των ηλεκτρονικών τσιγάρων δεν έχουν μελετηθεί. 11 Αντίθετα, οι υποστηρικτές του ηλεκτρονικού τσιγάρου πιστεύουν ότι το προϊόν είναι μια ασφαλέστερη εναλλακτική επιλογή έναντι του συμβατικού τσιγάρου, ότι διευκολύνει την αποχή από το κάπνισμα και ότι η παθητική έκθεση σε αυτό δεν ενέχει κινδύνους. Υποστηρίζουν ότι είναι προς το συμφέρον της δημόσιας υγείας να επιτραπεί στο ηλεκτρονικό τσιγάρο να διακινείται στην αγορά χωρίς περιορισμούς, ότι η χρήση 8

11 της νικοτίνης χωρίς τις τοξικές ουσίες του καπνού ενέχει ελάχιστους κινδύνους, εκτός από την περίπτωση υποπληθυσμών όπως οι έγκυες καπνίστριες ή άτομα με αναπνευστικά προβλήματα ή καρδιαγγειακά προβλήματα Το προϊόν: κατασκευή και τρόπος λειτουργίας Κατασκευαστικά, τα ηλεκτρονικά τσιγάρα αποτελούνται από τα εξής μέρη: την μπαταρία, τον περιέκτη, το θερμαντικό στοιχείο και το θάλαμο ατμοποίησης (εικόνα 1). Εικόνα 1: Μέρη από τα οποία αποτελείται ένα ηλεκτρονικό τσιγάρο 14 Η μπαταρία ενεργοποιείται είτε μέσω ενός χειροκίνητου διακόπτη είτε μέσω ενός αισθητήρα εισρόφησης, όταν o χρήστης εισπνέει μέσα από τη συσκευή. 13 Είναι αυτή που παρέχει το ηλεκτρικό ρεύμα στο στοιχείο θέρμανσης, ώστε αυτό να φτάσει σε θερμοκρασίες αρκετά υψηλές και να μετατρέψει το διάλυμα σε αερόλυμα. Πρόκειται συνήθως για μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία ιόντων λιθίου κυλινδρικού σχήματος. Το μέγεθος και το σχήμα της μπαταρίας καθορίζει σε μεγάλο βαθμό το συνολικό μέγεθος και την ευκολία χρήσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου. Μικρότερες συσκευές δίνουν τη δυνατότητα ευκολότερης μεταφοράς αλλά συνήθως χρειάζονται περισσότερο συχνή επαναφόρτιση. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου παρέχουν υψηλότερες τάσεις (> 3 volt), απαραίτητες για την παραγωγή του αερολύματος στις επιθυμητές ποσότητες, συγκριτικά με τις παραδοσιακές μπαταρίες (1,5 Volt). 14 Έχουν αναφερθεί περιστατικά τραυματισμών όταν αυτές οι μπαταρίες υπερθερμαίνονται και εκρήγνυνται, αν και δεν είναι πλήρως αποσαφηνισμένο πώς προκλήθηκαν. 15 9

12 Ο περιέκτης (solution cartridge) περιέχει το υγρό που προορίζεται να μετατραπεί σε αερόλυμα. Το υγρό αυτό αποτελείται κυρίως από προπυλενογλυκόλη, γλυκερόλη, απεσταγμένο νερό, αρωματικές ουσίες (που μπορεί ή όχι να είναι εγκεκριμένες για χρήση στα τρόφιμα) και νικοτίνη σε διάφορες συγκεντρώσεις. Έτσι, οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν μεταξύ υγρών διαφορετικών συγκεντρώσεων νικοτίνης (υπάρχουν υγρά και χωρίς νικοτίνη), καθώς και διαφορετικών γεύσεων. 16 Το θερμαντικό στοιχείο παρέχει την απαραίτητη θερμότητα προκειμένου το διάλυμα να μετατραπεί σε αερόλυμα. Πολλά μοντέλα ηλεκτρονικού τσιγάρου περιλαμβάνουν κι ένα ποτενσιόμετρο τάσης που επιτρέπει στο χρήστη να επιλέξει την ποσότητα του αερολύματος που παράγεται καθώς και τη συγκέντρωση της νικοτίνης. Ένας θάλαμος, ο θάλαμος ατμοποίησης, στεγάζει το θερμαντικό στοιχείο και κρατά το αερόλυμα μέχρι ο χρήστης να εισπνεύσει. 14 Το αερόλυμα που παράγεται από ένα ηλεκτρονικό τσιγάρο και που προσομοιώνει τον καπνό του τσιγάρου, αναφέρεται συνήθως αλλά ανακριβώς ως «ατμός» (vapour). Ως ατμός θεωρείται η αέρια κατάσταση μιας ουσίας. Αντίθετα, ένα αερόλυμα είναι εναιώρημα λεπτών σωματιδίων υγρού, στερεού ή και των δύο σε ένα αέριο. 13 Κατά την εισπνοή του αερολύματος, αποδίδεται μια δόση νικοτίνης στους πνεύμονες του καπνιστή, μετά την οποία, το εναπομένον αερόλυμα εκπνέεται στο περιβάλλον. 17 Προς το παρόν, υπάρχουν κυρίως τρεις τύποι συσκευών που διατίθενται στο εμπόριο (εικόνα 2): Οι συσκευές πρώτης γενιάς, γενικά, μιμούνται το μέγεθος και την εμφάνιση των κανονικών τσιγάρων και αποτελούνται από μικρές μπαταρίες λιθίου και cartomizers, δηλαδή θαλάμους, οι οποίοι είναι συνήθως προγεμισμένοι με υγρό που περιβρέχει τον ατμοποιητή. Οι μπαταρίες μπορεί να είναι μίας χρήσης ή επαναφορτιζόμενες. 2. Οι συσκευές δεύτερης γενιάς αποτελούνται κυρίως από μπαταρίες λιθίου υψηλής χωρητικότητας και ατμοποιητές που δίνουν τη δυνατότητα επαναπλήρωσης με υγρό (το οποίο πωλείται σε ξεχωριστά φιαλίδια). 10

13 3. Οι συσκευές τρίτης γενιάς (ονομάζονται επίσης "Mods", από τη λέξη modifications που σημαίνει μετατροπές), οι οποίες αποτελούνται από πολύ μεγάλης χωρητικότητας μπαταρίες λιθίου, με ενσωματωμένα κυκλώματα που επιτρέπουν στους χρήστες να αλλάζουν την τάση ή την ισχύ (Watt) που παρέχεται στον ατμοποιητή. Αυτές οι συσκευές μπορούν να συνδυαστούν είτε με δεύτερης γενιάς ατμοποιητές ή με επισκευάσιμους ατμοποιητές (rebuildable atomizer) και οι καταναλωτές έχουν τη δυνατότητα να ρυθμίσουν οι ίδιοι την αντίσταση. Εικόνα 2: Παραδείγματα διαφόρων τύπων ηλεκτρονικού τσιγάρου Επιπολασμός των ηλεκτρονικών τσιγάρων Τα τελευταία χρόνια, η χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου έχει αυξηθεί κατακόρυφα σε παγκόσμιο επίπεδο. Χαρακτηριστικό είναι το παράδειγμα των ΗΠΑ, όπου το 21.6% των ενηλίκων ηλικίας ετών χρησιμοποιούν ηλεκτρονικό τσιγάρο. 19 Στη Μεγάλη Βρετανία, η χρήση των ηλεκτρονικών τσιγάρων μεταξύ του συνολικού πληθυσμού υπερδιπλασιάστηκε μεταξύ του 2010 και του 2012 (δηλαδή, 6,7% από 2,7%). 20 Η δοκιμή του ηλεκτρονικού τσιγάρου έχει τουλάχιστον 11

14 διπλασιαστεί μεταξύ των ενηλίκων και των εφήβων και σε διάφορες άλλες χώρες από το 2008 έως το Πρώτοι στη χρήση του έρχονται οι νυν καπνιστές, με τους πρώην καπνιστές να ακολουθούν, ενώ μικρή χρήση έχει φανεί ότι γίνεται και από μη καπνιστές. 22 Οι ενήλικες ανέφεραν ότι χρησιμοποιούν τα ηλεκτρονικά τσιγάρα ως εργαλεία για τη διακοπή του καπνίσματος και ως πιο υγιεινές εναλλακτικές λύσεις, ενώ σε μελέτη με νεαρούς ενήλικες (φοιτητές πανεπιστημίου), αυτοί δήλωσαν ότι χρησιμοποιούν το ηλεκτρονικό τσιγάρο και στα πλαίσια πειραματισμού. 23 Τα στοιχεία σχετικά με τη χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου μεταξύ των εφήβων είναι πιο περιορισμένα, αλλά, όπως και για τους ενήλικες, δείχνουν ταχεία αύξηση της χρήσης σε 5 χώρες (ΗΠΑ, Πολωνία, Λετονία, Φινλανδία και Κορέα), με υψηλότερα ποσοστά δοκιμής και χρήσης στις ευρωπαϊκές χώρες από ό, τι στις Ηνωμένες Πολιτείες ή την Κορέα. 24, 25 Φαίνεται ότι τα παιδιά και οι νεαροί ενήλικες δοκιμάζουν τα ηλεκτρονικά τσιγάρα σε πειραματική βάση, χωρίς την πρόθεση να αντικαταστήσουν με αυτά τα συμβατικά ή να ξεκινήσουν την τακτική τους χρήση. Αξίζει να σημειωθεί, ωστόσο, ότι υπάρχουν νέοι που πειραματίζονται με το ηλεκτρονικό τσιγάρο και οι οποίοι δεν έχουν δοκιμάσει ποτέ πριν κανονικό, γεγονός που δείχνει ότι ορισμένοι νέοι ξεκινούν με αυτό τη χρήση νικοτίνης. 24 Σχεδόν όλοι οι τακτικοί χρήστες ηλεκτρονικού τσιγάρου χρησιμοποιούν διαλύματα που περιέχουν νικοτίνη. 26 Αντίθετα, όπως φάνηκε και σε μία μελέτη, ένας πολύ μικρός αριθμός συμμετεχόντων (δηλαδή περίπου 1%) ανέφερε αποκλειστική χρήση του υγρού με μηδενική νικοτίνη. 27 Επιδημιολογικές μελέτες δείχνουν ότι, σε όλες τις χώρες, τα ηλεκτρονικά τσιγάρα πιο συχνά χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα με τα συμβατικά (διπλή χρήση), τόσο μεταξύ ενηλίκων όσο και εφήβων. 21 Υπάρχουν κάποιες ενδείξεις ότι αυτό μπορεί να σχετίζεται με αυξημένη εξάρτηση από τη νικοτίνη. 28 Οι πιο κοινοί λόγοι για τους οποίους καπνιστές προβαίνουν στη λεγόμενη «διπλή χρήση» είναι προκειμένου να ατμίζουν σε χώρους όπου το κάπνισμα απαγορεύεται, να μειώσουν το κάπνισμα ή να βοηθηθούν να το διακόψουν εντελώς. 26, 29 12

15 1.3. Διαφήμιση ηλεκτρονικών τσιγάρων Η κατάσταση στην αγορά του ηλεκτρονικού τσιγάρου είναι ανεξέλεγκτη, αν και τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει κάποιες προσπάθειες να ενταχθούν κι αυτά στο ίδιο ρυθμιστικό νομοθετικό πλαίσιο με τα υπόλοιπα προϊόντα καπνού. Συσκευές και υγρά ηλεκτρονικών τσιγάρων είναι διαθέσιμα στο διαδίκτυο σε οποιονδήποτε μέσω online πληρωμής, ενώ οι διαφημίσεις γίνονται όλο και πιο συχνές, με μερικές να στοχεύουν ειδικά τις νεαρότερες ηλικίες. 30 Η απόφαση των καταναλωτών να δοκιμάσουν το ηλεκτρονικό τσιγάρο φαίνεται ότι επηρεάζεται ως επί το πλείστον από τον τρόπο με τον οποίο αυτά διαφημίζονται. Οι Grana και Ling 31 εξέτασαν 59 ιστοσελίδες λιανικής πώλησης ηλεκτρονικών τσιγάρων το 2012 και διαπίστωσαν ότι οι πιο δημοφιλείς ισχυρισμοί με τους οποίους προωθούνταν ήταν ότι είναι πιο υγιεινά (95%), φθηνότερα (93%) και πιο καθαρά (95%) από τα κανονικά τσιγάρα. Επίσης, άλλοι ισχυρισμοί για την προώθησή τους είναι ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν οπουδήποτε (88%), δεν εκλύουν ουσίες βλαβερές για τους παρευρισκόμενους(76%), είναι μοντέρνα (73%) και βοηθούν στη διακοπή του καπνίσματος (64%). Ενδεικτικά, στις ιστοσελίδες αναφέρεται ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα παράγουν μόνο "αβλαβείς υδρατμούς". 32 Σε ένα δείγμα 519 ενήλικων καπνιστών αλλά και ατόμων που πρόσφατα διέκοψαν το κάπνισμα, ύστερα από την προβολή τηλεοπτικής διαφήμισης μίας μάρκας ηλεκτρονικών τσιγάρων, το 75.8% των νυν καπνιστών ανέφεραν ότι η διαφήμιση τους προκάλεσε την επιθυμία να καπνίσουν, το 74.6% ανέφερε ότι τους έκανε να σκεφτούν τη διακοπή, και το 66% δήλωσε ότι είναι πιθανότερο να δοκιμάσουν ένα ηλεκτρονικό τσιγάρο στο μέλλον. 33 Από τη μελέτη αυτή συμπεραίνεται ότι οι καπνιστές είναι ιδιαίτερα δεκτικοί σε τηλεοπτικές διαφημίσεις ηλεκτρονικού τσιγάρου Πωλήσεις ηλεκτρονικών τσιγάρων Υπάρχουν εκατοντάδες εταιρείες ηλεκτρονικών τσιγάρων στις ΗΠΑ, όμως οι περισσότερες είναι μικρές επιχειρήσεις που εξυπηρετούν τις τοπικές αγορές χωρίς μεγάλη παρουσία στο διαδίκτυο. Περίπου το 70% της αγοράς ανήκει σε 10 13

16 εταιρίες. 34 Οι μεγάλες καπνοβιομηχανίες έχουν εισέλθει κι αυτές στην αγορά του ηλεκτρονικού τσιγάρου είτε αγοράζοντας μερικές από τις πιο επιτυχημένες μικρές επιχειρήσεις ή δημιουργώντας τις δικές τους επωνυμίες ηλεκτρονικών τσιγάρων. Οι πωλήσεις έχουν ξεπεράσει τα 2 δισεκατομμύρια δολάρια ($ ΗΠΑ) ετησίως και υπερδιπλασιάζονται κάθε χρόνο. Προβλέπεται να υπερβούν τα 10 δισεκατομμύρια $ σε πωλήσεις μέχρι το Επί του παρόντος, τα συμβατικά τσιγάρα συγκεντρώνουν περίπου 80 δισεκατομμύρια $ στις πωλήσεις, αλλά προβλέπεται να ξεπεραστούν από τα ηλεκτρονικά τσιγάρα μέχρι το , ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΝΑΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΑΙ ΑΕΡΟΛΥΜΑΤΟΣ Ποσοτικές και ποιοτικές μελέτες έχουν εντοπίσει μια μεγάλη ποικιλία χημικών συστατικών στα υγρά αναπλήρωσης και στο αερόλυμα των ηλεκτρονικών τσιγάρων. Πρόκειται, μάλιστα, για ουσίες επιβλαβείς ή δυνητικά επιβλαβείς που απελευθερώνονται και κατά τη διάρκεια του καπνίσματος των συμβατικών τσιγάρων και οι κίνδυνοι που εγκυμονούν για τη δημόσια υγεία είναι εδώ και πολλά χρόνια αντικείμενο μελετών. Σε αυτές τις ουσίες περιλαμβάνονται, πέρα από τη νικοτίνη, οι νιτροζαμίνες, αλκαλοειδή του καπνού, αλδεΰδες, μέταλλα, πτητικές οργανικές ενώσεις, πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες, αρωματικές ουσίες 38, 39, 40 και φάρμακα (αμινο-ταδαλαφίλη και ριμοναμπάτη). 13 Τα επίπεδα των συστατικών αυτών στα υγρά αναπλήρωσης και στα αερολύματα ποικίλουν ανάλογα με τον ειδικό σχεδιασμό της συσκευής, τη συγκέντρωση νικοτίνης στο υγρό, τον όγκο του υγρού, τις αρωματικές ουσίες, την τάση της μπαταρίας, τον τρόπο που χρησιμοποιείται από τον καταναλωτή. 41 Όλοι αυτοί είναι παράγοντες που επηρεάζουν το πώς τα ηλεκτρονικά τσιγάρα θερμαίνουν και μετατρέπουν το διάλυμα νικοτίνης σε αερόλυμα και κατά συνέπεια, τα επίπεδα νικοτίνης και άλλων χημικών ουσιών που αποδίδονται. 42 Χαρακτηριστικά είναι τα στοιχεία που προκύπτουν από τη μελέτη των Goniewicz et al., 39 τα οποία υποδεικνύουν ότι οι διάφοροι τύποι και επωνυμίες ηλεκτρονικών τσιγάρων 14

17 διαφέρουν κατά πολύ όσον αφορά την απόδοση νιτροζαμινών, αλδεϋδών (φορμαλδεΰδη, ακεταλδεΰδη), μετάλλων και πτητικών οργανικών ενώσεων. Κάτι ακόμα που αξίζει να σημειωθεί είναι ότι πολλές από τις αναλυτικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις μελέτες δεν έχουν επικυρωθεί. Η επικύρωση μιας αναλυτικής μεθόδου είναι γενικά ένα σημαντικό κομμάτι της λεγόμενης ορθής εργαστηριακής πρακτικής [good laboratory practice (GLP)] και της ορθής πρακτικής παραγωγής [good manufacture practice (GMP)]. Διασφαλίζει τη σωστή χρήση της μεθόδου και τη συγκρισιμότητα των δεδομένων. Ως εκ τούτου, θα ήταν χρήσιμο να αναπτυχθούν επικυρωμένες αναλυτικές μέθοδοι για τη μέτρηση των χημικών ουσιών που μας ενδιαφέρουν στα ηλεκτρονικά τσιγάρα Νικοτίνη Η νικοτίνη είναι ένα φυσικό αλκαλοειδές που συντίθεται από διάφορα φυτά της οικογένειας Solanaceae, στην οποία ανήκει και το φυτό του καπνού, του οποίου αποτελεί περίπου το 0,6-3% του ξηρού του βάρους Βασική φαρμακολογία νικοτίνης Η νικοτίνη προσδένεται στους νικοτινικούς υποδοχείς ακετυλοχολίνης (nicotinic acetylcholine receptors, nachrs). Οι νικοτινικοί υποδοχείς είναι δίαυλοι ιόντων που αποτελούνται από πέντε υπομονάδες και βρίσκονται τόσο στο κεντρικό όσο και στο περιφερικό νευρικό σύστημα. 44 Πρόκειται για διαύλους ιόντων οι οποίοι ανοίγουν όταν ένας χολινεργικός αγωνιστής δεσμεύεται σε αυτούς, επιτρέποντας την είσοδο κατιόντων, συμπεριλαμβανομένου του νατρίου και του ασβεστίου. Αυτά τα κατιόντα ενεργοποιούν με τη σειρά τους τασο-εξαρτώμενους διαύλους ασβεστίου επιτρέποντας περαιτέρω είσοδο ασβεστίου. Στον εγκέφαλο των θηλαστικών, υπάρχουν έως και εννέα α υπομονάδες (α2 έως α10) και τρεις β υπομονάδες (β2 έως β4). Ο υπότυπος υποδοχέα α4β2 κυριαρχεί στον ανθρώπινο εγκέφαλο και πιστεύεται ότι είναι ο κύριος υποδοχέας που μεσολαβεί στην εξάρτηση από τη νικοτίνη. 45 Ο υπότυπος υποδοχέα α3β4, που είναι παρόν στα αυτόνομα γάγγλια και στα επινεφρίδια, θεωρείται ότι μεσολαβεί στις καρδιαγγειακές επιδράσεις της νικοτίνης

18 Ο κύριος ενδογενής αγωνιστής για τους nachrs είναι η ακετυλοχολίνη (ACh), αλλά η νικοτίνη που λαμβάνεται εξωγενώς είναι επίσης αγωνιστής των υποδοχέων αυτών. Όταν κάποιος εισπνέει τον καπνό ενός συμβατικού τσιγάρου ή το αερόλυμα ενός ηλεκτρονικού τσιγάρου, η νικοτίνη μεταφέρεται στους πνεύμονες, εισέρχεται στην αρτηριακή κυκλοφορία και κινείται γρήγορα προς τον εγκέφαλο. Διαχέεται εύκολα στον ιστό του εγκεφάλου, όπου συνδέεται με τους nachrs. Η νικοτίνη προσδένεται στο εξωτερικό μέρος του διαύλου και ενεργοποιεί την απελευθέρωση διαφόρων νευροδιαβιβαστών, συμπεριλαμβανομένων των κατεχολαμινών και κυρίως της ντοπαμίνης. Άλλοι νευροδιαβιβαστές, όπως η νορεπινεφρίνη, η ακετυλοχολίνη, η σεροτονίνη, το γ-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA), το γλουταμικό και οι ενδορφίνες, απελευθερώνονται επίσης. 47 Εξαιτίας της επίδρασής της στην απελευθέρωση της ντοπαμίνης, η οξεία χορήγηση νικοτίνης ενεργοποιεί κυκλώματα του εγκεφάλου που σχετίζονται με το αίσθημα της ανταμοιβής. 48 Εκτός από την άμεση διέγερση της απελευθέρωσης νευροδιαβιβαστών, το χρόνιο κάπνισμα (αλλά όχι η χορήγηση νικοτίνης) μειώνει τη δραστηριότητα της εγκεφαλικής μονοαμινοξειδάσης Α και Β (ΜΑΟΑ και ΜΑΟΒ), η οποία αναμένεται να οδηγήσει στην αύξηση των επιπέδων των μονοαμινεργικών νευροδιαβιβαστών, όπως η ντοπαμίνη και η νορεπινεφρίνη στις συνάψεις, συμβάλλοντας έτσι στην ανάπτυξη εθισμού. 49 Μια σημαντική ιδιότητα των νικοτινικών υποδοχέων είναι η απευαισθητοποίηση που οδηγεί στην ανάπτυξη οξείας αντοχής. 50 Με την παρουσία της νικοτίνης, οι νικοτινικοί υποδοχείς μεταπίπτουν σε μια ανενεργή κατάσταση και για όσο χρονικό διάστημα αυτή διαρκεί δεν μπορούν να επανενεργοποιηθούν από τη νικοτίνη. Με την επανειλημμένη έκθεση στη νικοτίνη, αναπτύσσεται ανοχή σε μερικές από τις επιδράσεις της νικοτίνης. Ταυτόχρονα, αυξάνεται ο αριθμός των θέσεων σύνδεσης nachr στον εγκέφαλο ως απόκριση στην απευαισθητοποίηση των υποδοχέων που προκαλείται από τη νικοτίνη. 51 Αυτή η απευαισθητοποίηση μπορεί να διαδραματίσει κάποιο ρόλο στην εξάρτηση από τη νικοτίνη. 16

19 Οι επιπτώσεις της απευαισθητοποίησης δημιουργούν ένα προβληματισμό για τον αν οι μελέτες οξείας έκθεσης στη νικοτίνη είτε in vitro είτε σε ζώα μπορούν να γενικευτούν για τους ανθρώπους οι οποίοι μπορεί να είναι χρόνια καπνιστές Η νικοτίνη στα ηλεκτρονικά τσιγάρα Τα περισσότερα υγρά περιέχουν νικοτίνη σε διάφορες συγκεντρώσεις, όπως 24 mg/ml, 18 mg/ml, 12 mg/ml ή 6 mg/ml και κατατάσσονται ανάλογα με την περιεκτικότητα από τους κατασκευαστές σε υψηλής, μεσαίας ή χαμηλής πυκνότητας. Μερικά υγρά αναπλήρωσης είναι διαθέσιμα σε συγκέντρωση 36 mg νικοτίνης/ml, 52 ενώ υπάρχουν και υγρά με μηδενική νικοτίνη. Η συνολική ποσότητα της νικοτίνης στο υγρό εξαρτάται από το μέγεθος του φιαλιδίου. Για παράδειγμα, ένα φιαλίδιο των 10 ml συγκέντρωσης 24 mg/ml περιέχει συνολικά 240 mg νικοτίνης. Αρκετές αναλύσεις, ωστόσο, βρήκαν μια μεγάλη διαφορά ανάμεσα στις συγκεντρώσεις νικοτίνης που αναγράφονται σε ορισμένα προϊόντα ηλεκτρονικού τσιγάρου και στις πραγματικές συγκεντρώσεις της νικοτίνης. 53, 54, 55, 56 Μάλιστα, ακόμη και προϊόντα που πωλούνταν ως μη περιέχοντα νικοτίνη βρέθηκαν να την περιέχουν, μερικές φορές σε υψηλές συγκεντρώσεις. 38 Υπάρχουν βέβαια και μελέτες που αναφέρουν ότι βρήκαν περιεκτικότητα σε νικοτίνη που όντως 38, 57 αντιστοιχούσε σε αυτή που αναγραφόταν στα προϊόντα Απόδοση νικοτίνης στη συστηματική κυκλοφορία Οι φαρμακοκινητικές και φαρμακοδυναμικές ιδιότητες των ηλεκτρονικών τσιγάρων έχουν διερευνηθεί σε ορισμένες μελέτες. Οι πρώτες μελέτες που αφορούσαν την απορρόφηση της νικοτίνης βρήκαν ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα δημιουργούν πολύ χαμηλότερα επίπεδα νικοτίνης στο πλάσμα από τα συμβατικά τσιγάρα. 58 Ενδεικτικά, αναφέρονται κάποιες μελέτες, όπως αυτές των Bullen et al. 59 οι οποίοι βρήκαν ότι η χρήση ενός ηλεκτρονικού τσιγάρου περιεκτικότητας 16 mg/ml αύξησε τη νικοτίνη του ορού στα 1,3 ng/ml εντός 19,6 λεπτών. Η χρήση ενός συμβατικού τσιγάρου, από την άλλη, την αύξησε στα 13,4 ng/ml σε 14,3 λεπτά. Οι 17

20 Vansickel et al. 60 υπολόγισαν επίσης τη νικοτίνη στο πλάσμα σε 32 άτομα που έλαβαν 10 εισπνοές από ηλεκτρονικά τσιγάρα με περιεκτικότητα σε νικοτίνη 16 mg/ml ή 18 mg/ml και τα συνέκριναν με τα επίπεδα που δημιουργούνται ύστερα από τη χρήση ενός κανονικού τσιγάρου. Η μέση συγκέντρωση νικοτίνης στο πλάσμα αυξήθηκε από τα 2.1 ng/ml, που ήταν πριν τη χορήγηση, στα 18,8 ng/ml 5 λεπτά μετά τη χρήση του κανονικού τσιγάρου, ενώ δεν παρατηρήθηκε καμία σημαντική αλλαγή μετά τη χρήση των ηλεκτρονικών τσιγάρων. Υπάρχουν κάποιοι σημαντικοί παράγοντες που καθορίζουν την αποτελεσματικότητα της απόδοσης της νικοτίνης από το ηλεκτρονικό τσιγάρο στη συστηματική κυκλοφορία: Ο πρώτος είναι η περιεκτικότητα του φυσιγγίου σε νικοτίνη. Υψηλότερη συγκέντρωση νικοτίνης κατά κανόνα οδηγεί σε εισπνοή υψηλότερων δόσεων νικοτίνης. 55 Δεύτερος παράγοντας είναι η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας της εξάτμισης που καθορίζει πόση νικοτίνη στην πραγματικότητα μεταφέρεται από τον περιέκτη στο αερόλυμα. Έχει βρεθεί ότι ακόμα και μεταξύ προϊόντων της ίδιας επωνυμίας υπάρχει διαφορά από εισπνοή σε εισπνοή όσον αφορά την ποσότητα της νικοτίνης που βρίσκεται σε αυτήν, πόσο μάλλον μεταξύ προϊόντων διαφορετικών επωνυμιών. Χαρακτηριστική είναι η μελέτη των Goniewicz et al., 55 οι οποίοι προέβησαν σε ποσοτική ανάλυση της νικοτίνης στα αερολύματα που προέκυψαν από 16 ηλεκτρονικά τσιγάρα (15 επωνυμιών). Βρήκαν ότι η συνολική νικοτίνη στο αερόλυμα κυμαινόταν, ανάλογα με την επωνυμία, από 0.5 ως 15.4 mg/ 300 εισπνοές (για υψηλή περιεκτικότητα σε νικοτίνη), και από 0.5 ως 3.1 mg/300 εισπνοές (για χαμηλή ή μεσαία περιεκτικότητα). Επιπλέον, τα ηλεκτρονικά τσιγάρα διέφεραν ως προς την αποτελεσματικότητά τους στην παραγωγή αερολύματος, με αποτέλεσμα η νικοτίνη σε αυτό να αποτελεί το 21% ως 85% της νικοτίνης που υπήρχε στους θαλάμους. Το γεγονός ότι κάποιες παλαιότερες μελέτες 59, 60 έδειξαν ότι υπάρχει λίγη ή και καθόλου απόδοση νικοτίνης στη συστηματική κυκλοφορία, ακόμα και όταν χρησιμοποιήθηκαν προϊόντα που περιείχαν υψηλές συγκεντρώσεις νικοτίνης, ίσως να οφειλόταν σε μη ικανοποιητική 18

21 ικανότητα της συσκευής να μετατρέπει επαρκώς το υγρό σε αερόλυμα. Πιο πρόσφατες μελέτες σε χρήστες που χρησιμοποιούν τις νεότερες συσκευές τύπου δεξαμενής με μεγαλύτερες μπαταρίες, αποδεικνύουν ότι η απορρόφηση της νικοτίνης είναι παρόμοια με εκείνη των συμβατικών τσιγάρων. 61 Ένας τρίτος παράγοντας που επηρεάζει την πραγματική ποσότητα νικοτίνης που μπορεί να αποδοθεί στη συστηματική κυκλοφορία φαίνεται να είναι η "τεχνική" των καπνιστών: άπειροι καπνιστές ηλεκτρονικών τσιγάρων επιτυγχάνουν χαμηλότερες συγκεντρώσεις νικοτίνης στον ορό σε σχέση με τους έμπειρους που επιτυγχάνουν συστηματικές συγκεντρώσεις παρόμοιες με αυτές ύστερα από τη χρήση κανονικών τσιγάρων. 62 Σε άλλες μελέτες βρέθηκαν τα επίπεδα κοτινίνης (μεταβολίτης νικοτίνης) στο σάλιο σε έμπειρους χρήστες να είναι παρόμοια με τα επίπεδα που παρατηρούνται στους καπνιστές και υψηλότερα από αυτών που χρησιμοποιούν υποκατάστατα νικοτίνης. 63, 64 Τέλος, η βιοδιαθεσιμότητα της νικοτίνης είναι ένας βασικός παράγοντας, δεδομένου ότι περιορίζει την ποσότητα της εισπνεόμενης νικοτίνης που εν τέλει εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματος και φτάνει τους νικοτινικούς υποδοχείς του εγκεφάλου. Φαίνεται, λοιπόν, ότι η απορρόφηση της νικοτίνης εξαρτάται τόσο από τα χαρακτηριστικά των συσκευών όσο και από τον τρόπο που οι χρήστες ατμίζουν. Το σίγουρο που προκύπτει από τα παραπάνω δεδομένα είναι ότι μια ποικιλία επιβλαβών ουσιών -ειδικά η νικοτίνη, τα λεπτά σωματίδια, και οι πτητικές οργανικές ενώσεις-μπορούν να εισπνευστούν αποτελεσματικά ή να ελευθερωθούν στον εκπνεόμενο αέρα κατά τη διάρκεια της χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου, με ό,τι αυτό συνεπάγεται για την ανθρώπινη υγεία Γλυκόλες Η προπυλενογλυκόλη (που ονομάζεται επίσης 1,2-προπανοδιόλη) και η γλυκερίνη προστίθενται στα υγρά του ηλεκτρονικού τσιγάρου για να δημιουργήσουν ένα αερόλυμα που μοιάζει με τον καπνό του τσιγάρου. Σε πολλές μελέτες, μάλιστα, έχουν βρεθεί και υψηλές ποσότητες αυτών των ουσιών. 38, 65 Σε 19

22 ένα προϊόν ηλεκτρονικού τσιγάρου μάλιστα, έχουν ανιχνευτεί μικρές ποσότητες διαιθυλενογλυκόλης, ένα πιθανό υποπροϊόν της μη φαρμακευτικής προπυλενογλυκόλης. 66 Η προπυλενογλυκόλη έχει εγκριθεί από τον FDA ως παράγοντας διαλυτοποίησης για τα διάφορα είδη των φαρμάκων και θεωρείται γενικά μη τοξική. 67 Μελέτες σε ζώα τα οποία εισέπνεαν προπυλενογλυκόλη για αρκετούς μήνες έχουν αποκαλύψει μικρή ή καθόλου τοξικότητα. 68 Η έκθεση σε προπυλενογλυκόλη μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό των ματιών και του αναπνευστικού, ενώ η παρατεταμένη ή επαναλαμβανόμενη εισπνοή ενδέχεται να επηρεάσει το κεντρικό νευρικό σύστημα, τη συμπεριφορά και τον σπλήνα. 69 Έτσι, ιδιαίτερα για τα άτομα με άσθμα ή χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια, υπάρχουν ανησυχίες για την επίδραση της προπυλενογλυκόλης στο αναπνευστικό, αν και ελάχιστα έχουν ερευνηθεί οι επιπτώσεις της σε ευαίσθητους πληθυσμούς Αλκαλοειδή του καπνού και νιτροζαμίνες (tobacco specific nitrosamines, TSNAs) Μερικά αλλά όχι όλα τα υγρά ηλεκτρονικού τσιγάρου περιέχουν αλκαλοειδή του καπνού (όπως νορνικοτίνη, αναβασίνη) και νιτροζαμίνες, όπως ΝΝΝ (Nnitrosonornicotine), ΝΝΚ (Nicotine-derived nitrosamine ketone) και ΝΑΤ (Nnitrosoanatabine). 38 Η παρουσία τους στα υγρά μπορεί να εξηγείται από το γεγονός ότι η νικοτίνη εξάγεται από φύλλα καπνού που περιέχουν τις παραπάνω ουσίες. Οι διαφορετικοί μάλιστα τύποι ηλεκτρονικών τσιγάρων, ακόμα και της ίδιας εταιρίας, έχει φανεί ότι διαφέρουν ως προς τα επίπεδα αυτών των ουσιών. Σε μια μελέτη, για παράδειγμα, η nicotine-n-oxide (ένα από τα αλκαλοειδή του καπνού) βρέθηκε σε ποσοστό 0.16% (της περιεκτικότητας σε νικοτίνη) σε ένα προϊόν με άρωμα καπνού, 0.09% σε ένα προϊόν με άρωμα μενθόλης και 0.03% σε ένα προϊόν χωρίς άρωμα. 38 Ορισμένες μελέτες διαπίστωσαν ότι υπήρχαν υψηλές μέγιστες συγκεντρώσεις των ολικών TSNAs (ΝΝΝ, ΝΝΚ και NAT) στο αερόλυμα των περισσότερων υγρών. 39 Οι Kim και Shin 70 ανέλυσαν τις νιτροζαμίνες σε 105 υγρά αναπλήρωσης από 11 εταιρείες στην αγορά της Κορέας και βρήκαν σχεδόν μια διακύμανση 3 τάξεων μεγέθους στις συγκεντρώσεις νιτροζαμινών, με τη συνολική συγκέντρωση να 20

23 κυμαίνεται από 330 ως 8600 μg/ml. Άλλες μελέτες βρήκαν καρκινογόνες νιτροζαμίνες παρούσες στο αερόλυμα σε χαμηλότερα επίπεδα από τον καπνό του τσιγάρου 71 ή σε ιχνοποσότητες. 72 Μερικές μελέτες δεν ανίχνευσαν καθόλου τέτοιες ουσίες, ενώ άλλες ανίχνευσαν νιτροζαμίνες με καθόλου/ασθενή καρκινογόνο 54, 56 δράση. Αρκετά αλκαλοειδή του καπνού έχουν δράσεις παρόμοιες με της νικοτίνης, αν και είναι λιγότερο ισχυρές από τη νικοτίνη. Οι νιτροζαμίνες είναι ιδιαίτερα καρκινογόνες, 73 αν και τα επίπεδα τόσο των αλκαλοειδών όσο και των νιτροζαμινών που υπάρχουν στα περισσότερα προϊόντα ηλεκτρονικού τσιγάρου είναι χαμηλά και είναι απίθανο να αποτελούν σημαντικό κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία. 70 Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι στα υποκατάστατα της νικοτίνης δεν ανιχνεύονται ούτε αλκαλοειδή του καπνού ούτε νιτροζαμίνες Καρβονύλια και άλλες πτητικές οργανικές ενώσεις Οι αναλύσεις των εκπομπών από τα κανονικά τσιγάρα έχουν ανιχνεύσει κυρίως φορμαλδεΰδη, ακεταλδεΰδη, ακρολεΐνη, μαζί με χαμηλά επίπεδα από πτητικές οργανικές ενώσεις, όπως βενζόλιο, τολουόλιο, ξυλόλιο και βουταδιένιο. Oι ενώσεις αυτές είναι δυνητικά τοξικές και έχουν βρεθεί και στα ηλεκτρονικά τσιγάρα, ωστόσο, τα επίπεδα στις εκπομπές των ηλεκτρονικών τσιγάρων είναι στις περισσότερες περιπτώσεις πολύ χαμηλότερα από αυτά που βρίσκονται στον καπνό των συμβατικών. 55 Η θερμική διάσπαση της προπυλενογλυκόλης μπορεί να παράγει οξείδιο του προπυλενίου, ουσία που έχει χαρακτηριστεί από τη Διεθνή Υπηρεσία Έρευνας για τον Καρκίνο ως καρκινογόνο τάξης 2Β. 75 Η θέρμανση της γλυκερίνης μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ακρολεΐνης, η οποία είναι ένας ερεθιστικός και οξειδωτικός παράγοντας που μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό του ανώτερου αναπνευστικού συστήματος και θεωρείται ότι συμβάλλει στην εμφάνιση των δυσμενών πνευμονικών και καρδιαγγειακών επιδράσεων του καπνίσματος. 76 Ο κίνδυνος από την έκθεση σε χαμηλά επίπεδα αυτών των ενώσεων είναι άγνωστος. 21

24 Με έντονη θέρμανση, όπως γίνεται στην περίπτωση χρήσης των μοντέλων «δεξαμενής» με τις μεγάλες μπαταρίες, παράγονται υψηλότερες ποσότητες φορμαλδεΰδης και ακεταλδεΰδης. Μάλιστα, σε ορισμένες περιπτώσεις, βρέθηκαν παρόμοια επίπεδα με αυτά που υπάρχουν στον καπνό κανονικού τσιγάρου. 39, 77 Η φορμαλδεΰδη είναι καρκινογόνος και ερεθιστική ουσία, αλλά παραμένει άγνωστο ποιοι είναι οι κίνδυνοι ύστερα από παρατεταμένη εισπνοή φορμαλδεΰδης στα επίπεδα που βρέθηκαν στα αερολύματα του ηλεκτρονικού τσιγάρου. Η φορμαλδεΰδη, η ακεταλδεΰδη και η ακρολεΐνη βρέθηκαν επίσης σε μια άλλη μελέτη, σε συγκεντρώσεις περίπου υποδεκαπλάσιες από αυτές που βρίσκονται στα κανονικά τσιγάρα. 72 Κι άλλοι ερευνητές έχουν ανιχνεύσει ακεταλδεΰδη και φορμαλδεΰδη σε χαμηλά επίπεδα, 78 ενώ άλλοι βρήκαν ότι η απελευθέρωση της φορμαλδεΰδης ήταν κάτω από το όριο ανίχνευσης. 65 Πτητικές οργανικές ενώσεις, όπως τολουόλιο και p,m-ξυλόλιο ταυτοποιήθηκαν σε όλους σχεδόν τους ατμούς. 79 Σε μία μελέτη, οι συγκεντρώσεις ήταν κάτω από το όριο ανίχνευσης Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες Μελέτες βρήκαν είτε ότι δεν υπάρχουν πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες στα υγρά αναπλήρωσης ή ότι οι περισσότεροι ήταν κάτω από το όριο ανίχνευσης 80 ή βρίσκονταν ως ίχνη Μέταλλα Μέταλλα που έχουν αναφερθεί να υπάρχουν σε κάποια ηλεκτρονικά τσιγάρα (στο υγρό και στο αερόλυμα), είναι κασσίτερος, άργυρος, άργιλος, νικέλιο, σίδηρος, κάδμιο, χαλκός, μόλυβδος, χρώμιο και αρσενικό. Έχουν βρεθεί συγκεντρώσεις μολύβδου και χρωμίου στο αερόλυμα οι οποίες ήταν εντός του εύρους στο οποίο κυμαίνονται και οι συγκεντρώσεις αυτών των μετάλλων στον καπνό των κανονικών τσιγάρων. Η συγκέντρωση του νικελίου ήταν έως και 100 φορές υψηλότερη από ό, τι στα κανονικά τσιγάρα

25 Μια άλλη μελέτη ανίχνευσε κάδμιο, νικέλιο και μόλυβδο σχεδόν σε όλους τους ατμούς από 12 επωνυμίες, αλλά οι ποσότητες των τοξικών μετάλλων ήταν χαμηλές, συγκρίσιμες με τις ποσότητες που περιέχονται σε μια συσκευή εισπνοής νικοτίνης. 39 Η ύπαρξη των μετάλλων αυτών φαίνεται να είναι αποτέλεσμα της επαφής του υγρού με τα θερμαντικά στοιχεία τα οποία περιέχουν βαρέα μέταλλα (κασσίτερος, νικέλιο, χαλκός, μόλυβδος, χρώμιο). Γενικά, σύμφωνα με τα στοιχεία που διαθέτουμε μέχρι αυτή τη στιγμή, τα επίπεδά τους στο αερόλυμα είναι χαμηλά, αλλά λίγη γνώση υπάρχει σχετικά με το κατά πόσο η παρατεταμένη εισπνοή ακόμα και χαμηλών επιπέδων μετάλλων μπορεί να έχει τοξικά αποτελέσματα Σωματίδια Τα ηλεκτρονικά τσιγάρα παράγουν ένα αερόλυμα που αποτελείται από λεπτά και υπέρλεπτα σωματίδια σε αέρια φάση. Αυτά τα σωματίδια είναι πιθανό να δημιουργούνται από υπερκορεσμένους με 1,2-προπανοδιόλη ατμούς. Σε κάποιες μελέτες, φάνηκε ότι τόσο ο αριθμός όσο και η κατανομή μεγέθους των σωματιδίων του αερολύματος( nm), είναι παρόμοιες με τις αντίστοιχες των σωματιδίων που παράγονται από τα κανονικά τσιγάρα. 82, 83 Όσον αφορά τη συγκέντρωση των σωματιδίων, μια μελέτη διαπίστωσε ότι τα συμβατικά τσιγάρα παράγουν περισσότερα σωματίδια αρχικά, αλλά, στη συνέχεια συγκλίνουν σε ένα επίπεδο σωματιδίων συγκρίσιμο με αυτό που υπάρχει στο αερόλυμα. 84 Άλλοι ερευνητές κατέληξαν στο ότι η συγκέντρωση των σωματιδίων είναι χαμηλότερη μέχρι μια τάξη μεγέθους από ό, τι στον καπνό. 79 Μελέτη που διεξήχθη υπό συνθήκες «πραγματικής ζωής», διαπίστωσε ότι η χρήση ηλεκτρονικών τσιγάρων με νικοτίνη έδειξε μόνο οριακή παραγωγή σωματιδίων στον εσωτερικό αέρα, ενώ ήταν πολύ υψηλότερη από αυτή που προκύπτει ύστερα από τη χρήση ηλεκτρονικών τσιγάρων χωρίς νικοτίνη. 85 Σχετικά με το μέγεθος των σωματιδίων, τα αποτελέσματα είναι αντικρουόμενα, αφού άλλες φορές έχει διαπιστωθεί ότι τα σωματίδια που παράγονται από τα 23

26 ηλεκτρονικά τσιγάρα είναι πολύ μικρότερα, 86 κι άλλες φορές ότι είναι πολύ μεγαλύτερα από αυτά που υπάρχουν στον καπνό του τσιγάρου. 87 Ενδιαφέρον παρουσιάζει και το εύρημα ότι η κατανομή του μεγέθους των σωματιδίων μεταβάλλεται στον ανθρώπινο πνεύμονα και οδηγεί στην εκπνοή μικρότερων σωματιδίων. 38 Συνοψίζοντας, η περιεκτικότητα του υγρού σε νικοτίνη καθώς και η διάρκεια της εισπνοής, φαίνεται ότι είναι παράγοντες που καθορίζουν τον αριθμό των σωματιδίων στο αερόλυμα του ηλεκτρονικού τσιγάρου. Συγκεκριμένα, σύμφωνα με μελέτη των Fuoco et al. 82 υψηλότερη περιεκτικότητα σε νικοτίνη και μεγαλύτερη διάρκεια εισπνοής συσχετίστηκαν με μεγαλύτερο αριθμό σωματιδίων στο αερόλυμα. Μικρή επίδραση φάνηκε να έχουν στην κατανομή μεγέθους των σωματιδίων. Η γεύση, αντίθετα, δε συσχετίστηκε με διαφορές στον αριθμό των σωματιδίων ή την κατανομή μεγέθους. Τέλος, όσον αφορά την τοξικότητα των υπέρλεπτων σωματιδίων που αποδίδονται μέσω των ηλεκτρονικών τσιγάρων, παραμένει άγνωστο το κατά πόσο έχουν επιπτώσεις στην υγεία. 88 Βέβαια, σωματίδια που υπάρχουν στον καπνό του τσιγάρου και σε ρυπασμένο περιβαλλοντικό αέρα έχει αποδειχθεί ότι έχουν δυσμενείς καρδιαγγειακές και αναπνευστικές επιδράσεις σε ανθρώπινα και ζωικά μοντέλα. Αυτές οι επιδράσεις εκδηλώνονται ακόμα και όταν αυτά βρίσκονται σε χαμηλά επίπεδα αλλά η έκθεση σε αυτά είναι συχνή. 89 Σωματίδια, όπως αυτά που δημιουργούνται από τα ηλεκτρονικά τσιγάρα, δυνάμει περνούν στη συστηματική κυκλοφορία. Οι Zhang et al. 84 εξέτασαν το μέγεθος των σωματιδίων αερολύματος ηλεκτρονικών τσιγάρων και την πιθανή εναπόθεση στο ανθρώπινο σώμα. Βρήκαν ότι ενώ το 9% έως 18% των σωματιδίων θα εναποτεθεί στις κυψελίδες και άρα θα αποδοθεί στην αρτηριακή κυκλοφορία, το 9% έως 17% θα εναποτεθεί στο κεφάλι και τους αεραγωγούς, με αποτέλεσμα την απόδοση στις φλέβες. Συνολικά, 20% έως 27% των σωματιδίων του αερολύματος των ηλεκτρονικών τσιγάρων, υπολογίζεται ότι εναποτίθεται στο κυκλοφορικό σύστημα και στα όργανα, το οποίο είναι συγκρίσιμο με το 25% έως 35% ποσοστό για τα συμβατικά τσιγάρα. 24

27 2.8. Άλλα χημικά συστατικά Άλλες ουσίες που βρέθηκαν σε συγκεκριμένα προϊόντα ηλεκτρονικού τσιγάρου συμπεριλαμβάνουν τη χημική ουσία ριμοναμπάντη (κατασταλτικό της όρεξης για απώλεια βάρους) και η ταδαλαφίλη (φάρμακο για τη στυτική δυσλειτουργία). Ως αποτέλεσμα, η FDA έχει εκδώσει προειδοποιήσεις σε διάφορες εταιρίες ηλεκτρονικών τσιγάρων για την πώληση περιεκτών (cartridges) με αυτά τα συστατικά ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΤΣΙΓΑΡΩΝ ΣΤΗΝ ΥΓΕΙΑ Τα προϊόντα καύσης του καπνού είναι υπεύθυνα για τις περισσότερες από τις αρνητικές επιπτώσεις του καπνίσματος στην υγεία, 91 αφού περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα καρκινογόνων ουσιών και άλλων βιοδραστικών ενώσεων. Δεν είναι άλλωστε τυχαίο που η χρήση του καπνού έχει καταστεί η κύρια αιτία πρόωρων θανάτων στις ανεπτυγμένες χώρες. 92 Δεδομένου ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα δεν εκλύουν προϊόντα καύσης καπνού, έχει προκύψει το ερώτημα κατά πόσα τα υπόλοιπα χημικά συστατικά (νικοτίνη, καρβονύλια και άλλα σωματίδια) που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα με τη μορφή αερολύματος είναι αβλαβή για τον ανθρώπινο οργανισμό. Ένα άλλο ζήτημα, πέρα από την ελλιπή γνώση που έχουμε γύρω από τα ηλεκτρονικά τσιγάρα, είναι ότι εξαιτίας της συνεχούς ανάπτυξης και εξέλιξής τους, πολλά από τα ευρήματα από τις μελέτες των παλαιότερων προϊόντων μπορεί να μην ισχύουν για τα νεότερα προϊόντα που ίσως είναι πιο ασφαλή και πιο αποτελεσματικά ως συσκευές χορήγησης νικοτίνης. Παρά το γεγονός ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα θεωρούνται ασφαλέστερα από τα κανονικά, οι επιπτώσεις στην υγεία από τη χρήση τους, κυρίως οι μακροπρόθεσμες, δεν είναι γνωστές ακόμα. Οριστικά συμπεράσματα δεν μπορούν να εξαχθούν προς το παρόν, εφόσον τα ευρήματα από διάφορες μελέτες είναι συχνά αντιφατικά, ενώ απουσιάζει και η μακροπρόθεσμη παρατήρηση των επιπτώσεων στην υγεία, κάτι που εξηγείται από το ότι δεν είναι σε ευρεία χρήση αρκετό καιρό. Αυτό που 25

28 προκύπτει σε κάθε περίπτωση από τα διαθέσιμα στοιχεία, είναι ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα δεν μπορούν να θεωρηθούν ακίνδυνα. Για παράδειγμα, υπάρχει πλήθος μελετών που κατέληξαν σε ανησυχητικά αποτελέσματα. Οι Etter at al. 38 διαπίστωσαν ότι τα μισά από τα υγρά που αναλύθηκαν περιείχαν έως και πέντε φορές το μέγιστο ποσό των προσμίξεων που καθορίζονται από την Ευρωπαϊκή Φαρμακοποιία. Η ιδιαίτερα τοξική διαιθυλενογλυκόλη βρέθηκε να υπάρχει σε έναν περιέκτη. 93 Έχουν, επίσης, ανιχνευτεί δυνητικά επιβλαβή πρόσθετα, όπως σημαντικές ποσότητες σφαιριδίων πυριτίου στο αερόλυμα. 81 Σε μια ενδιαφέρουσα μελέτη, οι Hua et al. 94 συνέλεξαν τις βραχυπρόθεσμες επιπτώσεις στην υγεία που αναφέρονταν από χρήστες ηλεκτρονικού τσιγάρου σε τρία online φόρουμ. Συνολικά, 387 διαφορετικές επιδράσεις εντοπίστηκαν, 318 εκ των οποίων (82 %) ήταν αρνητικές (οι υπόλοιπες χαρακτηρίστηκαν ως θετικές). Το αναπνευστικό σύστημα επηρεάστηκε πιο συχνά (74 περιπτώσεις) από τη χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου, και ακολούθησαν το στόμα και ο λαιμός (n = 68), το νευρολογικό σύστημα (n = 52), το αισθητηριακό σύστημα (n = 39), το πεπτικό σύστημα (n = 36), το μυϊκό/σκελετικό σύστημα (n = 29), και το καρδιαγγειακό σύστημα (19 περιπτώσεις). Τα πιο συχνά παράπονα σχετικά με το καρδιαγγειακό, περιλαμβάνουν πόνο ή αίσθημα «πίεσης» στο στήθος, αρρυθμίες και μη φυσιολογική αρτηριακή πίεση Οι πιο κοινές ανεπιθύμητες ενέργειες Η ναυτία, ο ερεθισμός του στόματος και του λαιμού, ο βήχας, ο ελαφρύς πονοκέφαλος αναφέρονται ως κοινές ανεπιθύμητες ενέργειες. 95, 96, 97 Κάποιες μελέτες έχουν δείξει πως αυτές οι ενέργειες υποχωρούν με την πάροδο του χρόνου. 97 Στον αντίποδα, πολλοί τακτικοί χρήστες ηλεκτρονικού τσιγάρου αναφέρουν μείωση στα αναπνευστικά συμπτώματα και βελτίωση της γενικής τους υγείας. 98 Υπάρχουν έρευνες, στις οποίες υποστηρίζεται ότι οι θετικές επιπτώσεις από τη χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου υπερτερούν των αρνητικών. Για παράδειγμα, στη 26

29 μελέτη των Dawkins et al., 27 οι συμμετέχοντες (οι περισσότεροι είχαν διακόψει το κάπνισμα) ανέφεραν λίγα αρνητικά συμπτώματα (ερεθισμός στόματος και λαιμού) και βελτίωση του βήχα τους. Οι ίδιες θετικές επιδράσεις στο αναπνευστικό αναφέρθηκαν και από τους συμμετέχοντες της μελέτης του Etter. 99 Οι Farsalinos και Romagna 100 υποστηρίζουν ότι οι ανεπιθύμητες ενέργειες ήταν ήπιες και προσωρινές, με την συντριπτική πλειοψηφία των συμμετεχόντων να αναφέρουν καλύτερη ικανότητα για άσκηση και βελτίωση των οσφρητικών και γευστικών αισθήσεων Επιδράσεις ηλεκτρονικών τσιγάρων στο καρδιαγγειακό σύστημα Δυστυχώς, η σχετικά πρόσφατη και γρήγορη είσοδος των ηλεκτρονικών τσιγάρων στην αγορά δεν επέτρεψε να γίνουν μεγάλες προοπτικές μελέτες ώστε να υπάρχει μια αξιόπιστη εκτίμηση του πιθανού καρδιαγγειακού κινδύνου αυτών των συσκευών. Έτσι, σαν πηγή κάποιων πρώτων εκτιμήσεων όσον αφορά τις πιθανές αρνητικές επιπτώσεις της έκθεσης σε νικοτίνη, χωρίς την παράλληλη έκθεση σε προϊόντα καύσης, χρησιμοποιήθηκε η ήδη υπάρχουσα γνώση για τις επιδράσεις της νικοτίνης στο καρδιαγγειακό, καθώς και μελέτες που εξετάζουν τις επιπτώσεις του καπνού χωρίς καύση ή της θεραπείας με υποκατάστατα νικοτίνης. Αυτό δε σημαίνει ότι τα ευρήματα αυτά μπορούν να ισχύσουν αυτόματα και για τα ηλεκτρονικά τσιγάρα, λαμβάνοντας υπόψη την περίεργη κατασκευή τους, αλλά και το γεγονός ότι αποδίδονται κι άλλες ουσίες πέραν της νικοτίνης Εκτιμήσεις με βάση τις επιδράσεις της νικοτίνης στο καρδιαγγειακό σύστημα Η νικοτίνη ασκεί επιδράσεις που μπορούν να προκαλέσουν ή να επιδεινώσουν υπάρχουσα καρδιαγγειακή νόσο. Συστηματικές αιμοδυναμικές επιδράσεις νικοτίνης Αυτές διαμεσολαβούνται κυρίως από την ενεργοποίηση του συμπαθητικού νευρικού συστήματος. Η νικοτίνη απελευθερώνει νορεπινεφρίνη από αδρενεργικούς νευρώνες και αυξάνει την απελευθέρωση επινεφρίνης από τα επινεφρίδια, και κατ επέκταση τον καρδιακό ρυθμό, τη συσταλτικότητα του μυοκαρδίου και την πίεση του αίματος (οξεία αύξηση 5-10 mmhg). 91 Αυτή η 27

30 απελευθέρωση κατεχολαμινών που προκαλείται από τη νικοτίνη είναι και η αιτία που την καθιστά αρρυθμιογόνο ουσία. Υπέρταση Το κάπνισμα ενός τσιγάρου αυξάνει παροδικά την πίεση του αίματος, μια επίδραση που προκαλείται από τη νικοτίνη. Επίσης, μία πρόσφατη ανάλυση μεγάλων ομάδων ατόμων, 55 ετών και άνω, ανέφερε σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ του καπνίσματος και της υπερτασικής καρδιοπάθειας και υπερτασικής νεφροπάθειας. 102 Ενδοθηλιακή δυσλειτουργία Ενδοθηλιακή δυσλειτουργία [μειωμένη FMD (Flow-mediated dilation): διαμεσολαβούμενη από τη ροή διαστολή] παρατηρείται σταθερά τόσο σε ενεργούς καπνιστές όσο και σε παθητικούς καπνιστές. Το οξειδωτικό στρες και η χρόνια φλεγμονή φαίνεται να είναι οι κύριοι υπεύθυνοι. 103 Φλεγμονή-Αθηροσκλήρωση Η έκθεση στον καπνό του τσιγάρου προκαλεί μια χρόνια συστηματική φλεγμονώδη απόκριση μέσω πολλαπλών, αλληλένδετων μονοπατιών, με τη νικοτίνη όμως να φαίνεται ότι συμβάλλει λιγότερο σε αυτήν την κατάσταση σε σχέση με τα υπόλοιπα συστατικά του τσιγάρου. 91 Η φλεγμονή με τη σειρά της παίζει σημαντικό ρόλο στην αθηρογένεση, καθώς και σε οξεία ισχαιμικά επεισόδια. Μια αθηροσκληρωτική πλάκα σχηματίζεται όταν ενεργοποιημένα μονοκύτταρα προσκολλώνται στο κατεστραμμένο ενδοθήλιο, μεταναστεύουν μέσα στο υπενδοθήλιο, διαφοροποιούνται σε μακροφάγα και εν τέλει σε αφρώδη κύτταρα. Μια χρόνια φλεγμονώδης κατάσταση προκύπτει όταν μακροφάγα εκκρίνουν φλεγμονώδεις μεσολαβητές που προωθούν την εξάπλωση, αποσταθεροποίηση, και τελικά, τη ρήξη της πλάκας με αποτέλεσμα την τοπική αγγειοσυστολή και θρόμβωση. Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι και η νικοτίνη, συνδεόμενη με νικοτινικούς υποδοχείς ακετυλοχολίνης, επιταχύνει την αθηρογόνο διαδικασία

31 Δυσλιπιδαιμία Κατά μέσο όρο, οι καπνιστές έχουν χαμηλότερα επίπεδα HDL χοληστερόλης (10-15% συνολικά μείωση) και υψηλότερα επίπεδα της LDL χοληστερόλης σε σχέση με τους μη καπνιστές. 91 Η νικοτίνη επάγει τη λιπόλυση μέσω της δράσης των κατεχολαμινών στους β-αδρενεργικούς υποδοχείς, αυξάνοντας έτσι τις συγκεντρώσεις των ελεύθερων λιπαρών οξέων στο πλάσμα, γεγονός που θα μπορούσε να οδηγήσει σε αυξημένη σύνθεση της LDL και χαμηλότερη της HDL. 105 Αντίσταση στην ινσουλίνη Το κάπνισμα είναι ένας σημαντικός παράγοντας κινδύνου για την ανάπτυξη διαβήτη τύπου 2. Οι καπνιστές έχουν αυξημένη αντίσταση στην ινσουλίνη σε σχέση με τους μη καπνιστές, 91 κάτι που μπορεί να εξηγηθεί από το ότι η νικοτίνη προκαλεί απελευθέρωση ορμονών που είναι ανταγωνιστικές ως προς την ινσουλίνη (κατεχολαμίνες, κορτιζόλη και αυξητική ορμόνη) Εκτιμήσεις βάσει μελετών που εξετάζουν τις επιδράσεις της θεραπείας με υποκατάστατα νικοτίνης στο καρδιαγγειακό σύστημα Τυχαιοποιημένες κλινικές μελέτες σε ασθενείς με καρδιαγγειακή νόσο που υποβάλλονται σε θεραπεία με υποκατάστατα νικοτίνης (για μήνες έως αρκετά χρόνια) δεν έχουν βρει κανένα αυξημένο κίνδυνο σοβαρών καρδιαγγειακών επεισοδίων σε αυτούς. 106, 107 Ακόμα και ασθενείς με εγκατεστημένη καρδιαγγειακή νόσο τα ανέχονται καλά για περιόδους μέχρι και 12 εβδομάδων. 108 Μια μεταανάλυση που πραγματοποιήθηκε το 2013 και που συμπεριέλαβε 21 μελέτες με χρήση υποκατάστατων νικοτίνης, 28 μελέτες με χρήση βουπροπιόνης και 18 μελέτες με χρήση βαρενικλίνης, δεν διαπίστωσε κάποια σημαντική αύξηση στις σοβαρές καρδιαγγειακές εκδηλώσεις (θάνατος, έμφραγμα του μυοκαρδίου ή εγκεφαλικό επεισόδιο) με οποιεσδήποτε από τις τρεις θεραπείες. Ωστόσο, διαπιστώθηκε μια μικρή αύξηση σε λιγότερο σοβαρές καρδιαγγειακές επιδράσεις (π.χ. ταχυκαρδία και αρρυθμία) στους ασθενείς που χρησιμοποιούσαν τα υποκατάστατα. 107 Σε αντίθεση με τα παραπάνω, προβληματισμό προκαλεί το γεγονός ότι έχουν υπάρξει περιστατικά ανθρώπων (case reports) που εμφάνισαν οξύ έμφραγμα του 29

32 μυοκαρδίου, λίγο διάστημα αφότου άρχισαν να χρησιμοποιούν επιθέματα νικοτίνης, 109, 110 ενώ έχει δημοσιευτεί και μία πληθυσμιακή μελέτη που φανερώνει ένα υψηλό ποσοστό καρδιαγγειακών επιπλοκών και θνησιμότητας σε ασθενείς που χρησιμοποιούσαν αυτά τα επιθέματα για όσο διάστημα νοσηλεύονταν σε μονάδες εντατικής θεραπείας Εκτιμήσεις βάσει μελετών που εξετάζουν τις επιδράσεις του καπνού χωρίς καύση στο καρδιαγγειακό σύστημα Αναφορικά με τον καπνό χωρίς καύση, οι πιο εκτενείς και αυστηρές επιδημιολογικές μελέτες προέρχονται από τη Σκανδιναβία, όπου ένα μεγάλο ποσοστό των ανδρών χρησιμοποιούν snus, ένα προϊόν καπνού χωρίς καύση που περιέχει νικοτίνη αλλά σχετικά χαμηλά επίπεδα καρκινογόνων ουσιών και άλλων τοξινών. Οι χρήστες καπνού χωρίς καύση λαμβάνουν τόση νικοτίνη όση και οι καπνιστές τσιγάρων, αν και όχι από την πνευμονική οδό. 112 Αυτές οι μελέτες αναφέρουν μόνο ένα πολύ μικρό κίνδυνο καρδιαγγειακής νόσου σε χρήστες snus σε σύγκριση με τους καπνιστές. 113 Ωστόσο, η διακοπή της χρήσης snus μετά από έμφραγμα του μυοκαρδίου έχει βρεθεί ότι μειώνει στο μισό τον κίνδυνο θνησιμότητας, όπως δηλαδή και η διακοπή του καπνίσματος. 114 Οπότε, οι επιδράσεις σε άτομα με στεφανιαία νόσο μπορεί να είναι σημαντικές, γι αυτό και η American Heart Association κατέληξε στο συμπέρασμα ότι, ενώ ο καπνός χωρίς καύση πιθανότατα ενέχει μικρότερο καρδιαγγειακό κίνδυνο από το κάπνισμα, συνιστάται να μη χρησιμοποιείται από ασθενείς με καρδιαγγειακή νόσο Εκτιμήσεις βάσει μελετών με ηλεκτρονικό τσιγάρο Την τελευταία πενταετία έχουν διεξαχθεί αρκετές μελέτες που επιχειρούν να αξιολογήσουν τις επιδράσεις της χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου στο καρδιαγγειακό σύστημα. Συνολικά, οι οξείες καρδιαγγειακές επιδράσεις του ηλεκτρονικού τσιγάρου (π.χ. επιτάχυνση του καρδιακού ρυθμού) που έχουν αναφερθεί μέχρι σήμερα είναι αναμενόμενες λαμβάνοντας υπόψη τις επιδράσεις της νικοτίνης. Πιο μακροχρόνιες μελέτες, ωστόσο, αναφέρουν μη σημαντικές αλλαγές στον καρδιακό ρυθμό ή την αρτηριακή πίεση. Δεν υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα σχετικά με τις 30

33 μακροπρόθεσμες καρδιαγγειακές επιδράσεις ή τις επιδράσεις σε άτομα με καρδιαγγειακή νόσο. Παρακάτω παρουσιάζονται αναλυτικά τέτοιες έρευνες: Μία μελέτη που βασίστηκε στο διαδίκτυο, 115 συμπεριέλαβε νυν, πρώην ή μη καπνιστές, ηλικίας ετών (μέσος όρος: 39 χρόνια). Οι συμμετέχοντες κλήθηκαν οι ίδιοι να αναφέρουν αλλαγές σε προϋπάρχουσες παθήσεις μετά την έναρξη της χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου. Από το σύνολο των συμμετεχόντων, 2365 άτομα (390 καπνιστές, 1975 πρώην καπνιστές) ανέφεραν να έχουν υπέρταση πριν από την έναρξη της χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου. Από αυτούς, το 0,8% ανέφεραν ότι η κατάσταση επιδεινώθηκε μετά την έναρξη του ηλεκτρονικού τσιγάρου, το 39,9% ανέφεραν ότι η κατάστασή τους παρέμεινε σταθερή και το 49,9% ανέφεραν βελτίωση. Επίσης, 318 συμμετέχοντες (68 καπνιστές και 250 πρώην καπνιστές) ανέφεραν την ύπαρξη καρδιαγγειακής νόσου πριν από την έναρξη της χρήσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου. Από αυτούς, το 2,2% ανέφερε ότι η κατάσταση επιδεινώθηκε, το 36,5% ότι η κατάστασή του παρέμεινε σταθερή και το 53,8% ανέφερε βελτίωση. Μελέτες που αναφέρουν οξείες επιδράσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα Από τις πρώτες μελέτες που διαπίστωσαν την αύξηση του καρδιακού ρυθμού ήταν αυτή των Vansickel et al. το Εθελοντές ήταν 20 καπνιστές με μέση ηλικία τα 33,2 έτη που κάπνιζαν 15 τσιγάρα/ημέρα. Το ηλεκτρονικό τσιγάρο που χρησιμοποιήθηκε περιείχε 18 mg νικοτίνης/ml υγρού. Οι συμμετέχοντες έλαβαν 10 εισπνοές με διάστημα 30s μεταξύ κάθε εισπνοής. Αυτό το επανέλαβαν άλλες 5 φορές ανά 30 λεπτά. Διαπιστώθηκε μια στατιστικά σημαντική αύξηση στο μέσο καρδιακό ρυθμό: από 67,5 παλμούς ανά λεπτό (bpm) πριν τη χορήγηση σε 75 bpm εντός 5 λεπτών από την πρώτη σειρά των 10 εισπνοών. Ο καρδιακός ρυθμός παρέμεινε σημαντικά αυξημένος σε σχέση με την αρχική τιμή μόνο για τις δύο πρώτες σειρές 10 εισπνοών. Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική αλλαγή στη συστολική ή διαστολική αρτηριακή πίεση (ΑΠ) μετά τη χορήγηση του ηλεκτρονικού στιγάρου σε σχέση με την αρχική τιμή. Οι ίδιοι ερευνητές αργότερα 58 αξιολόγησαν τη συγκέντρωση της νικοτίνης στο πλάσμα και τον καρδιακό ρυθμό σε 8 χρήστες ηλεκτρονικού τσιγάρου κατά την 31

34 έναρξη, μετά από 10 εισπνοές με διάστημα 30s μεταξύ τους, μετά από 1 ώρα κατά βούληση χρήσης και 2 ώρες αργότερα. Σε σύγκριση με την αρχική τιμή, η συγκέντρωση της νικοτίνης στο πλάσμα αυξήθηκε σημαντικά μέσα σε 5 λεπτά μετά την πρώτη εισπνοή (έως 10 ng/ml) και συνέχισε να είναι αυξημένη κατά τη διάρκεια της κατά βούληση χρήσης (από 10 ως 15 ng/ml). Ομοίως, ο καρδιακός ρυθμός αυξήθηκε από 73±2,0 σε 78±1,9 bpm μέσα σε 5 λεπτά μετά την πρώτη εισπνοή, και συνεχίστηκε να είναι αυξημένος καθ όλη την επόμενη περίοδο. Η μελέτη αυτή είναι μεγάλης πρακτικής σημασίας, καθώς οι χρήστες του ηλεκτρονικού τσιγάρου είχαν τη δυνατότητα να χρησιμοποιούν τη συσκευή, τη γεύση και τη συγκέντρωση νικοτίνης της προτίμησής τους, αλλά είχαν επίσης τη δυνατότητα κατά τη διάρκεια της 1 ώρας να χρησιμοποιήσουν το ηλεκτρονικό τσιγάρο όπως συνηθίζουν. Οι Battista et al. το συμπεριέλαβαν 12 υγιείς εθελοντές (7 άνδρες και 5 γυναίκες, μέση ηλικία 28±6). Μετρήθηκαν η αρτηριακή πίεση, ο καρδιακός ρυθμός και το ποσοστό κορεσμού οξυγόνου σε ανάπαυση (Τ0) καθώς και μετά από 2 και 4 λεπτά χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου. Ζητήθηκε από τους συμμετέχοντες να καπνίσουν το δικό τους ηλεκτρονικό τσιγάρο στη συνήθη συγκέντρωση νικοτίνης, η οποία κυμαινόταν μεταξύ 4 και 9 mg/ml. Αυτό που φάνηκε είναι ότι αυξήθηκε η καρδιακή παροχή μετά τα πρώτα δύο λεπτά, ενώ αυξήθηκε και η διαστολική και η μέση αρτηριακή πίεση στα 4 λεπτά. Ο κορεσμός του οξυγόνου δε μεταβλήθηκε. Σε μια μελέτη των Vakali et al. 118 συμμετείχαν 64 άτομα (ηλικίας 22 ως 65 ετών) τα οποία και χωρίστηκαν σε δύο ομάδες: Ομάδα Α: 41 άτομα (12 μη καπνιστές και 29 υγιείς καπνιστές) χρησιμοποίησαν για 10 λεπτά ένα ηλεκτρονικό τσιγάρο που περιείχε 11 mg νικοτίνης. Ομάδα Β: 23 άτομα (14 μη καπνιστές και 9 υγιείς καπνιστές) χρησιμοποίησαν το ίδιο ηλεκτρονικό τσιγάρο αλλά χωρίς νικοτίνη. Όλοι οι συμμετέχοντες ανέφεραν συμπτώματα αμέσως μετά το κάπνισμα, αλλά τα αναπνευστικά (πονόλαιμος, βήχας) και τα καρδιαγγειακά συμπτώματα (αίσθημα παλμών) αναφέρθηκαν πιο συχνά στην ομάδα Α σε σύγκριση με την ομάδα Β. Επίσης, η ζάλη, αναφέρθηκε πιο συχνά από τους μη καπνιστές της ομάδας Β. Μια αύξηση στον καρδιακό ρυθμό σημειώθηκε σε όλα τα υποκείμενα της ομάδας Α, κάτι το οποίο δεν παρατηρήθηκε στην ομάδα Β. Μια μείωση στο εκπνεόμενο 32

35 κλασματικό μονοξειδίο του αζώτου (FeNO) ανιχνεύθηκε σε καπνιστές και μηκαπνιστές της ομάδας Β, και αύξηση της θερμοκρασίας των αεραγωγών (p = 0,051) σε καπνιστές της ομάδας Α. Ο αυξημένος καρδιακός ρυθμός και το αίσθημα παλμών φάνηκαν να σχετίζονται με τη χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου που περιέχει νικοτίνη. Ωστόσο, τα αναπνευστικά συμπτώματα (πονόλαιμος, βήχας) και οι δείκτες φλεγμονής φάνηκαν να είναι ανεξάρτητοι από τη χρήση ή όχι νικοτίνης στο ηλεκτρονικό τσιγάρο. Σε άλλη μελέτη, 119 με 62 εθελοντές (52 καπνιστές για πολλά χρόνια, 10 μη καπνιστές και μέση ηλικία τα 45 έτη), χρησιμοποιήθηκε η ίδια επωνυμία ηλεκτρονικού τσιγάρου (11 mg νικοτίνης) από όλους τους εθελοντές για 10 λεπτά. Τα αποτελέσματα έδειξαν την εμφάνιση βήχα και πονόλαιμου τόσο στους μη καπνιστές όσο και στους καπνιστές. Επίσης, σημειώθηκε σημαντική αύξηση του καρδιακού ρυθμού με αίσθημα παλμών. Ενδιαφέρον εύρημα ήταν η σημαντική αύξηση του εκπνεόμενου μονοξειδίου του άνθρακα (CO) στην ομάδα των μη καπνιστών. Σε μία έρευνα των Nides et al., 120 συμμετείχαν 25 καπνιστές, οι οποίοι κάπνιζαν 10 τσιγάρα/ημέρα τον τελευταίο χρόνο (ηλικία: ετών με μέσο όρο τα 43 έτη). Μετά από 5 λεπτά χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου, τα επίπεδα νικοτίνης στο αίμα αυξήθηκαν κατά μέσο όρο κατά 3,5 ng/ml ενώ αυξήθηκε και ο καρδιακός ρυθμός. Μελέτες που δεν αναφέρουν οξείες επιδράσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα Σε μία τυχαιοποιημένη διασταυρούμενη μελέτη των Vansickel et al. το 2010, 60 συμμετείχαν 32 καπνιστές που κάπνιζαν 15 τσιγάρα /ημέρα. Χρησιμοποιήθηκαν τα εξής προϊόντα: 1) μάρκα τσιγάρου της αρεσκείας των συμμετεχόντων, 2) ηλεκτρονικό τσιγάρο με 18 mg νικοτίνης/ml και 3) με 16 mg νικοτίνης/ml. Το κανονικό τσιγάρο προκάλεσε στατιστικά σημαντική αύξηση στο μέσο καρδιακό ρυθμό από τα 65,7 bpm κατά την έναρξη στα 80,3 bpm 5 λεπτά μετά την έναρξη της χρήσης του. Αυτή η αύξηση μετά το κάπνισμα κανονικού τσιγάρου ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότερη και από τις δύο δόσεις ηλεκτρονικού τσιγάρου. Αντίθετα, με τα ηλεκτρονικά τσιγάρα δεν παρατηρήθηκαν αλλαγές. 33

36 Την ίδια χρονιά, οι Eissenberg et al. 121 έκαναν αιμοδυναμικές μετρήσεις σε 16 καπνιστές ύστερα από χρήση τόσο ηλεκτρονικού (16 mg/ml νικοτίνης) όσο και συμβατικού τσιγάρου δικής τους προτίμησης, οι οποίοι είχαν να καπνίσουν για περισσότερες από 12 ώρες. Με το ηλεκτρονικό τσιγάρο δεν αυξήθηκε ο καρδιακός ρυθμός, ενώ αντίθετα με το κανονικό τσιγάρο αυξήθηκε. Οι Czogala et al. το βρήκαν παρόμοια αποτελέσματα. Συγκεκριμένα, στη μελέτη συμμετείχαν 42 καπνιστές που κάπνιζαν 5 τσιγάρα/ημέρα για παραπάνω από 1 έτος και δεν είχαν χρησιμοποιήσει ηλεκτρονικό τσιγάρο πριν από την έναρξη της μελέτης. Με τη χρήση του συμβατικού τσιγάρου βρέθηκε μια στατιστικά σημαντική αύξηση του καρδιακού ρυθμού και της διαστολικής ΑΠ, όχι όμως και της συστολικής. Αντίθετα, με τη χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου δε βρέθηκαν τέτοιες αλλαγές. Νεότερες μελέτες του 2014 ήρθαν να επιβεβαιώσουν τα παραπάνω ευρήματα. Συγκεκριμένα, σε μία μελέτη των Farsalinos et al., 123 συμμετείχαν 76 άτομα (με μέση ηλικία τα 36 έτη) εκ των οποίων 36 ήταν καπνιστές που κάπνιζαν 15 τσιγάρα/ημέρα για 5 χρόνια και 40 νυν χρήστες ηλεκτρονικού τσιγάρου, όλοι τους πρώην καπνιστές που χρησιμοποιούσαν ηλεκτρονικό τσιγάρο για 1 μήνα. 1) Οι συμμετέχοντες στην ομάδα ηλεκτρονικού τσιγάρου περιεκτικότητας 11 mg νικοτίνης/ml χρησιμοποίησαν το ηλεκτρονικό τσιγάρο κατά βούληση για 7 λεπτά. 2) Οι συμμετέχοντες στην άλλη ομάδα κάπνισαν ένα κανονικό τσιγάρο. Μετά τη χρήση κανονικού τσιγάρου παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές αυξήσεις στον καρδιακό ρυθμό (από 67,5±7,9 σε 73,5±6,8 bpm, p <0.001), τη συστολική ΑΠ (123±9,8 σε 129,6±9,2 mmhg, p<0,001) και τη διαστολική ΑΠ (από 75,8±5,6 σε 80,2±5,8 mmhg, p <0,001), σε σύγκριση με τις αρχικές μετρήσεις (baseline). Αντίστοιχες μεταβολές δεν παρατηρήθηκαν μετά τη χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου. Αντίστοιχα, οι Szoltysek-Boldys et al., 124 συμπεριέλαβαν στη μελέτη τους 15 υγιείς γυναίκες καπνίστριες ηλικίας ετών. Στην πρώτη συνεδρία οι συμμετέχουσες κάπνισαν ένα συμβατικό τσιγάρο (10-12 εισπνοές). Στη δεύτερη συνεδρία, οι συμμετέχουσες έλαβαν 15 εισπνοές από ηλεκτρονικό τσιγάρο που περιείχε 24 mg νικοτίνης/ml υγρού. Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές 34

37 αλλαγές στον καρδιακό ρυθμό ή την αρτηριακή πίεση μετά τη χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου, αλλά ούτε και του συμβατικού. Παρόμοια αποτελέσματα προκύπτουν και από πιο μακροχρόνιες έρευνες που παρουσιάζονται παρακάτω: Σε μια μελέτη των Caponnetto et al. 125 το 2013 συμμετείχαν 300 καπνιστές που κλήθηκαν να χρησιμοποιήσουν ηλεκτρονικό τσιγάρο κατά βούληση, αφού χωρίστηκαν στις εξής ομάδες: 1) Στην πρώτη ομάδα δόθηκαν περιέκτες νικοτίνης 7,2 mg/ml για 12 εβδομάδες, 2) στη δεύτερη ομάδα δόθηκαν περιέκτες 7,2 mg νικοτίνης/ml για 6 εβδομάδες και περιέκτες 5,4 mg νικοτίνης/ml για τις επόμενες 6 εβδομάδες. 3) Τέλος, στην τρίτη ομάδα δόθηκαν περιέκτες με μηδενική συγκέντρωση νικοτίνης για 12 εβδομάδες. Μετρήθηκε ο καρδιακός ρυθμός και η αρτηριακή πίεση κατά την έναρξη της μελέτης (baseline), ενώ έγιναν άλλες 8 συνεδρίες ανά 15 ημέρες. Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές αλλαγές στη μέση καρδιακή συχνότητα ή στη συστολική/διαστολική ΑΠ από την έναρξη έως το τέλος της μελέτης μεταξύ των 3 ομάδων μελέτης και ούτε αναφέρθηκαν σοβαρές ανεπιθύμητες ενέργειες. Αντίστοιχα, οι van Staden et al., 96 συμπεριέλαβαν στη μελέτη τους 15 καπνιστές ηλικίας ετών, οι οποίοι κάπνιζαν τσιγάρα/ημέρα για πολλά χρόνια. Οι συμμετέχοντες χρησιμοποίησαν ηλεκτρονικό τσιγάρο που περιείχε mg νικοτίνης/0.8 ml υγρού αντί για κανονικό για 2 εβδομάδες. Δεν υπήρχαν στατιστικά σημαντικές αλλαγές στην αρτηριακή πίεση ή τον καρδιακό ρυθμό από την έναρξη της μελέτης έως και την 14 η μέρα που παρακολουθήθηκαν οι συμμετέχοντες. Σε μια τυχαιοποιημένη διασταυρούμενη μελέτη των Oncken et al. το 2015, καπνιστές συμφώνησαν να χρησιμοποιούν μόνο ηλεκτρονικό τσιγάρο για 2 εβδομάδες. Οι συμμετέχοντες χρησιμοποίησαν ηλεκτρονικό τσιγάρο με 18 mg νικοτίνης/ml υγρού για 7-10 ημέρες με α) γεύση καπνού, β) γεύση καπνού και μενθόλης και στη συνέχεια παρακολουθήθηκαν χρησιμοποιώντας κατά βούληση ηλεκτρονικό τσιγάρο στο εργαστήριο για 5 λεπτά. Οι συμμετέχοντες, στη συνέχεια, επανέλαβαν τις διαδικασίες με άλλη γεύση. Δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές 35

38 αυξήσεις στη συστολική ή διαστολική αρτηριακή πίεση ή στον καρδιακό ρυθμό κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών συνεδριών Εκτιμήσεις βάσει μελετών καρδιοτοξικότητας Οι Farsalinos et al. το αξιολόγησαν την κυτταροτοξικότητα σε καλλιεργημένα κύτταρα του μυοκαρδίου των αερολυμάτων που παράχθηκαν από 20 υγρά αναπλήρωσης και ένα υγρό που χρησιμοποιήθηκε ως "βάση" (50% γλυκερόλη και 50% προπυλενογλυκόλη, χωρίς νικοτίνη ή αρτύματα). Ανάμεσα σε αυτά τα υγρά αναπλήρωσης ήταν και 4 υγρά με άρωμα καπνού, το οποίο δόθηκε εκχυλίζοντας αποξηραμένα φύλλα καπνού. Φάνηκε, λοιπόν, ότι ορισμένα δείγματα αερολύματος ηλεκτρονικού τσιγάρου έχουν κυτταροτοξικές ιδιότητες σε κύτταρα του μυοκαρδίου, οι οποίες συσχετίζονται κυρίως με τα υλικά που χρησιμοποιούνται ως αρωματικές ουσίες. Συγκεκριμένα, τρία από τα αερολύματα με άρωμα καπνού ήταν κυτταροτοξικά σε συγκεντρώσεις εκχυλίσματος 100% και 50%, ένα με γεύση "κανέλα-μπισκότο" ήταν κυτταροτοξικό μόνο σε συγκέντρωση 100%. Ωστόσο, όλα τα αερολύματα ήταν σημαντικά λιγότερο κυτταροτοξικά σε σύγκριση με το εκχύλισμα καπνού κανονικού τσιγάρου, το οποίο ήταν κυτταροτοξικό σε συγκεντρώσεις εκχυλίσματος >6,25%. Οι Putzhammer et al. 128 μελέτησαν τα αερολύματα ηλεκτρονικών τσιγάρων διαφορετικών επωνυμιών, συγκριτικά και με καπνό συμβατικού τσιγάρου, και βρήκαν ότι είναι κυτταροτοξικά για ανθρώπινα ενδοθηλιακά αγγειακά κύτταρα. Συνολικά, ο καπνός του κανονικού τσιγάρου έδειξε την πιο σοβαρή επίπτωση στα ενδοθηλιακά κύτταρα. Ωστόσο, υπήρχαν αερολύματα που εμφάνισαν υψηλή κυτταροτοξικότητα, προκάλεσαν αναστολή του πολλαπλασιασμού των κυττάρων και μεταβολές στην κυτταρική μορφολογία, οι οποίες ήταν συγκρίσιμες με των συμβατικών τσιγάρων. Υπήρχε μεγάλη μεταβλητότητα όσον αφορά την οξεία κυτταροτοξικότητα των αερολυμάτων, ανάλογα με το υγρό και τη συσκευή που χρησιμοποιήθηκε. 36

39 Case reports Υπάρχουν κάποια περιστατικά που έχουν δημοσιευθεί σχετικά με τις πιθανές καρδιαγγειακές ανεπιθύμητες ενέργειες των ηλεκτρονικών τσιγάρων, τα οποία όμως, κυρίως αποδίδονται σε ακατάλληλη χρήση. Οι Monroy et al. 129 περιέγραψαν την περίπτωση μιας 70χρονης λευκής γυναίκας, η οποία χρησιμοποιούσε τόσο ηλεκτρονικά όσο και συμβατικά τσιγάρα. Η γυναίκα ανέπτυξε παροξυσμική κολπική μαρμαρυγή, η οποία χρονικά συσχετίστηκε με τη χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου χωρίς ωστόσο να υπάρχει μια σαφής έναρξη των συμπτωμάτων. Σαν πιο πιθανή αιτία των αρρυθμιών φάνηκε να ήταν η ακατάλληλη χρήση μιας συσκευής αντικατάστασης νικοτίνης μεγάλης ισχύος. Όταν η ασθενής σταμάτησε να χρησιμοποιεί το ηλεκτρονικό τσιγάρο, δεν αναφέρθηκαν περαιτέρω επεισόδια παροξυσμικής κολπικής μαρμαρυγής. Άλλο ένα περιστατικό αναφέρθηκε από τους Kivrak et al. 130 Πρόκειται για έναν 24χρονο νεαρό άνδρα, ο οποίος διαγνώστηκε με οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου ενώ ήταν υγιής μέχρι τότε. Ο ασθενής παρουσίασε πόνο στο στήθος, σύμπτωμα το οποίο ξεκίνησε κατά τη χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου. Ανέφερε μάλιστα ότι χρησιμοποίησε υγρό αναπλήρωσης που περιείχε 16 mg νικοτίνης/ml. Ο νεαρός βελτιώθηκε αφού δέχτηκε την κατάλληλη ιατρική φροντίδα. Συμπερασματικά, βασιζόμενοι στην τρέχουσα γνώση, θεωρούμε ότι οι καρδιαγγειακοί κίνδυνοι από τη χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου σε άτομα χωρίς καρδιαγγειακή νόσο είναι αρκετά χαμηλοί, αν και απαιτούνται μελέτες με μεγαλύτερη διάρκεια παρακολούθησης. Υπάρχουν, ωστόσο, ανησυχίες ότι η νικοτίνη από τα ηλεκτρονικά τσιγάρα θα μπορούσε να δημιουργήσει κάποιο κίνδυνο για τους χρήστες με καρδιαγγειακή νόσο, αν και αυτός φαίνεται να είναι μικρότερος από αυτόν που προκύπτει με τη χρήση συμβατικού τσιγάρου. Για τα άτομα που χρησιμοποιούν το άτμισμα ως εναλλακτική λύση στο κάπνισμα, η American Heart Association το 2014 δήλωσε ότι είναι «λογικό να στηρίξει την προσπάθεια με ηλεκτρονικά τσιγάρα εάν οι ασθενείς έχουν αποτύχει με όλες τις άλλες μεθόδους να διακόψουν το κάπνισμα». 117 Πρέπει να λάβουμε υπόψη μας ότι στα ηλεκτρονικά τσιγάρα, πέρα από τη νικοτίνη που είναι εξαιρετικά εθιστική, 37

40 βρίσκονται και ενώσεις με τη μορφή αερολύματος, όπως τα βαρέα μέταλλα και αλδεΰδες, που σχηματίζονται από τη θέρμανση του ατμού. Αυτές και άλλες προσμίξεις θα μπορούσαν να δημιουργήσουν πρόσθετο καρδιαγγειακό κίνδυνο, αλλά πειραματικές αποδείξεις των εν λόγω κινδύνων είναι ανύπαρκτες προς το παρόν Επιδράσεις ηλεκτρονικών τσιγάρων στο αναπνευστικό σύστημα Όσον αφορά την επίδραση των ηλεκτρονικών τσιγάρων στο αναπνευστικό σύστημα, αυτό που προκύπτει από τα έως τώρα δεδομένα είναι ότι δεν το αφήνουν ανεπηρέαστο. Προκαλούνται έτσι ερωτηματικά σχετικά με το κατά πόσο ασφαλή είναι, δεδομένου ότι πολλά άτομα με χρόνια πνευμονική νόσο, όπως άσθμα, χρόνια βρογχίτιδα ή ακόμα και καρκίνο του πνεύμονα στρέφονται προς αυτό θεωρώντας το ως εναλλακτική μέθοδο για τη διακοπή του συμβατικού καπνίσματος. Από τη μία πλευρά, έχουν βρεθεί επιδράσεις που θυμίζουν εκείνες που παρατηρούνται στους ανθρώπινους αεραγωγούς με το κάπνισμα κανονικών τσιγάρων, όπως είναι η αυξημένη αντίσταση των αεραγωγών και η άμεση μείωση του εκπνεόμενου μονοξειδίου του αζώτου (παρόμοια με αυτή που παρατηρείται με το κάπνισμα). 131, 132 Πιο συγκεκριμένα, έχει αναφερθεί άμεση μείωση στο κλάσμα του εκπνεόμενου μονοξειδίου του αζώτου, μαζί με ενίσχυση της συνολικής αντίστασης του αναπνευστικού συστήματος, σε 30 υγιείς ενήλικες καπνιστές, ύστερα από τη χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου για 5 λεπτά. 132 Επίσης, έχει φανεί ότι η ίδια δόση σωματιδίων λαμβάνεται τόσο με το κάπνισμα όσο και με το άτμισμα. 131 Προβληματισμό προκαλεί και το γεγονός ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα περιέχουν διάφορες αρωματικές ουσίες, όπως η βενζαλδεϋδη, οι οποίες ενώ γενικά είναι αναγνωρισμένες ως ασφαλείς όταν χρησιμοποιούνται σε τρόφιμα, η εισπνοή τους μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό του αεραγωγού. Οι Kosmider et al. 133 μέτρησαν τα επίπεδα βενζαλδεΰδης στα αερολύματα διαφόρων υγρών αναπλήρωσης με γεύση, τα οποία αγοράστηκαν μέσω διαδικτύου. Βενζαλδεΰδη ανιχνεύτηκε σε 108 από τα 145 προϊόντα, με τα υψηλότερα επίπεδα (υψηλότερα κι από του κανονικού τσιγάρου) να βρίσκονται σε προϊόντα με γεύση κεράσι. 38

41 Σε όλα αυτά έρχονται να προστεθούν και τα εξής περιστατικά: Μία περίπτωση βρογχιολίτιδας 134 όπου ο ασθενής είχε προηγουμένως υποβληθεί σε θεραπεία για πνευμονικό αδενοκαρκίνωμα. Η περίπτωση αυτή σχετίστηκε με επιδείνωση της πνευμονικής λειτουργίας μετά την έναρξη της χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου. Παρά την παρατηρούμενη χρονική συσχέτιση, ωστόσο, δεν μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι το ηλεκτρονικό τσιγάρο ήταν η αιτία. Έχουν αναφερθεί, επίσης, μία περίπτωση οξείας ηωσινοφιλικής πνευμονίας, 135 με τον ασθενή να είναι υγιής μέχρι την έναρξη της χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου και μία περίπτωση πνευμονίας με αμφοτερόπλευρη πλευριτική συλλογή. 136 Σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις, η έναρξη των συμπτωμάτων συνέβη εντός 3-7 ημερών από την έναρξη της χρήσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου. Υπάρχουν ακόμη μία περίπτωση εξωγενούς λιποειδούς πνευμονίας, η οποία πιθανολογείται ότι οφείλεται στα έλαια με βάση τη γλυκερίνη που βρίσκονται στα υγρά αναπλήρωσης. 137 Έχει καταγραφεί και μία περίπτωση πιθανής πνευμονίτιδας από υπερευαισθησία. 138 Ο ασθενής αυτός είχε νοσηλευτεί ξανά κατά το παρελθόν για κάποια αναπνευστικά προβλήματα. Πριν από αυτήν την εισαγωγή είχε χρησιμοποιήσει ηλεκτρονικό τσιγάρο. Η κατάσταση της υγείας όλων των παραπάνω ασθενών βελτιώθηκε και δεν παρουσίασαν άλλα συμπτώματα αφού αναζήτησαν ιατρική βοήθεια και απείχαν από τη χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου. Τέλος, έχει αναφερθεί η περίπτωση μίας 45χρονης γυναίκας, 139 χρήστη ηλεκτρονικών τσιγάρων, που παρουσίασε για 4 μήνες κοιλιακό πόνο και πυρετό. Η αρχική απεικόνιση ανακάλυψε πολλαπλά πνευμονικά οζίδια και βλάβες στο ήπαρ ύποπτες για ευρείες μεταστάσεις. Ωστόσο, μια εκτενής αξιολόγηση δεν βρήκε στοιχεία κακοήθειας. Με την διακοπή της χρήσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου, οι όζοι του πνεύμονα εξαφανίστηκαν, και οι βλάβες του ήπατος εξασθένησαν. Σε αυτήν την περίπτωση το άτμισμα φαίνεται να επάγει μία φλεγμονώδη αντίδραση που μιμείται το μεταστατικό καρκίνο. Αν και ασυνήθιστες, αυτές οι περιπτώσεις δείχνουν τις απρόβλεπτες και δυνητικά σοβαρές παρενέργειες των ηλεκτρονικών τσιγάρων. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν μελέτες που υποστηρίζουν ότι η αντικατάσταση του συμβατικού από το ηλεκτρονικό τσιγάρο έχει πολλά οφέλη ιδίως για άτομα με προβλήματα του αναπνευστικού. Συγκεκριμένα, οι Husari et al. 140 μελέτησαν 39

42 συγκριτικά τις επιδράσεις του αερολύματος του ηλεκτρονικού τσιγάρου και του καπνού του συμβατικού τσιγάρου σε ένα ζωικό μοντέλο και σε καλλιέργειες ανθρώπινων κυψελιδικών κυττάρων. Η πνευμονική βλάβη προσδιορίστηκε με τη μέτρηση διαφόρων παραγόντων, όπως η έκφραση φλεγμονωδών μεσολαβητών IL- 1β, IL-6, TNF-α και το οξειδωτικό στρες. Τα ηλεκτρονικά τσιγάρα εμφάνισαν λιγότερες τοξικές επιδράσεις στους πνεύμονες των πειραματόζωων και στις καλλιέργειες των κυψελιδικών κυττάρων σε σύγκριση με τον καπνό του συμβατικού τσιγάρου. Υπάρχει όμως και πληθώρα κλινικών μελετών: οι Polosa et al. 141 έδειξαν ότι η τακτική χρήση του ηλεκτρονικού αντί για κανονικό τσιγάρο από καπνιστές, συσχετίστηκε με αντικειμενική και υποκειμενική βελτίωση του άσθματος. Οι Flouris et al. 63 εκτίμησαν τις βραχυπρόθεσμες επιδράσεις της χρήσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου στην πνευμονική λειτουργία σε 15 καπνιστές που έκαναν χρήση ενός ηλεκτρονικού τσιγάρου (>60% προπυλενογλυκόλη, 11 mg/ml νικοτίνη) και ενός συμβατικού. Το κάπνισμα τσιγάρου οδήγησε σε σημαντική μείωση του εκπνεόμενου όγκου των πνευμόνων, πράγμα που δεν παρατηρήθηκε με τη χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου. Παράλληλα, οι ερευνητές εκτίμησαν τις επιδράσεις της παθητικής έκθεσης στο αερόλυμα του ηλεκτρονικού και στον καπνό του συμβατικού τσιγάρου σε 15 μη καπνιστές. Βρήκαν ότι δεν προκαλείται σημαντική μείωση στη λειτουργία των πνευμόνων. Συγκρίσιμα ευρήματα αναφέρθηκαν από άλλη μία μελέτη, 142 η οποία συμπεριέλαβε τόσο υγιείς εθελοντές όσο και ασθενείς με άσθμα και χρόνια αποφρακτική πνευμονική νόσο. Δέκα λεπτά ατμίσματος προκάλεσαν μια στατιστικά σημαντική αύξηση στην αντίσταση των αεραγωγών (ιδιαίτερα σε καπνιστές και μη καπνιστές), αλλά όχι σε ασθενείς με χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια και άσθμα Επιδράσεις ηλεκτρονικών τσιγάρων στο γαστρεντερικό σύστημα Όσον αφορά την επίδραση του ηλεκτρονικού τσιγάρου στο γαστρεντερικό σύστημα, τρία περιστατικά έχουν δημοσιευτεί. Έχει δημοσιευτεί μία περίπτωση υποτροπιάζουσας ελκώδους κολίτιδας. 143 Ο ασθενής είχε ιστορικό ελκώδους κολίτιδας και παρουσίασε αιματηρή διάρροια 3 40

43 μήνες μετά από τη διακοπή του τσιγάρου και την αντικατάστασή του από το ηλεκτρονικό. Η κατάστασή του βελτιώθηκε αφότου σταμάτησε τη χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου και συνέχισε το κάπνισμα. Ένα άλλο περιστατικό αφορά νεκρωτική εντεροκολίτιδα στο αναπτυσσόμενο έντερο ενός βρέφους. 144 Το βρέφος παρουσίασε εντερική αιμορραγία λίγο μετά τη γέννηση. Η μητέρα του χρησιμοποιούσε ηλεκτρονικό τσιγάρο φορές/ημέρα όσο το κυοφορούσε. Χρειάστηκε πολλαπλές χειρουργικές επεμβάσεις, αλλά σύμφωνα με τις εκθέσεις παρακολούθησης ανάρρωσε και αναπτύχθηκε κανονικά μετά από αυτές Επιδράσεις ηλεκτρονικών τσιγάρων στο νευρικό σύστημα-γνωστικές λειτουργίες Δύο μελέτες διαπίστωσαν βελτίωση της προοπτικής μνήμης που βασίζεται στο χρόνο (αλλά όχι αυτής που βασίζεται στα γεγονότα) 145 και βελτίωση της μειωμένης συγκέντρωσης και μνήμης που συμβαίνει σε περίπτωση στέρησης της νικοτίνης. 146 Έχει αναφερθεί ένα περιστατικό όπου ένα άτομο υπέστη αναστρέψιμη εγκεφαλική αγγειοσύσπαση (RCVS). 147 Αυτός ο ασθενής κάπνιζε 60 τσιγάρα/ημέρα για 20 χρόνια, αλλά δεν είχε προηγούμενο ιατρικό ιστορικό. Το άτομο παρουσιάστηκε στο τμήμα επειγόντων περιστατικών με ιστορικό πονοκεφάλου 7 ημερών και δύο επιληπτικών κρίσεων. Ο ασθενής ήταν διπλός χρήστης ηλεκτρονικού και κανονικού τσιγάρου. Οι πονοκέφαλοι εμφανίστηκαν 2 ημέρες μετά την έναρξη της χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου και ενώ κάπνιζε 20 τσιγάρα/ημέρα. Την τρίτη και τέταρτη ημέρα παρουσίασε σοβαρές αιφνίδιες κεφαλαλγίες. Το ηλεκτρονικό τσιγάρο που χρησιμοποίησε το άτομο ήταν συγκέντρωσης 12 mg νικοτίνης/ml. Ο ασθενής έλαβε ιατρική φροντίδα και παροτρύνθηκε να απέχει από τη χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου. Συνέχισε να καπνίζει τσιγάρα/ημέρα και οι πονοκέφαλοί του σταμάτησαν μετά από 3 ημέρες. 41

44 3.6. Επιδράσεις ηλεκτρονικών τσιγάρων στο ανοσοποιητικό σύστημα Υπάρχει δημοσιευμένο ένα περιστατικό 100 όπου ένας άνδρας με χρόνια ιδιοπαθή ουδετεροφιλία επέστρεψε στην αρχική του κατάσταση ύστερα από την αντικατάσταση του συμβατικού με το ηλεκτρονικό τσιγάρο. Η έκθεση αυτή ακολούθησε τον ασθενή για 7 χρόνια ( ) μετά την αρχική του διάγνωση. Ο ασθενής ήταν καπνιστής ο οποίος ακολουθούσε θεραπεία για υψηλή χοληστερόλη από το 2003, ενώ στο παρελθόν επιχείρησε ανεπιτυχώς τη διακοπή του καπνίσματος. Το 2012, ο ασθενής άρχισε να χρησιμοποιεί ηλεκτρονικό τσιγάρο για τη διακοπή του καπνίσματος, γεγονός που επιτεύχθηκε εντός 10 ημερών. Μετά από 6 μήνες χρήσης ηλεκτρονικού και διακοπής του κανονικού τσιγάρου, ο ασθενής παρουσίασε φυσιολογικές τιμές λευκοκυττάρων και C-αντιδρώσας πρωτεΐνης Ηλεκτρονικά τσιγάρα και κυτταροτοξικότητα Σε γενικές γραμμές, οι λίγες μελέτες που έχουν διεξαχθεί μέχρι τώρα δείχνουν ότι οι εκπομπές του ηλεκτρονικού τσιγάρου είναι πολύ λιγότερο τοξικές από τον καπνό του τσιγάρου σε δοκιμές κυτταροτοξικότητας. 148, 149 Ωστόσο, για την in vivo τοξικότητα απαιτείται περαιτέρω έρευνα. Οι Farsalinos et al. 127 έλεγξαν σε καλλιεργημένους καρδιακούς μυοβλάστες αρουραίου την κυτταροτοξικότητα τόσο του καπνού από κανονικό τσιγάρο όσο και αερολυμάτων που παράχθηκαν από 20 υγρά αναπλήρωσης, τα οποία περιείχαν 6 έως 24 mg/ml νικοτίνης σε διάφορες γεύσεις. Το αερόλυμα από 3 υγρά ήταν κυτταροτοξικό σε 100% και 50% αραίωση. Τα 2 είχαν γεύση καπνού και 1 κανέλαςμπισκότου. Ο καπνός του τσιγάρου ήταν κυτταροτοξικός σε όλες τις αραιώσεις, εκτός από την 6,25%. Σε άλλη μελέτη, οι Romagna et al. 149 συνέκριναν την κυτταροτοξικότητα του αερολύματος που παράγεται από 21 μάρκες υγρών που περιέχουν νικοτίνη και αρωματικές ουσίες με καπνό από συμβατικό τσιγάρο χρησιμοποιώντας εμβρυϊκά κυττάρα ινοβλαστών ποντικού. Μόνο το αερόλυμα με γεύση καφέ φάνηκε να έχει κυτταροτοξική δράση. 42

45 Οι Bahl et al. 150 έλεγξαν για κυτταροτοξικότητα 41 υγρά αναπλήρωσης ηλεκτρονικών τσιγάρων από 4 διαφορετικούς κατασκευαστές χρησιμοποιώντας 3 τύπους κυττάρων: ανθρώπινους πνευμονικούς ινοβλάστες, ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα και νευρικά βλαστικά κύτταρα ποντικού. Τα συμπεράσματα που έβγαλαν οι συγγραφείς ήταν ότι η νικοτίνη δεν προκαλεί κυτταροτοξικότητα, ενώ ορισμένα προϊόντα ήταν μη κυτταροτοξικά σε πνευμονικούς ινοβλάστες αλλά κυτταροτοξικά και στους δύο τύπους βλαστοκυττάρων, και ότι η κυτταροτοξικότητα σχετίζεται με τη συγκέντρωση και τον αριθμό των αρωματικών ουσιών που χρησιμοποιούνται. Η διαπίστωση ότι τα βλαστικά κύτταρα είναι πιο ευαίσθητα από τους διαφοροποιημένους πνευμονικούς ινοβλάστες των ενηλίκων υποδηλώνει ότι οι ενήλικοι πνεύμονες δεν είναι ίσως οι καταλληλότεροι για την εκτίμηση των επιπτώσεων της έκθεσης στο αερόλυμα του ηλεκτρονικού τσιγάρου. Τέλος, ανησυχία προκαλούν σε σχέση με την κυτταροτοξικότητα των αρωματικών ουσιών οι επιπτώσεις της κινναμαλδεΰδης (κανέλα), μιας αρωματικής ουσίας που έχει εγκριθεί για χρήση σε τρόφιμα, αλλά μπορεί να είναι επικίνδυνη όταν εισπνέεται Ηλεκτρονικό τσιγάρο και καρκίνος Η μακροχρόνια επίδραση της χρήσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου στον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου είναι άγνωστη. Σε μελέτη έχει φανεί ότι η νικοτίνη προάγει τη διάδοση του καρκίνου του πνεύμονα μέσω του α7-νικοτινικού υποδοχέα της ακετυλοχολίνης (α7-nachr). 152 Είναι ήδη γνωστό ότι η νικοτίνη in vitro και in vivo σε πειραματικά μοντέλα ενεργοποιεί καρκινογόνα σηματοδοτικά μονοπάτια, συμπεριλαμβανομένου του πολλαπλασιασμού, της αγγειογένεσης και της προώθησης της κινητικότητας των κυττάρων. 3 Όλες αυτές είναι επιδράσεις που ούτως ή άλλως εγείρουν ανησυχίες σχετικά με τον ρόλο της νικοτίνης στην προώθηση της ανάπτυξης και την εξάπλωση του καρκίνου. 153 Έχει βρεθεί ότι το θερμαντικό στοιχείο στο ηλεκτρονικό τσιγάρο προκαλεί την τυχαία παραγωγή καρκινογόνων καρβονυλικών ενώσεων στο αερόλυμα, όπως φορμαλδεΰδη, ακεταλδεΰδη, ακρολεϊνη. 154 Μια μελέτη του 2009 που ανατέθηκε από τον FDA βρήκε τις γνωστές καρκινογόνες ουσίες διαιθυλενογλυκόλη και νιτροζαμίνες σε ιχνοποσότητες. 155 Βέβαια, φαίνεται ότι οι χρήστες του ηλεκτρονικού 43

46 τσιγάρου εκτίθενται μεν σε γνωστά καρκινογόνα, αλλά τα επίπεδά τους είναι αρκετά χαμηλότερα από αυτά που βρίσκονται στα συμβατικά προϊόντα καπνού. 39 Ωστόσο, ίσως με τα νεότερα συστήματα "τύπου δεξαμενής" τα οποία διαθέτουν υψηλότερης τάσης μπαταρίες, οι χρήστες μπορούν να εκτεθούν σε ίσα ή ακόμη και υψηλότερα επίπεδα της καρκινογόνου φορμαλδεΰδης, σε σχέση με τον καπνό του τσιγάρου. 77 Σε μία πρόσφατη μελέτη, 156 χρησιμοποιήθηκαν ανθρώπινα βρογχικά επιθηλιακά κύτταρα που περιείχαν μεταλλάξεις (στα γονίδια p53 και KRAS) που παρατηρούνται σε καπνιστές με κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα. Κάποια κύτταρα εκτέθηκαν σε αερόλυμα ηλεκτρονικού τσιγάρου χαμηλής και υψηλής συγκέντρωσης νικοτίνης, ενώ κάποια άλλα εκτέθηκαν σε καπνό κανονικού τσιγάρου επίσης χαμηλής και υψηλής συγκέντρωσης νικοτίνης. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα κύτταρα που εκτίθενται σε αερόλυμα υψηλής συγκέντρωσης νικοτίνης εμφάνισαν ένα πρότυπο γονιδιακής έκφρασης παρόμοιο με των κυττάρων που εκτέθηκαν σε καπνό τσιγάρου Ηλεκτρονικό τσιγάρο και εγκυμοσύνη Το κάπνισμα κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης εξακολουθεί να αποτελεί ένα σημαντικό πρόβλημα δημόσιας υγείας. Για να ελαττώσουν τις αρνητικές επιπτώσεις από το κάπνισμα, αρκετές γυναίκες στρέφονται προς τα ηλεκτρονικά τσιγάρα. Προς το παρόν, δεν υπάρχει κάποιο στοιχείο που να αποδεικνύει ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα είναι ασφαλή για χρήση κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Είναι σημαντικό οι κλινικοί γιατροί να επισημαίνουν ότι οποιαδήποτε έκθεση σε νικοτίνη είναι επιβλαβής για την υγεία τόσο της μητέρας όσο και του εμβρύου. 157 Η νικοτίνη απορροφάται γρήγορα από τη μητέρα και εύκολα διαπερνά τον πλακούντα και εισέρχεται στην αιματική κυκλοφορία του εμβρύου. 158 Αποτέλεσμα αυτού είναι η αυξημένη πιθανότητα δυσμενών επιπτώσεων στην ανάπτυξη του παιδιού, όπως παρουσιάζονται παρακάτω. Σε αντίθεση με άλλες τερατογόνες ουσίες, φαίνεται ότι η νικοτίνη είναι πιο επιβλαβής για το αναπτυσσόμενο έμβρυο κατά τη διάρκεια του τελευταίου τριμήνου της εγκυμοσύνης

47 Τα έμβρυα που εκτίθενται σε νικοτίνη προγεννητικά τείνουν να έχουν χαμηλότερο βάρος γέννησης, 158 καθώς και μειωμένο όγκο εγκεφάλου, νεφρών, πνευμόνων και πλακούντα. 160 Κακή ανάπτυξη του εμβρύου έχει επίσης παρατηρηθεί με τη χρήση καπνού χωρίς καύση καθώς και με τη θεραπεία με υποκατάστατα νικοτίνης. 161 Κλινικές μελέτες έχουν δείξει ότι η in utero έκθεση σε νικοτίνη είναι επιβλαβής για το αναπτυσσόμενο αναπνευστικό σύστημα. Αυτά τα παιδιά, έχουν αυξημένη πιθανότητα ανάπτυξης λοιμώξεων του ανώτερου αναπνευστικού, βρογχίτιδας και άλλων λοιμώξεων του κατώτερου αναπνευστικού. 162 Παιδιά που εκτίθενται προγεννητικά στη νικοτίνη έχουν επίσης αυξημένη επίπτωση της υπέρτασης σε όλη την παιδική ηλικία και αργότερα στη ζωή τους, 163 ενώ έχει αποδειχθεί επανειλημμένα ότι η προγεννητική έκθεση σε νικοτίνη μεταβάλλει τη φυσιολογική ανάπτυξη του εγκεφάλου. Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν από ενδομήτρια μαγνητική απεικόνιση (MRI), η οποία έδειξε μειωμένο συνολικό όγκο του εγκεφάλου σε έμβρυα που εκτίθενται σε νικοτίνη. 160 Επίσης, υπάρχει αυξημένη επίπτωση της διαταραχής ελλειμματικής προσοχής Υπερκινητικότητας (ADHD), στην οποία η διαταραγμένη λειτουργία της σεροτονίνης μπορεί να παίζει κάποιο ρόλο. 164 Πέρα από τη νικοτίνη, τα υγρά που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά τσιγάρα περιέχουν διάφορες άλλες ουσίες των οποίων η ασφάλεια κατά την εγκυμοσύνη δεν έχει εκτιμηθεί. Οι Bahl et al. 150 αξιολόγησαν διάφορα υγρά αναπλήρωσης ηλεκτρονικών τσιγάρων και βρήκαν ότι όλες οι αρωματικές ουσίες, εκτός από μία, είναι κυτταροτοξικές σε ανθρώπινα εμβρυικά βλαστοκύτταρα. Λαμβάνοντας όλα αυτά υπόψη, δεν είναι σωστό να συστήνεται το ηλεκτρονικό τσιγάρο για χρήση κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης Μηχανικός τραυματισμός από ηλεκτρονικά τσιγάρα Δύο περιπτώσεις τραυματισμού εξαιτίας μηχανικής βλάβης ηλεκτρονικών τσιγάρων έχουν αναφερθεί στην έγκριτη βιβλιογραφία. Η πρώτη 165 αφορά έναν ενήλικο άνδρα που υπέστη σοβαρά εγκαύματα στο δεξί του πόδι ως αποτέλεσμα έκρηξης της μπαταρίας του ηλεκτρονικού τσιγάρου. Η δεύτερη περίπτωση 166 αφορούσε έναν ενήλικο άνδρα που υπέστη τραυματισμό στο στόμα, όταν το 45

48 ηλεκτρονικό τσιγάρο που χρησιμοποιούσε εξερράγη στο στόμα του. Ο ασθενής υπέστη εγκαύματα στο στόμα και την κοιλιακή χώρα, πληγές στο στόμα και θραύση δοντιών Δηλητηριάσεις τυχαίες και σκόπιμες από ηλεκτρονικά τσιγάρα Τα υγρά αναπλήρωσης μπορούν να είναι τοξικά ή θανατηφόρα αν ληφθούν με διαφορετικό τρόπο από τον οποίο προορίζονται να ληφθούν. 53 Δεν είναι άλλωστε τυχαίο ότι όλο και αυξάνεται ο αριθμός των αναφερόμενων στην επιστημονική βιβλιογραφία περιστατικών που αφορούν τοξικότητα από διαλύματα που περιέχουν νικοτίνη. 167, 168 Υπάρχει, επίσης, μια αύξηση στον αριθμό των κλήσεων προς τα κέντρα δηλητηριάσεων που αφορούν δηλητηριάσεις από τα υγρά αυτά. 169 Οι δηλητηριάσεις αυτές μπορεί να συμβούν κατά λάθος από παιδιά ή σκόπιμα από ενήλικες σε περίπτωση απόπειρας αυτοκτονίας. Αφορούν κυρίως εισπνοή, επαφή με τα μάτια, με το δέρμα και λιγότερο συχνά κατάποση του υγρού. Η νικοτίνη απορροφάται ταχέως από τους πνεύμονες, το δέρμα και τους βλεννογόνους, και η θανατηφόρος δόση κυμαίνεται από 10 έως 60 mg. Δεδομένου ότι ορισμένα υγρά περιέχουν νικοτίνη σε συγκέντρωση περίπου 100 mg/ml, υπάρχει και η πιθανότητα θανατηφόρας τοξικότητας. Ήπια δηλητηρίαση από υγρό ηλεκτρονικού τσιγάρου εκδηλώνεται με συμπτώματα ζάλης, ναυτίας, εμέτου, ταχυκαρδίας, τρόμου, εφίδρωσης, πόνου στο στήθος και υπέρτασης. Κοιλιακό άλγος, σιελόρροια, δακρύρροια, και διάρροια έχουν επίσης αναφερθεί. Πιο σοβαρά συμπτώματα που αναφέρθηκαν είναι βραδυκαρδία, υπόταση, αναπνευστική παράλυση, κολπική μαρμαρυγή και δύσπνοια. Τα συμπτώματα αρχίζουν συνήθως μέσα σε 15 λεπτά ύστερα από οξεία έκθεση στο υγρό που περιέχει νικοτίνη και εξαφανίζονται μέσα σε 1-2 ώρες. 167 Έκθεση στο υγρό μέσω του δέρματος μπορεί να οδηγήσει σε καθυστερημένη έναρξη και παράταση των συμπτωμάτων. Η νικοτίνη απορροφάται καλά από το δέρμα όταν βρίσκεται σε αλκαλικά διαλύματα, όπως είναι και τα υγρά αναπλήρωσης. 46

49 Τυχαίες δηλητηριάσεις με νικοτίνη ηλεκτρονικού τσιγάρου Έχουν υπάρξει περιπτώσεις τυχαίας δηλητηρίασης όταν παιδιά κατάπιαν το υγρό αναπλήρωσης των ηλεκτρονικών τσιγάρων. 170, 171, 172 Αυτά τα παιδιά παρουσίασαν διαφορετικά συμπτώματα, με τον εμετό να είναι κοινό σε όλες τις περιπτώσεις. Οι δύο περιπτώσεις ήταν πιο ήπιες: ένα παιδί έκανε εμετό μετά την κατάποση του υγρού αναπλήρωσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου, ενώ το άλλο παιδί παρουσίασε ευερεθιστότητα και αλλαγές συμπεριφοράς. Η άλλη περίπτωση ήταν πιο σοβαρή 170 και αφορούσε βρέφος που παρουσίασε ταχυκαρδία, αναπνευστικές αλλαγές και αταξία. Σε όλες τις περιπτώσεις τα παιδιά ανάρρωσαν από τη δηλητηρίαση ακολουθώντας ιατρική θεραπεία. Σκόπιμη κατάχρηση/απόπειρες αυτοκτονίας Έχουν καταγραφεί αρκετές περιπτώσεις σκόπιμης κατάχρησης ή απόπειρας αυτοκτονίας που σχετίζονται με το ηλεκτρονικό τσιγάρο. Κάποιες μάλιστα από τις απόπειρες αυτοκτονίας ήταν και θανατηφόρες. 173, 174, 175 Στις περιπτώσεις αυτές έγινε κατάποση ή ενδοφλέβια ένεση του υγρού του ηλεκτρονικού τσιγάρου σε δόσεις πάνω από τις θανατηφόρες. 4. ΠΑΘΗΤΙΚΟ ΑΤΜΙΣΜΑ Τα ηλεκτρονικά τσιγάρα μπορεί να μην εκλύουν καπνό, όπως τα συμβατικά, αλλά απελευθερώνουν αερόλυμα, το οποίο εκπνέεται από τον χρήστη και άρα οι παρευρισκόμενοι εκτίθενται σε αυτό. Πολύς λόγος έχει γίνει σχετικά με το κατά πόσο το παθητικό άτμισμα, όπως λέγεται πλέον σε αντιστοιχία με το παθητικό κάπνισμα, ενέχει κινδύνους για την ανθρώπινη υγεία, με τις διάφορες μελέτες να έχουν αντικρουόμενα αποτελέσματα. Οι Schripp et al. 65 μέτρησαν τα επίπεδα διαφόρων τοξινών και νικοτίνης στο αερόλυμα ηλεκτρονικών τσιγάρων σε σχεδόν πραγματικές συνθήκες χρήσης. Τα κύρια συστατικά που βρέθηκαν είναι 1,2-προπανοδιόλη (προπυλενογλυκόλη), 1,2,3-προπανοτριόλη, διακετίνη, αρωματικές ουσίες και ίχνη νικοτίνης. Ωστόσο, ήταν σε πολύ χαμηλότερα επίπεδα σε σχέση με αυτά που εκλύονται από το συμβατικό τσιγάρο. Αυτό επιβεβαιώνεται και από τη μελέτη του McAuley, 80 ο 47

50 οποίος βρήκε ότι το άτμισμα απέδωσε ng/l νικοτίνης στον αέρα εσωτερικού χώρου, σε σύγκριση με τα ng/l νικοτίνης που προήλθαν από το κάπνισμα συμβατικού τσιγάρου. Οι Ingebrethsen et al. 83 διαπίστωσαν ότι στα αερολύματα ηλεκτρονικών τσιγάρων υπάρχουν σωματίδια με διαμέτρους κατά μέσο όρο μεταξύ 250 και 450 nm, σε συγκέντρωση περίπου 10 9 σωματίδια/cm 3, στοιχεία τα οποία είναι συγκρίσιμα με εκείνα που βρέθηκαν στον καπνό του συμβατικού τσιγάρου. Μια μελέτη από τους Flouris et al. 176 βρήκε ότι η οξεία παθητική έκθεση στο αερόλυμα των ηλεκτρονικών τσιγάρων δεν επηρέασε την γενική αίματος σε μη καπνιστές. Αντίθετα, η παθητική έκθεση σε καπνό κανονικού τσιγάρου τους προκάλεσε αύξηση των λευκών αιμοσφαιρίων, των λεμφοκυττάρων και των κοκκιοκυττάρων για τουλάχιστον μία ώρα. Οι ίδιοι συγγραφείς 63 διαπίστωσαν ότι η ελεγχόμενη έκθεση για 1 ώρα σε αερόλυμα ηλεκτρονικού τσιγάρου δεν επηρέασε σημαντικά την πνευμονική λειτουργία σε ανθρώπους. Αλλά ούτε και η παθητική έκθεση σε καπνό τσιγάρου το έκανε. Επίσης, βρέθηκε ότι τόσο το ηλεκτρονικό όσο και το συμβατικό τσιγάρο δημιούργησαν παρόμοια επίπεδα κοτινίνης (μεταβολίτης νικοτίνης) στον ορό του αίματος μετά από παθητική έκθεση. Σε μελέτη των Goniewicz et al., 39 αερολύματα από 12 διαφορετικές επωνυμίες ηλεκτρονικού τσιγάρου αναλύθηκαν για την ύπαρξη τοξικών συστατικών. Ως προϊόν αναφοράς χρησιμοποιήθηκε ένας εισπνευστήρας φαρμακευτικής νικοτίνης. Τα αερολύματα όντως περιείχαν τοξικά συστατικά (φορμαλδεΰδη, ακεταλδεΰδη, ακρολεΐνη, τολουένιο, ΝΝΝ, ΝΝΚ), αλλά σε επίπεδα 9 ως 450 φορές χαμηλότερα σε σύγκριση με τον καπνό των κανονικών τσιγάρων, και σε πολλές περιπτώσεις ήταν συγκρίσιμα με ίχνη αυτών των ουσιών που βρίσκονταν και στο προϊόν αναφοράς. Οι Czogala et al. 79 συνέκριναν το αερόλυμα που παράγεται από τα ηλεκτρονικά τσιγάρα με τον καπνό των κανονικών τσιγάρων. Η μελέτη έδειξε ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα είναι πηγή παθητικής έκθεσης σε νικοτίνη αλλά όχι σε τοξικές ουσίες καύσης. Ωστόσο, η συγκέντρωση της νικοτίνης στο αερόλυμα βρέθηκε πολύ 48

51 χαμηλότερη από ό, τι στον καπνό. Συγκεκριμένα, οι ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις νικοτίνης που εκλύθηκαν από διάφορες μάρκες ηλεκτρονικών τσιγάρων κυμάνθηκαν από 0,82 έως 6,23 μg/m 3, ενώ η μέση συγκέντρωση νικοτίνης που προέκυψε από το κάπνισμα τσιγάρων ήταν 10 φορές υψηλότερη (31,60 ± 6,91 έναντι 3,32 ± 2,49 μg/m 3, αντίστοιχα). Όσον αφορά τα λεπτά σωματίδια, η μέση συγκέντρωση που προέκυψε ύστερα από κάπνισμα συμβατικού ήταν 7 φορές υψηλότερη από την αντίστοιχη συγκέντρωση που προέκυψε κατόπιν χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου. Το αερόλυμα του ηλεκτρονικού τσιγάρου δεν ήταν πηγή έκθεσης μονοξειδίου του άνθρακα, εν αντιθέσει με το συμβατικό τσιγάρο. Επίσης, σε μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε υπό πραγματικές συνθήκες έκθεσης 177 (σε σπίτια) βρέθηκαν τα εξής: Η νικοτίνη στον αέρα των σπιτιών καπνιστών συμβατικού τσιγάρου ήταν 5,7 φορές υψηλότερη από ό, τι στα σπίτια των χρηστών ηλεκτρονικού τσιγάρου. Βέβαια, οι συγκεντρώσεις νικοτίνης και κοτινίνης στον αέρα των σπιτιών των χρηστών ηλεκτρονικού τσιγάρου ήταν υψηλότερες από ό, τι στα σπίτια μη καπνιστών. Το παθητικό άτμισμα οδήγησε στα ίδια επίπεδα νικοτίνης στο αίμα, όπως η παθητική εισπνοή καπνού τσιγάρου, γεγονός που επιβεβαιώθηκε και από άλλη μελέτη. 63 Το τελευταίο αυτό εύρημα αναδεικνύει ότι η μετάβαση από τα συμβατικά τσιγάρα στα ηλεκτρονικά τσιγάρα δεν άρει τις δυσμενείς επιπτώσεις για τους παρευρισκομένους. Αυτό που σίγουρα προκύπτει από τα παραπάνω είναι ότι περισσότερη έρευνα απαιτείται για να εκτιμηθούν οι συνέπειες της παθητικής έκθεσης στη νικοτίνη, κυρίως όσον αφορά τους ευάλωτους πληθυσμούς, δηλαδή τα παιδιά, τις έγκυες και τα άτομα με καρδιαγγειακές παθήσεις. 5. ΔΡΑΣΤΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ ΣΤΡΕΣ 5.1. Δραστικές μορφές οξυγόνου (ROS: Reactive Oxygen Species) Οι δραστικές μορφές (Reactive Species, RS) μπορούν να ταξινομηθούν σε τέσσερις ομάδες με βάση το κύριο άτομο που εμπλέκεται: δραστικές μορφές οξυγόνου (reactive oxygen species, ROS), δραστικές μορφές αζώτου (reactive nitrogen species, RNS), δραστικές μορφές θείου (reactive sulfur species, RSS) και 49

52 δραστικές μορφές χλωριδίου (reactive chloride species, RCS). 178 Από όλες τις ενώσεις που προέρχονται από τον οξειδωτικό μεταβολισμό, οι ROS είναι αυτές που παράγονται σε μεγαλύτερη αφθονία. Οι δραστικές μορφές οξυγόνου (ROS) είναι μια οικογένεια μορίων που σχηματίζονται στα αερόβια κύτταρα. Κατά τη διάρκεια του φυσιολογικού κυτταρικού μεταβολισμού, ένα μόριο οξυγόνου (Ο2) υποβάλλεται σε αναγωγή τεσσάρων ηλεκτρονίων και τα ενδιάμεσα προϊόντα που σχηματίζονται είναι δραστικά και τοξικά για το κύτταρο (εκτός του νερού) (Σχήμα 1). Αυτά τα ενδιάμεσα προϊόντα ονομάζονται δραστικές μορφές οξυγόνου. Σχήμα 1: Αναγωγή οξυγόνου κατά τον κυτταρικό μεταβολισμό Σε χαμηλές έως μέτριες συγκεντρώσεις, οι ROS συμμετέχουν στις φυσιολογικές κυτταρικές διαδικασίες, σχετικές με τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος και σε κάποιες οδούς κυτταρικής σηματοδότησης. 179 Ωστόσο, σε υψηλές συγκεντρώσεις τόσο οι ROS όσο και οι RNS δημιουργούν οξειδωτικό στρες και νιτροδωτικό στρες αντίστοιχα, προκαλώντας ανεπιθύμητες τροποποιήσεις σε κυτταρικά συστατικά, όπως είναι τα λιπίδια, 180 οι πρωτεΐνες 181 και το DNA. 182 Το οξειδωτικό στρες έχει αποδειχθεί ότι συμμετέχει στην παθογένεση πολλών παθήσεων, συμπεριλαμβανομένων των καρδιαγγειακών, των νευροεκφυλιστικών και του καρκίνου Χημικά χαρακτηριστικά των ROS Αρκετές ROS είναι ελεύθερες ρίζες, που σημαίνει ότι διαθέτουν ένα ή περισσότερα ασύζευκτα ηλεκτρόνια σθένους. Οι ελεύθερες ρίζες είναι συνήθως ασταθείς και εξαιρετικά δραστικές επειδή τα ασύζευκτα ηλεκτρόνια τείνουν να σχηματίζουν ζεύγη με άλλα ηλεκτρόνια. Σε αυτές συμπεριλαμβάνονται: το ανιόν 50

53 υπεροξειδίου (O 2 ), η ρίζα υδροξυλίου (ΗΟ ), το μονοξείδιο του αζώτου (NO ) και λιπιδικές ρίζες. Άλλες ROS, όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H 2 O 2 ), το υπεροξυνιτρώδες ανιόν (OONO ) και το υποχλωριώδες οξύ δεν είναι ελεύθερες ρίζες αλλά έχουν οξειδωτικές ιδιότητες. Το ανιόν υπεροξειδίου (O2 ) και το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2) παράγονται ενζυματικώς και εμπλέκονται τόσο στις φυσιολογικές διαδικασίες σηματοδότησης όσο και στις παθολογικές καταστάσεις που σχετίζονται με το οξειδωτικό στρες. Άλλες ROS, όπως το υπεροξυνιτρώδες ανιόν (OONO ) και η ρίζα υδροξυλίου (ΗΟ ), δεν θεωρούνται μόρια σηματοδότησης, λόγω της υψηλής δραστικότητας της φύσης τους και των μη αναστρέψιμων τροποποιήσεων που προκαλούν, αλλά μπορούν παρ 'όλα αυτά να συμβάλλουν στο οξειδωτικό στρες και να βλάψουν παθολογικά τους ιστούς. Ανιόν υπεροξειδίου (O2, Superoxide) Το ανιόν υπεροξειδίου (O2 ) από μόνο του δεν είναι ιδιαίτερα δραστικό. Σχηματίζεται μέσω της αναγωγής του μοριακού οξυγόνου από πολλά ένζυμα, συμπεριλαμβανομένων των NADPH οξειδασών (NOx) και άλλων που αναφέρονται παρακάτω. Το O2 είναι μία σημαντική πηγή υπεροξειδίου του υδρογόνου (H2O2), εφόσον μπορεί αυθόρμητα να αναχθεί σε H2O2 ή να μετατραπεί σε H2O2 από τη δισμουτάση του υπεροξειδίου (SOD). 183 Αν και ένα μεγάλο μέρος του O2 που παράγεται μετατρέπεται ταχέως σε H2O2, το O2 μπορεί να προκαλέσει κάποιες τροποποιήσεις, όπως η οξείδωση συμπλόκων σιδήρου, συμπεριλαμβανομένων των ομάδων αίμης. 184 Υπεροξείδιο του υδρογόνου (H 2 O 2, Hydrogen Peroxide) Το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2) κυρίως σχηματίζεται από την αναγωγή του O2 από την SOD. Το H2O2 έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον στη σηματοδότηση λόγω της υψηλότερης σταθερότητάς του σε σχέση με τις ρίζες οξυγόνου και την ικανότητα να διαπερνά βιολογικές μεμβράνες. Εξαιτίας αυτών των ικανοτήτων του, το H2O2 όχι μόνο δρα σε παρακείμενες στόχους, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμεύει σε παρακρινείς λειτουργίες, όπως μεταξύ των ενδοθηλιακών και των λείων μυϊκών 51

54 κυττάρων για τη ρύθμιση του αγγειοκινητικού τόνου. Το H 2 O 2 αντιδρά με την κυστεΐνη και τη μεθειονίνη των πρωτεϊνών για να σχηματίσει δισουλφιδικούς δεσμούς (-SSR) ή (-SOH), που μπορούν να επηρεάσουν τη λειτουργία της πρωτεΐνης. Οι τροποποιήσεις αυτές είναι αναστρέψιμες από αντιοξειδωτικούς μηχανισμούς, όπως η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης (GPX) και η peroxiredoxin. 185 Ρίζα Υδροξυλίου (HO, Hydroxyl Radical) Η ρίζα υδροξυλίου (HO ) είναι πολύ δραστική, με έναν εξαιρετικά σύντομο χρόνο ημιζωής ( 10 9 s), 186 η οποία αντιδρά στη θέση σχηματισμού της επιτιθέμενη στα βιολογικά μόρια, συμπεριλαμβανομένων των αμινοξέων/πρωτεϊνών, των υδατανθρακών, των λιπιδίων και του DNA. Σχηματίζεται από τη διάσπαση του H2O2 η οποία καταλύεται από ελεύθερα μέταλλα, ή από μοριακό οξυγόνο που διεγειρόμενο από ακτινοβολία αντιδρά με H2O. Η HO παίζει σημαντικό ρόλο στην οξειδωτική βλάβη που σχετίζεται με το οξειδωτικό στρες Οξειδωτικό στρες και οξειδωτική βλάβη Σε υγιείς αερόβιους οργανισμούς, η παραγωγή των δραστικών μορφών (RS) είναι περίπου ισορροπημένη με αυτή των αντιοξειδωτικών αμυντικών συστημάτων. 188 Η ισορροπία αυτή, ωστόσο, δεν είναι τέλεια, με αποτέλεσμα κάποια βλάβη να εμφανίζεται συνεχώς εξαιτίας των RS. Με άλλα λόγια, η αντιοξειδωτική άμυνα των οργανισμών περισσότερο ελέγχει τα επίπεδα των RS παρά τα εξαλείφει. Αυτό συμβαίνει γιατί είναι ενεργειακά «φθηνότερη» η επισκευή ή η αντικατάσταση των βιομορίων που υφίστανται ζημιά από το να διατηρείται μια περίσσεια αντιοξειδωτικής άμυνας. 188 Ένας άλλος λόγος είναι ότι τα αντιοξειδωτικά δεν είναι σε θέση να αναχαιτίσουν κάποιες RS, καθώς αυτές είναι τόσο πολύ δραστικές που θα αντιδράσουν με ό, τι συναντήσουν πρώτα. Τέλος, ένας ακόμη λόγος είναι ότι οι RS έχουν ουσιαστικό ρόλο in vivo, αφού συμμετέχουν σε διάφορα κυτταρικά γεγονότα, όπως είναι η οξειδοαναγωγική ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης και άλλα κυτταρικά γεγονότα. 189 Αυτή η διαταραχή της ισορροπίας μεταξύ των οξειδωτικών και των αντιοξειδωτικών μηχανισμών, προς όφελος των πρώτων, ονομάζεται οξειδωτικό 52

55 στρες και η οξειδωτική βλάβη μπορεί να οριστεί ως η βιομοριακή βλάβη που προκαλείται από την επίθεση των RS κατά των συστατικών των ζωντανών οργανισμών. 190 Το οξειδωτικό στρες συμβάλλει σε πολλές παθολογικές καταστάσεις όπως είναι ο καρκίνος, διάφορες νευρολογικές διαταραχές, 191 η αθηροσκλήρωση, η υπέρταση, 192 ο διαβήτης, το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας, η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια 193 και το άσθμα Βιοδείκτες οξειδωτικού στρες Επειδή το ανθρώπινο σώμα δεν είναι πλήρως προστατευμένο έναντι της οξειδωτικής βλάβης, κάποια από τα συστατικά του δέχονται επίθεση από τις ελεύθερες ρίζες και τα προϊόντα που προκύπτουν συνήθως χρησιμοποιούνται ως βιοδείκτες οξειδωτικού στρες. Η εκτίμηση της έκτασης του οξειδωτικού στρες με τη χρήση βιοδεικτών που βρίσκονται στο αίμα, τα ούρα και σε άλλα βιολογικά υγρά, είναι απαραίτητη για την διερεύνηση διαφόρων παθολογικών καταστάσεων, καθώς επίσης και για την αξιολόγηση της τοξικότητας διαφόρων παραγόντων και της αποτελεσματικότητας των φαρμάκων. Πολλοί δείκτες έχουν προταθεί, συμπεριλαμβανομένων της μηλονικής διαλδεΰδης (MDA, malondialdehyde) και της 4-hydroxynonenal (4-HNE) ως δείκτες της λιπιδικής υπεροξείδωσης. Επίσης, η 8- υδροξυγουανίνη και η thymineglycol ως δείκτες της οξειδωτικής βλάβης στο DNA. Τέλος, τα πρωτεϊνικά καρβονύλια και η νιτροτυροσίνη ως δείκτες της οξείδωσης των πρωτεϊνών και των αμινοξέων Παραγωγή ROS Οι ROS μπορούν να παραχθούν με πολλές διαφορετικές βιοχημικές διεργασίες εντός του σώματος, όπως είναι για παράδειγμα η αναγωγή του μοριακού οξυγόνου κατά τη διάρκεια της αερόβιας αναπνοής, ενώ αρκετοί είναι και οι εξωγενείς παράγοντες που μπορούν να προκαλέσουν την παραγωγή τους, όπως είναι το κάπνισμα (Σχήμα 2). 53

56 Σχήμα2: Δραστικές μορφές οξυγόνου και αζώτου (ROS και RNS) και οι πηγές τους από ενδογενείς και εξωγενείς παράγοντες Βιολογικές πηγές παραγωγής ROS NADPH οξειδάση (ΝΟΧ) Οι NADPH οξειδάσες (Nox) συνιστούν μια οικογένεια ενζύμων που αποτελείται από εφτά μέλη, τις Nox1-5 και τις Duox1/ Αρκετές ισομορφές της NADPH οξειδάσης βρέθηκαν εκφρασμένες σε διάφορους τύπους κυττάρων του αγγειακού τοιχώματος, συμπεριλαμβανομένων των ενδοθηλιακών κυττάρων, των λείων μυϊκών κυττάρων και των ινοβλαστών. 197 Μόνο οι Nox1, Nox2, Nox4 και Nox5 υπάρχουν σε καρδιαγγειακούς ιστούς. 196 Τα ένζυμα αυτά καταλύουν την αναγωγή του μοριακού οξυγόνου χρησιμοποιώντας την NADPH προκειμένου να μεταφερθούν ηλεκτρόνια μέσα στο κύτταρο διαμέσου της κυτταρικής μεμβράνης. Αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης είναι η παραγωγή, κατά κύριο λόγο, ανιόντος υπεροξειδίου (O2 ), όπως φαίνεται και στη χημική αντίδραση παρακάτω. Ωστόσο, στην περίπτωση των Nox4, παράγεται κυρίως H2O2. 54

57 Αν και η Nox είναι απαραίτητη για τη φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού, η προς τα πάνω ρύθμισή της και η υπερδραστηριότητά της συμβάλει στο οξειδωτικό στρες και την καρδιαγγειακή νόσο. Σε διάφορα ζωικά μοντέλα αγγειακής νόσου, έχει αποδειχθεί ότι υπάρχει ενεργοποίηση ή/και προς τα πάνω ρύθμιση της NADPH οξειδάσης στο τοίχωμα των αγγείων. 198 Οξειδάση της ξανθίνης (XO) Η οξειδάση της ξανθίνης (XO) καταλύει τη μετατροπή της υποξανθίνης προς ξανθίνη και της ξανθίνης σε ουρικό οξύ. Το O2 σχηματίζεται ως παραπροϊόν της αντίδρασης αυτής. Η XO είναι επίσης ικανή να παράγει H2O2, ιδιαίτερα σε συνθήκες χαμηλής συγκέντρωσης οξυγόνου. 199 Το ήπαρ συνθέτει πρωτίστως αφυδρογονάση της ξανθίνης, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε ΧΟ με πρωτεόλυση. Η ΧΟ είναι η οξειδωμένη μορφή της αφυδρογονάσης της ξανθίνης. Η XO που κυκλοφορεί στο αίμα μπορεί στη συνέχεια να προσκολληθεί στα ενδοθηλιακά κύτταρα μέσω των γλυκοζαμινογλυκανών. Υπάρχουν ενδείξεις ότι τα ενδοθηλιακά κύτταρα από μόνα τους μπορούν να εκφράσουν την αφυδρογονάση της ξανθίνης (η οποία μετατρέπεται σε ΧΟ) και ότι αυτή η έκφραση ρυθμίζεται προς τα πάνω με έναν τρόπο εξαρτώμενο από οξειδοαναγωγικές διαδικασίες, όταν η δραστικότητα της ενδοθηλιακής NADPH οξειδάσης είναι αυξημένη. Λιποξυγενάση (LO) Τα ένζυμα της οικογένειας της λιποξυγενάσης καταλύουν την οξείδωση των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που εμπλέκονται στη βιοσύνθεση των φλεγμονωδών μορίων. 200 Αυξημένη έκφραση της 5- λιποοξυγονάσης (5-LO) βρίσκεται σε αθηροσκληρωτικές πλάκες και ανευρύσματα της κοιλιακής αορτής. 55

58 Μυελοϋπεροξειδάση Η μυελοϋπεροξειδάση καταλύει την οξείδωση των ιόντων αλογονιδίου (Cl, Br, I ) καθώς και των θειοκυανικών (SCN ), ανάγοντας το H 2 O 2 σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση: 201 Η μυελοϋπεροξειδάση είναι μία υπεροξειδάση που περιέχει αίμη 202 και η οποία εκφράζεται σε ουδετερόφιλα και μονοκύτταρα. Τα υποαλογονώδη οξέα που προκύπτουν είναι ισχυρά οξειδωτικά τα οποία πιστεύεται ότι έχουν ρόλο στην αναπνευστική έκρηξη των φαγοκυττάρων. Μιτοχονδριακή αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (αναπνευστική αλυσίδα) Τα μιτοχόνδρια (στα καρδιαγγειακά κύτταρα) παράγουν σημαντικές ποσότητες O2 στα συμπλέγματα Ι και ΙΙΙ της αναπνευστικής αλυσίδας, ως παραπροϊόν της αναπνοής. 203 To σύμπλεγμα I απελευθερώνει O2 στη μιτοχονδριακή μήτρα και θεωρείται ο κύριος παραγωγός O Η εντοπισμένη στη μιτοχονδριακή μήτρα SOD2 (υπεροξειδική δισμουτάση-2) ανάγει το O2 σε H2O2, το οποίο με τη σειρά του ανάγεται προς νερό από την GPx (υπεροξειδάση της γλουταθειόνης) ή την καταλάση. To σύμπλεγμα III απελευθερώνει επίσης O2 στο διαμεμβρανικό χώρο του μιτοχονδρίου, όπου ανάγεται από την SOD1 (υπεροξειδική δισμουτάση-1). 205 Παραδόξως, τα ίδια τα μιτοχόνδρια είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στις ROS. Η οξειδωτική βλάβη μειώνει τη δραστηριότητά τους και αυξάνει την παραγωγή ROS από τα ίδια (Mito-ROS). 206 Οι Mito-ROS με τη σειρά τους επάγουν την παραγωγή ROS από άλλες πηγές (π.χ., NADPH οξειδάσες, enos, ΧΟ). 207 Δυσλειτουργική ενδοθηλιακή συνθάση του μονοξειδίου του αζώτου (enos) Η συνθάση του μονοξειδίου του αζώτου καταλύει την παραγωγή του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ) από αργινίνη, οξυγόνο και NADPH, σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση: 208 Αργινίνη + οξυγόνο + NADPH NO + κιτρουλίνη + NADP + 56

59 Η enos παράγει μονοξείδιο του αζώτου (NO), το οποίο επάγει την αγγειοδιαστολή, αναστέλλει τη συσσώρευση των αιμοπεταλίων και αποτρέπει την αθηροθρόμβωση. 209, 210 Σε περίπτωση αδυναμίας του ενδοθηλίου να παράγει επαρκείς ποσότητες ΝΟ, εμφανίζεται ενδοθηλιακή δυσλειτουργία. Το οξειδωτικό στρες συμβάλλει σημαντικά στην ενδοθηλιακή δυσλειτουργία, κυρίως λόγω της ταχείας οξειδωτικής αδρανοποίησης του ΝΟ από την περίσσεια O2. Το υπεροξυνιτρώδες ανιόν (ONOO ), που σχηματίζεται από την αντίδραση του ΝΟ με το O2, είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό το οποίο μπορεί να περάσει διαμέσου των διαύλων ιόντων της μεμβράνης. Το ONOO- είναι ικανό να οξειδώνει την ΒΗ4 [(6R )5,6,7,8-τετραϋδροβιοπτερίνη], η οποία είναι ένας απαραίτητος συμπαράγοντας για το ένζυμο enos, γεγονός το οποίο καθιστά την enos δυσλειτουργική. Απόρροια αυτού είναι η αυξημένη παραγωγή O2 και το μειωμένο NO 211 και κατ επέκταση η εμφάνιση ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας, όπως έχει αποδειχθεί σε διάφορα ζωικά μοντέλα και σε ασθενείς με ενδοθηλιακή δυσλειτουργία Εξωγενείς πηγές οξειδωτικών Το οξειδωτικό στρες μπορεί να προκληθεί και από περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως είναι διάφορες χημικές ουσίες, το υπεριώδες φως, μολυσματικοί οργανισμοί και άλλοι παράγοντες που παρατίθενται παρακάτω: Καπνός τσιγάρου Ο καπνός του τσιγάρου αποτελείται από δύο φάσεις: τη σωματιδιακή φάση (πίσσα) που περιέχει σταθερές ελεύθερες ρίζες και την αέρια φάση που περιέχει τοξίνες και ελεύθερες ρίζες. Οι ROS σχηματίζονται από υδατοδιαλυτά συστατικά της πίσσας και μπορούν να βλάψουν τα κύτταρα και το DNA. 212 Επιπλέον, η εισπνοή του καπνού του τσιγάρου ενεργοποιεί κάποιους ενδογενείς μηχανισμούς, όπως η συσσώρευση ουδετερόφιλων και μακροφάγων, τα οποία αυξάνουν περαιτέρω το οξειδωτικό στρες. 213 Οι ενώσεις που περιέχονται στον καπνό του τσιγάρου έχει αποδειχθεί ότι ενεργοποιούν την ενδοθηλιακή NADPH οξειδάση 214 και εξασθενούν τη 57

60 μιτοχονδριακή λειτουργία, προκαλώντας με αυτόν τον τρόπο μιτοχονδριακό οξειδωτικό στρες. 215 Η έκθεση στο όζον Η έκθεση στο όζον μπορεί να προκαλέσει λιπιδική υπεροξείδωση και να επάγει την εισροή ουδετερόφιλων στο επιθήλιο του αεραγωγού. 216 Ακόμη και σε υγιή άτομα, προκαλεί μείωση των πνευμονικών λειτουργιών. 217 Υπεροξία Η υπεροξία αναφέρεται σε συνθήκες υψηλότερων επιπέδων οξυγόνου από την κανονική μερική πίεση του οξυγόνου στους πνεύμονες ή σε άλλους ιστούς του σώματος. Οδηγεί σε μεγαλύτερη παραγωγή δραστικών μορφών οξυγόνου και αζώτου. 218 Ιόντα βαρέων μετάλλων Ιόντα βαρέων μετάλλων, όπως σιδήρου, χαλκού, καδμίου, υδραργύρου, νικελίου, μολύβδου και αρσενικού, μπορούν να επάγουν την παραγωγή δραστικών ριζών μέσω αντίδρασης τύπου Fenton και να προκαλέσουν κυτταρική βλάβη μέσω οξείδωσης των λιπιδίων και αντίδρασης με πυρηνικές πρωτεΐνες και DNA. 219 Το O2 -. και το H2O2 μπορούν να αλληλεπιδρούν με μέταλλα μετάπτωσης, όπως ο σίδηρος και ο χαλκός, μέσω καταλυόμενης από μέταλλο αντίδρασης Haber- Weiss/Fenton για να σχηματίσουν ρίζες HO., σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση: Fe 2+ (Cu + ) + H2O2 Fe 3+ (Cu 2+ ) + HO. + HO Αντιοξειδωτικά ένζυμα ικανά να προστατεύουν από το οξειδωτικό στρες Αντιοξειδωτικό, σύμφωνα με τον ορισμό, είναι «κάθε ουσία που, όταν είναι παρούσα σε χαμηλές συγκεντρώσεις σε σύγκριση με εκείνες ενός υποστρώματος που μπορεί να οξειδωθεί (κάθε οργανικό μόριο in vivo), καθυστερεί σημαντικά ή εμποδίζει την οξείδωση του εν λόγω υποστρώματος". 188 Σε απάντηση προς το οξειδωτικό στρες, τα κύτταρα ενεργοποιούν τη μεταγραφή προστατευτικών αντιοξειδωτικών γονιδίων μέσω μεταγραφικών παραγόντων 58

61 ευαίσθητων στην οξειδοαναγωγή, όπως ο πυρηνικός ερυθροειδής παράγοντας-2 (Nrf2). 220 Τα αντιοξειδωτικά ένζυμα, τα οποία παρουσιάζονται πιο αναλυτικά παρακάτω, ταχέως διασπούν τις ROS σε λιγότερο δραστικά ή μη δραστικά προϊόντα κι έτσι καθίστανται σημαντικά στην πρόληψη της βλάβης από το οξειδωτικό στρες (Σχήμα 3). Υπεροξειδική δισμουτάση (SOD) Η υπεροξειδική δισμουτάση καταλύει τη μετατροπή του O2 προς H2O2 και οξυγόνο, σύμφωνα με την αντίδραση: Αυτή η αντίδραση ονομάζεται αυτοξειδοαναγωγή, επειδή το υπόστρωμα (O2 ) αντιδρά με τον εαυτό του για να δώσει ένα οξειδωμένο προϊόν (οξυγόνο) και ένα ανηγμένο προϊόν (H2O2). Στους ανθρώπους, υπάρχουν τρεις ισομορφές της SOD. Η SOD1 (Cu-Zn-SOD) είναι ένα διαλυτό ένζυμο που βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα (αλλά και στο διαμεμβρανικό χώρο των μιτοχονδρίων), η SOD2 (Mn-SOD) βρίσκεται στη μιτοχονδριακή μήτρα και η SOD3 (EC-SOD) είναι ένα εξωκυττάριο ένζυμο. Και τα τρία ισοένζυμα καταλύουν τη μετατροπή του O2 σε οξυγόνο και H2O2, συμβάλλοντας έτσι στην αντιοξειδωτική λειτουργία. 209 Καταλάση Η καταλάση είναι ένα τετραμερές που αποτελείται από τέσσερα πολυπεπτίδια και που καταλύει τη διάσπαση του H2O2 σε νερό και οξυγόνο. 221 Η υπερέκφραση της καταλάσης έχει προστατευτικές επιδράσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα, όπως η μειωμένη αθηροσκλήρωση και η αναστολή της υπερτροφίας του αορτικού τοιχώματος που προκαλείται από την αγγειοτενσίνη II

62 Υπεροξειδάση της γλουταθειόνης (GPx) Οκτώ διαφορετικές ισομορφές της GPx (GPx1 8) έχουν ταυτοποιηθεί στον άνθρωπο. Η GPx ανάγει το ελεύθερο H 2 O 2 σε νερό και τα λιπιδικά υδροϋπεροξείδια στις αντίστοιχες αλκοόλες τους. 223 Peroxiredoxins (PRXs) Οι Peroxiredoxins είναι μια κατηγορία 6 αντιοξειδωτικών ενζύμων που τυπικά ταξινομούνται με βάση τα χαρακτηριστικά των καταλυτικών κυστεϊνών τους ως: 2- Cys (Prx1-4), άτυπη 2-Cys (Prx5) και 1-Cys (Prx6). Τα ένζυμα αυτά είναι εκφρασμένα σε καρδιαγγειακούς ιστούς και στα κυκλοφορούντα ερυθροκύτταρα, προφανώς για να προστατεύουν την αιμοσφαιρίνη από την οξείδωση που οδηγεί σε αναιμία. 224 Θειορεδοξίνες (TRXs) Στα θηλαστικά, υπάρχουν δύο τύποι θειορεδοξίνης, η θειορεδοξίνη-1 (Trx1) στο κυτοσόλιο και η θειορεδοξίνη 2 (Trx2) στα μιτοχόνδρια. Η Trx θεωρείται ένα σημαντικό σύστημα προστασίας στο αγγειακό σύστημα, ενεργώντας άμεσα μέσω της αντιοξειδωτικής της δράσης. 225 Οξυγενάση της αίμης (HO) Η οξυγενάση της αίμης (HO) είναι το ένζυμο που καταλύει το πρώτο στάδιο αποικοδόμησης της αίμης, με αποτέλεσμα να παράγονται ισομοριακές ποσότητες μονοξειδίου του άνθρακα, χολοπρασίνης και δισθενούς σιδήρου. Στα θηλαστικά, υπάρχουν τρεις ισομορφές της ΗΟ. Η HO-1 επάγεται από ερεθίσματα όπως το οξειδωτικό στρες, η υποξία και ορισμένες κυτοκίνες, ενώ η HO-2 είναι μια συστατική ισομορφή. Η HO-3 έχει φτωχή ενζυματική δράση. 226 Παραοξονάσες (PONs) Υπάρχουν τρία ένζυμα παραοξονασών (PON1, PON2 και PON3). Παρά τις διαφορετικές ενζυματικές τους δραστηριότητες, μπορούν να προκαλέσουν ή να αποτρέψουν την αθηροσκλήρωση, όταν απαλείφονται ή υπερεκφράζονται, 60

63 αντίστοιχα, πιθανότατα επειδή μειώνουν τις ROS. 227 Οι ισομορφές PON2 και PON3 μπορούν να εμποδίσουν την παραγωγή O 2 από τα μιτοχόνδρια. Σχήμα 3: Ένζυμα που εμπλέκονται στην παραγωγή και απενεργοποίηση των ROS Παθολογικές καταστάσεις που αυξάνουν το οξειδωτικό στρες Σε καταστάσεις όπως η υπέρταση, η υπερχοληστερολαιμία και ο διαβήτης έχουμε αυξημένη παραγωγή ROS. Τα ανιόντα υπεροξειδίου και άλλες ROS αντιδρούν με τη σειρά τους με το ΝΟ και το απενεργοποιούν. Η απώλεια του ΝΟ μπορεί εν μέρει να εξηγήσει γιατί αυτές οι καταστάσεις προδιαθέτουν την εμφάνιση αθηροσκλήρωσης. Υπέρταση Η NADPH οξειδάση είναι πιθανό να αντιπροσωπεύει την κύρια και βασική πηγή ROS. Η αρτηριακή πίεση μειώνεται σε μοντέλα όπου έχει γίνει φαρμακολογική αναστολή της NADPH οξειδάσης. 229 Υπερχοληστερολαιμία Σε υπερχοληστερολαιμικούς ασθενείς με στεφανιαία νόσο, η NADPH οξειδάση και η XO φαίνεται να είναι οι κύριες πηγές O2, αντιπροσωπεύοντας το 60% και 25% της παραγωγής O2 στην στεφανιαία αρτηρία, αντίστοιχα. 230 Τόσο η LDL όσο 61

64 και η οξειδωμένη LDL (oxldl) έχει αποδειχθεί ότι διεγείρουν την παραγωγή O 2 και ONOO, ενώ συμβάλουν και στην αποσύζευξη της enos. 231 Σακχαρώδης διαβήτης Οι διαβητικοί παρουσιάζουν αυξημένα ποσοστά αθηροσκλήρωσης και καρδιομυοπάθειας πιθανότατα, εν μέρει, λόγω του οξειδωτικού στρες του επαγόμενου από την υπεργλυκαιμία. Η υπεργλυκαιμία διεγείρει την κυτταρική παραγωγή ROS από διάφορες πηγές, με τη μιτοχονδριακή αναπνευστική αλυσίδα να θεωρείται ο κύριος παραγωγός O Η γλυκόζη μπορεί να αντιδράσει με πρωτεΐνες για να σχηματίσει ένα προϊόν Amadori, το οποίο οξειδώνεται και σχηματίζεται ένα τελικό προϊόν προχωρημένης γλυκοζυλίωσης (Advanced Glycation End products, AGEP). 233 Το AGEP ενεργοποιεί τον υποδοχέα RAGE και αυτός με τη σειρά του την παραγωγή ROS μέσω Nox Η αποσύζευξη της enos έχει αποδειχθεί σε διαβήτη τύπου 1 επαγόμενο από στρεπτοζοτοκίνη Φυσιολογικός ρόλος ROS στο καρδιαγγειακό σύστημα Οι ROS διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στο καρδιαγγειακό σύστημα, συμμετέχοντας σε διάφορα σηματοδοτικά μονοπάτια και ρυθμίζοντας κατ αυτόν τον τρόπο διάφορες λειτουργίες, όπως την κυτταρική μετανάστευση, τον αγγειακό τόνο και την απόπτωση των κυττάρων. Κυτταρική μετανάστευση Η μετανάστευση των αγγειακών λείων μυϊκών κυττάρων και των ενδοθηλιακών κυττάρων είναι διαδικασίες που σχετίζονται άμεσα με την ανάπτυξη και την αποκατάσταση της βλάβης των αγγείων. Οι ROS ρυθμίζουν πολλά βήματα στη μεταναστευτική διαδικασία, συμπεριλαμβανομένης της σηματοδότησης της τυροσινικής κινάσης 236 και της δέσμευσης της ιντεγκρίνης. 237 Η ποσότητα και ο τόπος παραγωγής των ROS είναι ζωτικής σημασίας για να μην οδηγηθούμε σε άτοπη μετανάστευση αγγειακών κυττάρων, διήθηση μακροφάγων και σχηματισμό βλάβης

65 Αγγειακός τόνος και καρδιακή συστολή Ένας βασικός ρυθμιστής του αγγειακού τόνου είναι το ΝΟ που παράγεται στο ενδοθήλιο από την enos. Το ΝΟ ενεργοποιεί τη γουανυλική κυκλάση, η οποία αυξάνει την παραγωγή cgmp με αποτέλεσμα τη χαλάρωση των λείων μυικών κυττάρων. 239 Η οξειδωτική τροποποίηση της enos από το υπεροξυνιτρώδες ανιόν, καθιστά το ένζυμο δυσλειτουργικό, με αποτέλεσμα αυτό να παράγει O2 αντί για NO. 240 Απόπτωση Στο καρδιαγγειακό σύστημα, η απόπτωση μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη του ιστού και σε μειωμένη καρδιακή λειτουργία. Μεγάλο μέρος της βλάβης που συμβαίνει μετά από έμφραγμα του μυοκαρδίου είναι λόγω της απόπτωσης του ιστού που δεν οξυγονωνόταν. Κατά τη διάρκεια της επαναιμάτωσης αυτών των ιστών, μεγάλες ποσότητες ROS παράγονται ενζυματικά από πολλές πηγές, συμπεριλαμβανομένων της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, των NΟΧ και των ΧΟ Καρδιαγγειακή νόσος και οξειδωτικό στρες Όπως προαναφέρθηκε, οι ROS είναι βασικοί παράγοντες για τη φυσιολογική καρδιαγγειακή λειτουργία. Ωστόσο, όταν παράγονται σε περίσσεια, σε καταστάσεις δηλαδή οξειδωτικού στρες, επηρεάζονται αρνητικά διάφορα σηματοδοτικά μονοπάτια που αφορούν την κυτταρική μετανάστευση, τον πολλαπλασιασμό, την απόπτωση, συμβάλλοντας τελικά στην ανάπτυξη ή την επιδείνωση της καρδιαγγειακής νόσου. Είναι χαρακτηριστική η περίπτωση της επαναιμάτωσης μετά από μια περίοδο ισχαιμίας στο καρδιαγγειακό σύστημα, η οποία προκαλεί ραγδαία αύξηση του οξειδωτικού στρες, γεγονός που οδηγεί σε μυοκαρδιακή βλάβη, τη λεγόμενη βλάβη της επαναιμάτωσης. 242 Συγκεκριμένα, η επαναφορά άφθονου οξυγόνου κατά την έναρξη της επαναιμάτωσης προκαλεί μέσα στα πρώτα λεπτά μεγάλη παραγωγή ελευθέρων ριζών οξυγόνου (ανιόν υπεροξειδίου, ρίζα υδροξυλίου και υπεροξυνιτρώδες ανιόν), οι οποίες καταστρέφουν τις μεμβράνες των κυττάρων

66 Το οξειδωτικό στρες, μειώνει επίσης τη βιοδιαθεσιμότητα του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ). Αυτό γίνεται μέσω της αλληλεπίδρασης των ελευθέρων ριζών που παράγονται με το ΝΟ, η οποία οδηγεί στην παραγωγή των πολύ δραστικών και δυνητικά τοξικών ONOO και άλλων RNS. 242, 244 Υπάρχει πληθώρα ερευνών που αποδεικνύει τη συμβολή του οξειδωτικού στρες στην ανάπτυξη παθήσεων των αγγείων και της καρδιάς: Για παράδειγμα, έχει αποδειχθεί ότι η αυξημένη παραγωγή O2 και ONOO προκαλεί αγγειακή φλεγμονή και βλάβη του DNA και επιταχύνει την αγγειακή γήρανση. 215 Η υψηλή πίεση του αίματος έχει βρεθεί ότι συσχετίζεται με μειωμένη αγγειοχάλαση και αυξημένη παραγωγή ROS από τις NΟΧs. Το O2 που παράγεται από τις NΟΧ μπορεί να αντιδράσει με το ΝΟ για να σχηματίσουν OONO, εμποδίζοντας την αγγειοδιασταλτική δράση του NO. 245 Όπως προαναφέρθηκε, τα μιτοχόνδρια είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στις ROS. Η οξειδωτική βλάβη μειώνει τη δραστηριότητά τους και αυξάνει την παραγωγή ROS από τα ίδια (Mito-ROS). 206 Οι Mito-ROS επάγουν την παραγωγή ROS από άλλες πηγές (π.χ. NADPH οξειδάσες, enos, ΧΟ). 207 Αυξημένα επίπεδα Μito-ROS είναι γνωστό ότι διεγείρουν την απελευθέρωση μιτοχονδριακών αποπτωτικών παραγόντων με τα αγγειακά κύτταρα να δείχνουν ιδιαίτερη ευαισθησία. 246 Στην αθηροσκληρωτική διαδικασία, μία αύξηση στον κυτταρικό θάνατο συμβάλλει στο σχηματισμό ενός νεκρωτικού πυρήνα στην πλάκα, ο οποίος την καθιστά ασταθή, ευνοώντας την αθηροθρόμβωση. 247 Έχει αποδειχθεί ότι αυξημένα επίπεδα Mito-ROS προκαλούν μυοκαρδιοπάθεια σε SOD2 / ποντίκια, 248 ενώ αντίθετα, ποντίκια με στοχευμένη στα μιτοχόνδρια υπερέκφραση καταλάσης εμφανίζουν παρατεταμένη διάρκεια ζωής και μειωμένη καρδιακή γήρανση. 249 Γενετική εξάλειψη της SOD1 οδηγεί σε αυξημένα επίπεδα O2 και ONOO, με αποτέλεσμα την αυξημένη αγγειοσυστολή, χωρίς όμως να παρατηρείται κάποια σημαντική αλλαγή στην αρτηριακή πίεση. 250 Μελέτες σε GPXknockout ποντίκια, έχουν δείξει ότι αυτά εμφανίζουν διαταραγμένη αγγειογένεση, 251 ενδοθηλιακή δυσλειτουργία, 252 καθώς και αυξημένη ευαισθησία στη βλάβη ισχαιμίας-επαναιμάτωσης. 253 Ποντίκια με υπερέκφραση θειορεδοξίνης εμφανίζουν μειωμένη -οφειλόμενη στις ROS- καρδιαγγειακή τοξικότητα

67 5.10 Φλεγμονή και οξειδωτικό στρες Τα φαγοκύτταρα παράγουν με τη βοήθεια ενζύμων ένα μεγάλο αριθμό ROS που χρησιμοποιούνται για την καταστροφή των εισβαλλόντων μικροοργανισμών. Η πρώτη υποψία ότι το οξυγόνο θα μπορούσε να σχετίζεται με τη λειτουργία των φαγοκυττάρων ήταν η ανακάλυψη της "αναπνευστικής έκρηξης" το Οι Baldridge και Gerard 255 διαπίστωσαν ότι όταν τα ουδετερόφιλα εκτίθονταν σε βακτήρια, εμφάνιζαν μια απότομη αλλά παροδική αύξηση στην πρόσληψη οξυγόνου. Σήμερα, γνωρίζουμε ότι τα φαγοκύτταρα παράγουν O2 με την αναγωγή ενός ηλεκτρονίου του οξυγόνου μέσω της NADPH οξειδάσης. Η NADPH οξειδάση είναι αδρανής στα φαγοκύτταρα που βρίσκονται σε ηρεμία, αλλά γίνεται λειτουργική όταν το κύτταρο ενεργοποιείται από μια ευρεία ποικιλία ερεθισμάτων, συμπεριλαμβανομένων των βακτηριδίων και ορισμένων φλεγμονωδών πολυπεπτιδίων (π.χ. C5a), με αποτέλεσμα την απελευθέρωση O2 προς το εξωκυττάριο περιβάλλον. Το μεγαλύτερο μέρος του O2 που απελευθερώνεται από τα φαγοκύτταρα αντιδρά με τον εαυτό του για να σχηματίσει H2O2. Από αυτούς τους παράγοντες σχηματίζεται ένας μεγάλος αριθμός πολύ δραστικών μικροβιοκτόνων οξειδωτικών: 256 Το υποχλωριώδες οξύ (HOCl) το οποίο παράγεται από την οξείδωση του Cl από το H2O2, αντίδραση καταλυόμενη από τη μυελοϋπεροξειδάση. Η ρίζα υδροξυλίου (OH ), που παράγεται από την αναγωγή του H2O2 από Fe ++ ή Cu + και το υπεροξυνιτρώδες ανιόν (ONOO ) που σχηματίζεται από την αντίδραση μεταξύ O 2 και του ΝΟ. Οι παραπάνω οξειδωτικές ουσίες, πέρα από τη θανάτωση των εισβαλλόντων μικροοργανισμών, προκαλούν ανεπιθύμητη βλάβη και σε κοντινούς ιστούς. Μάλιστα, πιστεύεται ότι συμβάλλουν στην εμφάνιση ενός μεγάλου αριθμού ασθενειών μεταξύ των οποίων είναι το εμφύσημα, το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας, η αθηροσκλήρωση και η ρευματοειδής αρθρίτιδα

68 5.11. Νευροεκφυλιστικές ασθένειες και οξειδωτικό στρες Ο εγκέφαλος καταναλώνει πολύ οξυγόνο και τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα είναι άφθονα στη λιπιδική διπλοστιβάδα του. 258 Σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη νευροεκφυλιστικών ασθενειών έχει η οξειδωτική βλάβη των λιπιδίων αυτών και όχι μόνο. Δεν είναι τυχαίο ότι προϊόντα λιπιδικής υπεροξείδωσης βρέθηκαν αυξημένα στις νόσους Alzheimer, Parkinson και στη νόσο του Huntington. 259 Η οξειδωτική βλάβη των πρωτεϊνών μπορεί να έχει σημαντικές συνέπειες για το νευρικό σύστημα, με αποτέλεσμα την ανώμαλη γλυκόλυση και μεταβολισμό, ακόμα και κυτταροσκελετικές ανωμαλίες. 260 Έχει βρεθεί ότι η εξαρτώμενη από την ηλικία συσσώρευση πρωτεϊνικών καρβονυλίων στον εγκέφαλο σχετίζεται με την επίσης εξαρτώμενη από την ηλικία ευαισθησία σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες. 261 Η οξειδωτική βλάβη του DNA, σε συνδυασμό με τη μείωση της επιδιόρθωσής του με την πάροδο των ετών, είναι ένας από τους πλέον σημαντικούς μοριακούς μηχανισμούς που προκαλούν την εμφάνιση νευροεκφυλιστικών ασθενειών. 262 Ως μια άλλη πηγή ROS μπορούν να δράσουν τα μη φυσιολογικά συσσωματώματα πρωτεϊνών. Η συσσωμάτωση πρωτεϊνικών συστατικών οδηγεί σε διαταραχές όπως η νόσος του Alzheimer (συσσωματώματα Αβ και πρωτεϊνών tau), η νόσος του Parkinson (συσσωματώματα Lewy) και η νόσος του Huntington (συνάθροιση πρωτεϊνών Huntington). 263 Τα συσσωματώματα αυτά επάγουν περαιτέρω το οξειδωτικό στρες αφού προκαλούν τη δυσλειτουργία των μιτοχονδρίων και την παραγωγή ROS από αυτά, με αποτέλεσμα την πρόκληση βλάβης του DNA των μιτοχονδρίων οδηγώντας έτσι σε απόπτωση Καρκίνος και οξειδωτικό στρες Οι ROS είναι ικανές να προκαλέσουν βλάβες στο DNA και δυσλειτουργίες στο μηχανισμό επιδιόρθωσής του. Η οξείδωση του DNA από αυτές τις δραστικές μορφές οδηγεί στο σχηματισμό 8-υδροξυ-2'-δεοξυγουανοσίνης, η οποία είναι σε θέση να δημιουργήσει μεταλλάξεις στο DNA προωθώντας έτσι τη γήρανση και την καρκινογένεση

69 Οι ROS έχουν ένα τεράστιο φάσμα πιθανών δράσεων επί των κυττάρων και κανείς θα μπορούσε εύκολα να τις χαρακτηρίσει τόσο ως αντι-καρκινικές (π.χ. πρόκληση απόπτωσης, αναστολή αγγειογένεσης) ή ως προ-καρκινικές (προαγωγή του πολλαπλασιασμού, αγγειογένεση, μετάσταση, καταστολή της απόπτωσης). Οπότε, προκύπτει το ερώτημα τι κυριαρχεί στον καρκίνο οι καλές ή οι κακές επιπτώσεις των ROS; Τα αποτελέσματα από διάφορες μελέτες φανερώνουν ότι κυριαρχούν οι δεύτερες. Ποντίκια που στερούνται CuZnSOD, ένα σημαντικό σαρωτή ριζών υπεροξειδίου (O2 ), έχουν αυξημένα ποσοστά ανάπτυξης καρκίνου του ήπατος αργότερα στη ζωή τους. 266 Αν και η CuZnSOD είναι παρούσα στα περισσότερα μέρη του κυττάρου, ο πιο σημαντικός σαρωτής O2 στη μιτοχονδριακή μήτρα είναι η MnSOD. Απουσία αυτού του ενζύμου σε ποντικούς είναι θανατηφόρος σύντομα μετά τη γέννηση, επισημαίνοντας τη δυνατότητα της περίσσειας μιτοχονδριακών O2 να προκαλέσουν σοβαρή βλάβη ΡΟΛΟΣ ΣΤΗ ΔΙΑΚΟΠΗ ΤΟΥ ΚΑΠΝΙΣΜΑΤΟΣ Τα ηλεκτρονικά τσιγάρα θεωρούνται ως βοηθητικά στην προσπάθεια διακοπής ή ελάττωσης του καπνίσματος και καπνιστές προβαίνουν στην αγορά τους και για αυτόν το λόγο. 29 Ωστόσο, όσα στοιχεία έχουν δημοσιευτεί προς το παρόν σχετικά με το κατά πόσο τα ηλεκτρονικά τσιγάρα βοηθούν στη μείωση ή τη διακοπή του καπνίσματος, αυτά είναι αντικρουόμενα. Σαφή συμπεράσματα δεν μπορούν ακόμα να εξαχθούν αφού τα στοιχεία είναι περιορισμένα και αμφισβητήσιμα λόγω του μικρού αριθμού μελετών, των χαμηλών ποσοστών των καπνιστών που εν τέλει διακόπτουν το κάπνισμα και των μεγάλων διαστημάτων εμπιστοσύνης. 268 Πρόσφατα, πραγματοποιήθηκε και μία συστηματική ανασκόπηση 269 στην οποία συμπεριλήφθηκαν τυχαιοποιημένες ελεγχόμενες μελέτες. Σε αυτές είχαν μετρηθεί τα ποσοστά αποχής νυν καπνιστών (με ή χωρίς κίνητρο να σταματήσουν το κάπνισμα) από το συμβατικό τσιγάρο μετά από 6 μήνες και παραπάνω χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου. Από δύο μελέτες φάνηκε ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα βοηθούν τους καπνιστές να σταματήσουν το κάπνισμα μακροπρόθεσμα σε 67

70 σύγκριση με το εικονικό ηλεκτρονικό τσιγάρο (χωρίς νικοτίνη). Άλλη μελέτη, η οποία συνέκρινε ηλεκτρονικό τσιγάρο-επίθεμα νικοτίνης δεν διαπίστωσε καμία σημαντική διαφορά στα ποσοστά αποχής στους έξι μήνες. Περίπου το 6% των πρώην καπνιστών που χρησιμοποιούσαν ηλεκτρονικά τσιγάρα σε καθημερινή βάση ξεκίνησε ξανά το κάπνισμα μετά από 1 μήνα και 6% μετά από 1 χρόνο, και σχεδόν το ήμισυ των διπλών χρηστών σταμάτησαν το κάπνισμα μετά από 1 χρόνο, γεγονός που υποδεικνύει ότι η χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου μπορεί να είναι αποτελεσματική στην πρόληψη της υποτροπής και στη διακοπή. 270 Οι Bullen et al. 271 διεξήγαγαν μια τυχαιοποιημένη κλινική δοκιμή σε 657 ανθρώπους με σκοπό να παρατηρήσουν την επίδραση των ηλεκτρονικών τσιγάρων σε σύγκριση με τα επιθέματα νικοτίνης στη μείωση της επιθυμίας για τσιγάρο. Τα ηλεκτρονικά τσιγάρα, με ή χωρίς νικοτίνη, είχαν αποτελεσματικότητα στο να βοηθήσουν τους καπνιστές να σταματήσουν το κάπνισμα, παρόμοια με αυτή των επιθεμάτων νικοτίνης. Και στις δύο περιπτώσεις πάντως, η αποτελεσματικότητα ήταν μέτρια και εμφανίστηκαν λίγες ανεπιθύμητες ενέργειες. Οι Caponnetto et al. 125 πραγματοποίησαν πρόσφατα μία τυχαιοποιημένη κλινική μελέτη σε 300 καπνιστές που δεν επιθυμούσαν να σταματήσουν το κάπνισμα. Η διαφορά στον αριθμό των τσιγάρων που κάπνιζαν μετά το άτμισμα ηλεκτρονικού τσιγάρου θεωρήθηκε η κύρια παράμετρος για την εκτίμηση της διακοπής του καπνίσματος. Μόνο το 8,7% των καπνιστών συγκρατήθηκαν εντελώς από το κάπνισμα μετά από 52 εβδομάδες. Ωστόσο, οι ερευνητές παρατήρησαν σημαντική μείωση του στερητικού συνδρόμου και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι, ανεξάρτητα από την περιεκτικότητα σε νικοτίνη του ηλεκτρονικού τσιγάρου, η χρήση του μειώνει τον αριθμό των τσιγάρων που καπνίζουν άτομα τα οποία δεν σκοπεύουν να διακόψουν το κάπνισμα και διευκόλυνε την παρατεταμένη αποχή από τον καπνό, χωρίς να προκαλέσει σημαντικές παρενέργειες. Μία παρόμοια μελέτη 97 πραγματοποιήθηκε με τη συμμετοχή 14 ασθενών με σχιζοφρένεια που δεν σκόπευαν να σταματήσουν το κάπνισμα μέσα στις επόμενες 30 ημέρες. Επτά από τους 14 συμμετέχοντες (50%) μείωσαν κατά 50% τον αριθμό 68

71 των τσιγάρων που κάπνιζαν ανά ημέρα μετά από ένα χρόνο. Δύο συμμετέχοντες (14,3%) δεν κάπνισαν καθόλου κανονικό τσιγάρο στο ίδιο διάστημα. Τα θετικά και αρνητικά συμπτώματα της σχιζοφρένειας δεν αυξήθηκαν μετά την διακοπή του καπνίσματος. Αυτή η μελέτη έδειξε για πρώτη φορά ότι η χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου ελάττωσε σημαντικά την κατανάλωση τσιγάρων χωρίς να προκαλέσει σημαντικές παρενέργειες σε ασθενείς με χρόνια σχιζοφρένεια που καπνίζουν αλλά δεν προτίθενται να σταματήσουν το κάπνισμα. Παρ όλο που η χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου φαίνεται από τα παραπάνω ότι βοηθάει στη μείωση του αριθμού των τσιγάρων, τα αποτελέσματα δεν είναι ενθαρρυντικά όσον αφορά την οριστική διακοπή του καπνίσματος. Μια πρόσφατη μελέτη 272 διεξήχθη σε δείγμα 4064 ενήλικων καπνιστών στη Μεγάλη Βρετανία, από τους οποίους οι 1759 (43%) παρακολουθήθηκαν ακόμα και μετά από ένα χρόνο. Οι συγγραφείς κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η καθημερινή χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου, ενώ παράλληλα ο χρήστης συνεχίζει το κάπνισμα, φαίνεται να σχετίζεται με περισσότερες προσπάθειες του χρήστη να διακόψει ή να ελαττώσει το κάπνισμα, αλλά όχι και με τη διακοπή αυτή καθ αυτή του καπνίσματος. Από πληθυσμιακές μελέτες, 22, 273, 274 φαίνεται ότι η χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου στον πραγματικό κόσμο σχετίζεται με σημαντικά χαμηλότερες πιθανότητες διακοπής του καπνίσματος τσιγάρων. Mία συστηματική ανασκόπηση και μετα-ανάλυση δείχνει ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα, όπως χρησιμοποιούνται σήμερα, σχετίζονται με σημαντικά μικρότερα ποσοστά διακοπής του καπνίσματος. 275 Σύμφωνα με αυτήν, οι πιθανότητες διακοπής των τσιγάρων ήταν 28% χαμηλότερες για εκείνους που χρησιμοποιούσαν ηλεκτρονικά τσιγάρα συγκριτικά με εκείνους που δεν τα χρησιμοποιούσαν. Σε σύγκριση με τους καπνιστές κανονικών τσιγάρων, οι διπλοί χρήστες είναι πιο πιθανό να σκοπεύουν να σταματήσουν το κάπνισμα και πιθανότερο να έχουν επιχειρήσει να διακόψουν το κάπνισμα τον τελευταίο χρόνο

72 7. ΔΙΠΛΗ ΧΡΗΣΗ Η «διπλή χρήση», δηλαδή η χρήση ηλεκτρονικών και συμβατικών τσιγάρων από τον καπνιστή, είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη τόσο μεταξύ ενηλίκων 22 όσο και εφήβων. 24 Ένας σημαντικός λόγος είναι ότι η διπλή χρήση θεωρείται ως πιο υγιεινή επιλογή σε σχέση με την αποκλειστική χρήση κανονικού τσιγάρου, καθώς ο διπλός χρήστης φαίνεται να μειώνει τον αριθμό των τσιγάρων που καπνίζει ανά ημέρα. Η καπνιστική συμπεριφορά ενός ατόμου, συμπεριλαμβανομένων τόσο των χρόνων που καπνίζει όσο και του αριθμού των τσιγάρων που κάνει ανά ημέρα, επηρεάζει τον κίνδυνο εμφάνισης αρνητικών επιπτώσεων στην υγεία. 277 Γενικά, ενώ έχει φανεί η ευεργετική επίδραση στην υγεία για όσους κόβουν το κάπνισμα, 5 δεν μπορούμε να πούμε ότι η μείωση του αριθμού των τσιγάρων έχει κάποιο όφελος, αφού τα ευρήματα από διάφορες μελέτες είναι προς το παρόν αντιφατικά. 278 Η έκθεση του Surgeon General των ΗΠΑ το κατέληξε στο συμπέρασμα ότι «η μείωση του αριθμού των τσιγάρων που καπνίζονται ανά ημέρα είναι πολύ λιγότερο αποτελεσματική από την εξ ολοκλήρου διακοπή του καπνίσματος για την αποφυγή των κινδύνων του πρόωρου θανάτου από όλες τις αιτίες που σχετίζονται με το κάπνισμα." Ελαφρύ κάπνισμα, ακόμη και 1-4 τσιγάρα την ημέρα, σχετίζεται με αξιοσημείωτα αυξημένο κίνδυνο καρδιαγγειακής νόσου. 279 Τόσο η διάρκεια του καπνίσματος σε έτη όσο και η ένταση καθορίζουν τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου. Ο σχετικός κίνδυνος θανάτου από καρκίνο του πνεύμονα μεταξύ των ενηλίκων στις ΗΠΑ αυξάνεται όσο αυξάνονται τα συνολικά έτη που καπνίζει κάποιος και ο αριθμός των τσιγάρων. 280 Παρόμοια αποτελέσματα έχουν παρατηρηθεί και για άλλες κακοήθειες, όπως ο καρκίνος του παγκρέατος και του οισοφάγου. 281,

73 8. ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΠΕΡΙ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΤΣΙΓΑΡΩΝ 8.1. Ελληνική Ευρωπαϊκή νομοθεσία Για αρκετά χρόνια η κατασκευή, η πώληση και η διαφήμιση των ηλεκτρονικών τσιγάρων δε ρυθμιζόταν από κάποιο νομοθετικό πλαίσιο. Τα τελευταία χρόνια, ωστόσο, αναγνωρίζοντας την αυξανόμενη χρήση και την αγορά τους σε συνδυασμό με το γεγονός ότι τα προϊόντα αυτά περιέχουν νικοτίνη, κατέστη απαραίτητη η ύπαρξη κανονισμών ασφάλειας και ποιότητας. Ορισμένες χώρες μάλιστα, συμπεριλαμβανομένης της Αυστραλίας, της Βραζιλίας, της Αργεντινής, της Ουρουγουάης και της Κολομβίας, έχουν απαγορεύσει εντελώς τα ηλεκτρονικά τσιγάρα. 18 Τον Φεβρουάριο του 2014 το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο εξέδωσε οδηγία που αφορά την κατασκευή, την παρουσίαση και την πώληση των ηλεκτρονικών τσιγάρων και τον Σεπτέμβριο του 2016 έγινε προσαρμογή της ελληνικής νομοθεσίας (Νόμος 4419/ ΦΕΚ 174/Α/ ) προς την Οδηγία αυτή (2014/40/ΕΕ). Συγκεκριμένα, σύμφωνα με αυτήν: 283 Τα ηλεκτρονικά τσιγάρα και οι περιέκτες επαναπλήρωσης πρέπει να πληρούν τις εξής προδιαγραφές: α) Το υγρό που περιέχει νικοτίνη πρέπει να διατίθεται στην αγορά μόνο σε ειδικούς περιέκτες επαναπλήρωσης, ο όγκος των οποίων δεν υπερβαίνει τα 10 ml. β) Η νικοτίνη στο υγρό να μην υπερβαίνει τα 20 mg/ml. δ) Για την κατασκευή του υγρού που περιέχει νικοτίνη χρησιμοποιούνται μόνο υψηλής καθαρότητας συστατικά. ε) Εξαιρουμένης της νικοτίνης, στο υγρό πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο συστατικά που δεν είναι επικίνδυνα για την ανθρώπινη υγεία σε θερμαινόμενη ή μη μορφή. στ) Οφείλουν να περιλαμβάνουν κατάλογο όλων των συστατικών που περιέχονται στο προϊόν και πρέπει να φέρουν την ακόλουθη προειδοποίηση για την υγεία: «Το προϊόν αυτό περιέχει νικοτίνη, η οποία είναι εξαιρετικά εθιστική ουσία». 71

74 Όσον αφορά την πώληση και τη διαφήμιση των ηλεκτρονικών τσιγάρων, ισχύει πλέον ό,τι ισχύει και για τα λοιπά προϊόντα καπνού. Δηλαδή, απαγορεύεται η πώληση σε ανηλίκους καθώς και οι διασυνοριακές εξ αποστάσεως πωλήσεις ηλεκτρονικών τσιγάρων και περιεκτών επαναπλήρωσης από το εξωτερικό προς την Ελλάδα. Επίσης, απαγορεύεται η διαφήμιση και πώληση προϊόντων καπνού σε χώρους Υπηρεσιών Υγείας και εκπαιδευτικών ιδρυμάτων, η διαφήμιση στο διαδίκτυο, στον τύπο και σε άλλα έντυπα, στην τηλεόραση και στο ραδιόφωνο με σκοπό την προώθηση ηλεκτρονικών τσιγάρων και περιεκτών επαναπλήρωσης. Σχετικά με τη χρήση τους, αυτή απαγορεύεται σε όλους τους δημόσιους κλειστούς χώρους, καθώς και σε όλα τα καταστήματα υγειονομικού ενδιαφέροντος, ιδίως τα καταστήματα παρασκευής και προσφοράς φαγητών, ποτών, γλυκισμάτων, κάθε είδους παρασκευασμάτων γάλακτος, μικτών καταστημάτων και κέντρων διασκέδασης. Απαγορεύεται επίσης να διαφημίζεται σαν προϊόν που έχει μειωμένο κίνδυνο για την υγεία και ή ότι βοηθά στη διακοπή του καπνίσματος Αμερικάνικη Νομοθεσία Στις 8 Αυγούστου του 2016 και ο Αμερικάνικος Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) έθεσε τα ηλεκτρονικά τσιγάρα στο ίδιο ρυθμιστικό πλαίσιο με τα υπόλοιπα προϊόντα καπνού, όπως είχε κάνει νωρίτερα και η Ευρωπαϊκή Ένωση. 72

75 9. ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Το ηλεκτρονικό τσιγάρο προτείνεται σαν μία εναλλακτική λύση για την διακοπή του καπνίσματος, αλλά και σαν μία ασφαλέστερη επιλογή έναντι του συμβατικού για όσους αδυνατούν ή δεν επιθυμούν να το διακόψουν. Σε αυτή τη μελέτη συγκρίναμε την επίδραση των ηλεκτρονικών τσιγάρων έναντι των συμβατικών στους δείκτες οξειδωτικού στρες, μηλονική διαλδεΰδη (MDA) και πρωτεϊνικά καρβονύλια, στο πλάσμα υγιών καπνιστών, τόσο μετά από οξεία χρήση όσο και μετά από ένα μήνα χρήσης. Δεδομένου ότι το οξειδωτικό στρες εμπλέκεται σε πολλές παθολογικές καταστάσεις και έχει πρωτεύοντα ρόλο στη σωστή λειτουργία του ενδοθηλίου, ενώ παράλληλα ελάχιστα έχει διερευνηθεί η επίδραση της χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου σε αυτό, καθίσταται σαφές ότι είναι ένα πεδίο πάνω στο οποίο πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή τα επόμενα χρόνια. 73

76 Β ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 74

77 10. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ Πρόκειται για μια παρεμβατική, τυχαιοποιημένη μελέτη διασταυρούμενης μετάβασης. Η μελέτη αποτελείται από δύο φάσεις, μία οξεία και μία χρόνια, και σε αυτήν συμπεριλήφθηκαν 70 καπνιστές που παρακολουθούνταν από το ιατρείο διακοπής καπνίσματος του νοσοκομείου «Αττικόν». Στην οξεία φάση, 35 από τους 70 καπνιστές τυχαιοποιούνται ώστε να καπνίσουν είτε ένα κανονικό (con-cig) είτε ένα ηλεκτρονικό τσιγάρο (e-cig) με νικοτίνη συγκέντρωσης 12 mg/dl για 7 λεπτά (προσομοιώνοντας έτσι τη διάρκεια καπνίσματος ενός κανονικού τσιγάρου). Μετά από 20 λεπτά λήφθηκαν τα δείγματα αίματος και μετρήθηκε το εκπνεόμενο μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και 40 λεπτά αργότερα τα άτομα αυτά μεταβαίνουν στον εναλλακτικό τρόπο καπνίσματος (ηλεκτρονικό τσιγάρο με νικοτίνη ή κανονικό τσιγάρο, αντίστοιχα). Συνολικά, η περίοδος που μεσολάβησε μεταξύ της χρήσης των δύο τύπων τσιγάρων ήταν 60 λεπτά. Οι υπόλοιποι 35 καπνιστές τυχαιοποιούνται ώστε να καπνίσουν είτε ένα κανονικό είτε ένα ηλεκτρονικό τσιγάρο χωρίς νικοτίνη και μετά από μία περίοδο 60 λεπτών τα άτομα αυτά μεταβαίνουν στον άλλον τρόπο καπνίσματος (ηλεκτρονικό τσιγάρο χωρίς νικοτίνη ή κανονικό τσιγάρο, αντίστοιχα). Όσον αφορά τη χρόνια φάση, όλοι οι καπνιστές έλαβαν οδηγία να αντικαταστήσουν τα συμβατικά τσιγάρα με ηλεκτρονικό τσιγάρο συγκέντρωσης νικοτίνης 12 mg/dl για ένα μήνα. Είκοσι καπνιστές (μέσος όρος ηλικίας: 49±12, 57% γυναίκες) χρησιμοποιήθηκαν σαν control για τη χρόνια φάση της μελέτης. Στην οξεία φάση, οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε όλους τους καπνιστές κατά την έναρξη (baseline) και μετά το κάπνισμα του κανονικού ή του ηλεκτρονικού τσιγάρου (με ή χωρίς νικοτίνη). Οι μετρήσεις της χρόνιας φάσης πραγματοποιήθηκαν 1 μήνα αφότου οι εθελοντές κλήθηκαν να χρησιμοποιήσουν το ηλεκτρονικό τσιγάρο με νικοτίνη. Στους εθελοντές που χρησίμευσαν σαν control οι μετρήσεις έγινα κατά την έναρξη της μελέτης (baseline) καθώς και μετά το πέρας του ενός μήνα. 75

78 Η συμμόρφωση των εθελοντών με την οδηγία για αντικατάσταση του συμβατικού από το ηλεκτρονικό τσιγάρο, εκτιμήθηκε με βάση το τι ανέφεραν οι ίδιοι οι καπνιστές, αλλά και με βάση τις μετρήσεις του εκπνεόμενου μονοξειδίου του άνθρακα (CO) κατά την εξέταση που πραγματοποιήθηκε μετά τον 1 μήνα. Και στις δύο φάσεις θα εκτιμήσουμε τους δείκτες οξειδωτικού στρες στο πλάσμα: μηλονική διαλδεΰδη (MDA, malondialdehyde) και πρωτεϊνικά καρβονύλια (PCs, protein carbonyls). 11.ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΤΣΙΓΑΡΟ/ΚΑΝΟΝΙΚΟ ΤΣΙΓΑΡΟ Η συγκέντρωση νικοτίνης του υγρού του ηλεκτρονικού τσιγάρου που χρησιμοποιήθηκε κατά τη διάρκεια και των δύο φάσεων ήταν 12 mg/dl, ενώ οι συμμετέχοντες είχαν τη δυνατότητα να χρησιμοποιούν κανονικό τσιγάρο της προτίμησής τους στην οξεία φάση. 12. ΕΘΕΛΟΝΤΕΣ Στη μελέτη υπήρχε η δυνατότητα να συμμετάσχουν υγιείς καπνιστές κανονικών τσιγάρων, ηλικίας 18 ως 70 ετών, άνδρες και γυναίκες. Από τη μελέτη αποκλείστηκαν άτομα με ιστορικό ή παρουσία καρδιαγγειακών νοσημάτων. 13. ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΛΟΝΙΚΗΣ ΔΙΑΛΔΕΫΔΗΣ (MDA) Διαλύματα/αντιδραστήρια 1. Διάλυμα Beaker Παρασκευάστηκε με την προσθήκη 0,106 mg Ν-μεθυλο-2-φαινυλινδόλης σε 50 ml ακετονιτρίλιο. Μοριακή δομή: C15H13N Μοριακό βάρος: g/mol Περιγραφή: Η Ν-μεθυλο-2-φαινυλινδόλη (εικόνα 3) είναι μια ουσία που χρησιμοποιείται σαν χρωμογόνος παράγοντας για τον προσδιορισμό της MDA. 284 Υπό όξινες και μέσης θερμοκρασίας συνθήκες, η Ν-μεθυλο-2-76

79 φαινυλινδόλη βρέθηκε να αντιδρά με την MDA προς σχηματισμό ενός σταθερού χρωμοφόρου με μέγιστη απορρόφηση στα 586 nm. Εικόνα 3: Δομή Ν-μεθυλο-2-φαινυλινδόλης 2. Διάλυμα HCl 12N Μοριακή δομή: HCl Μοριακό βάρος: g/mol Περιγραφή: Χρησιμοποιείται για τη δημιουργία όξινων συνθηκών. Όργανα Αναλυτικός ζυγός 4 δεκαδικών ψηφίων: Gibertini E42, Italy Πιπέτες Brand Transferpette S, Germany Φυγόκεντρος Universal 32R, κεφαλή 1612 (12x3 g), RPM max. Υδατόλουτρο Φασματοφωτόμετρο Αρχή μεθόδου Η μηλονική διαλδεΰδη (malondialdehyde, MDA) είναι μία ιδιαίτερα δραστική διαλδεΰδη με τρία άτομα άνθρακα που παράγεται ως παραπροϊόν της υπεροξείδωσης των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων από τις ROS 285 αλλά και κατά τη διάρκεια του μεταβολισμού του αραχιδονικού οξέος για τη σύνθεση των προσταγλανδινών

80 Η μέτρηση των επιπέδων της MDA είναι μία μέθοδος που χρησιμοποιείται κατά κόρον σαν δείκτης της λιπιδικής υπεροξείδωσης σε πολλούς τύπους δειγμάτων, συμπεριλαμβανομένων των φαρμάκων και των βιολογικών δειγμάτων. Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της MDA βασίζεται στην αντίδραση της Ν-μεθυλο-2-φαινυλινδόλης (NMPI) με την MDA στους 45 C, υπό όξινες συνθήκες. Συγκεκριμένα, ένα μόριο MDA αντιδρά με 2 μόρια NMPI για να δώσει ένα σταθερό χρωμοφόρο με έντονη μέγιστη απορρόφηση στα 586 nm. 287 Η συγκέντρωση της MDA προσδιορίστηκε φασματοφωτομετρικά στα 586 nm και εκφράσθηκε σε μmol/l. Εκτέλεση προσδιορισμού: Σε eppendorf βάλαμε 170 μl πλάσματος από κάθε δείγμα και στη συνέχεια προσθέσαμε 553 μl διαλύματος Beaker καθώς και 128 μl HCl 12N. Στη συνέχεια, τα eppendorf τοποθετήθηκαν στο υδατόλουτρο για 1 h στους 45 ο C. Έτσι, πραγματοποιήθηκε η αντίδραση που φαίνεται και στο παρακάτω σχήμα (Σχήμα 4). Σχήμα 4: Αντίδραση MDA με την Ν-μεθυλο-2-φαινυλινδόλη 288 Μετά το πέρας της μίας ώρας, τα eppendorf τοποθετήθηκαν στον πάγο για 5 λεπτά και στη συνέχεια φυγοκεντρήθηκαν για 15 λεπτά, στις 4000 στροφές (rpm) και σε θερμοκρασία 4 ο C. Τέλος, μετρήθηκε η απορρόφηση των υπερκειμένων στα 586 nm στο φασματοφωτόμετρο. Δημιουργήθηκε μία καμπύλη διακρίβωσης (calibration curve) από ένα προετοιμασμένο (standard) διάλυμα MDA (από 2 έως 20 μmol/ml) για τον ακριβή ποσοτικό προσδιορισμό. 78

81 14. ΜΕΤΡΗΣΗ ΠΡΩΤΕΙΝΙΚΩΝ ΚΑΡΒΟΝΥΛΙΩΝ (PC s) Διαλύματα/Αντιδραστήρια 1. Διάλυμα DNPH (2,4-dinitrophenylhydrazine) 289 Παρασκευάστηκε με την προσθήκη 0,0198 g DNPH σε 10 ml 2N HCl. Μοριακή δομή: C6H6N4O4 Μοριακό βάρος: g/mol Εικόνα 4: Δομή 2,4-δινιτροφαινυλυδραζίνης Περιγραφή: Η 2,4-δινιτροφαινυλυδραζίνη (εικόνα 4) αντιδρά με καρβονυλικές ομάδες σχηματίζοντας το σταθερό προϊόν 2,4- δινιτροφαινυλυδραζόνη. Η δινιτροφαινυλομάδα (DNP) μπορεί να ανιχνευθεί και να ποσοτικοποιηθεί φασματοφωτομετρικά με μέγιστη απορρόφηση στα nm. 2. Διάλυμα TCA (Trichloroacetic acid) 290 Παρασκευάστηκε με την προσθήκη 3 g TCA σε 15 ml d.h 2 O Μοριακή δομή: CCl3COOH Μοριακό βάρος: g/mol Εικόνα 5: Δομή τριχλωροξικού οξέος 79

82 Περιγραφή: Το τριχλωροξικό οξύ (εικόνα 5) είναι ένα ισχυρό οξύ που χρησιμοποιείται για την καθίζηση πρωτεϊνών. Πρόκειται για ένα άχρωμο κρυσταλλικό στερεό που διαλύεται στο νερό απελευθερώνοντας θερμότητα. 3. Διάλυμα γουανιδίνης 291 Παρασκευάστηκε με την προσθήκη 11,4 g γουανιδίνης σε 20 ml απιονισμένου νερού (d.h20) Μοριακή δομή: CH6ClN3 Μοριακό βάρος: g/mol Εικόνα 6: Δομή γουανιδίνης Περιγραφή: Η γουανιδίνη (εικόνα 6) μία ισχυρή οργανική βάση που βρίσκεται στα ούρα ως φυσιολογικό προϊόν του μεταβολισμού των πρωτεϊνών. Στην εργαστηριακή έρευνα χρησιμοποιείται για τη μετουσίωση πρωτεϊνών. 4. Διάλυμα οξικού αιθυλεστέρα : αιθανόλης 50:50 Χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση του αντιδραστηρίου DNPH. Όργανα Φυγόκεντρος Universal 32R, κεφαλή 1612 (12x3 g), RPM, max. Συσκευή ανάδευσης Vortex Heidolph Reax, 2000, Germany. Αναλυτικός ζυγός 4 δεκαδικών ψηφίων: Gibertini E42, Italy 80

83 Πιπέτες Brand Transferpette S, Germany Υδατόλουτρο Φασματοφωτόμετρο Αρχή μεθόδου Η πρωτεϊνική καρβονυλίωση είναι μία από τις πιο συχνές και συνήθως μη αναστρέψιμες οξειδωτικές τροποποιήσεις των πρωτεϊνών από τις ROS. Οι πρωτεϊνικές καρβονυλικές ομάδες μπορούν να σχηματιστούν με άμεση οξείδωση των πλευρικών αλυσίδων των υπολειµμάτων λυσίνης, προλίνης, αργινίνης και θρεονίνης. 292 Αυτή η τροποποίηση είναι χημικά σταθερή, γεγονός που αποτελεί πλεονέκτημα για την ανίχνευση των καρβονυλιωμένων πρωτεϊνών σε σύγκριση με τα προϊόντα λιπιδικής υπεροξείδωσης, όπως είναι η MDA, αφού μένουν για περισσότερη ώρα στην αιματική κυκλοφορία. 293 Πολλές βιοχημικές και αναλυτικές μέθοδοι έχουν αναπτυχθεί τα τελευταία τριάντα χρόνια για την εκτίμηση της πρωτεϊνικής καρβονυλίωσης. Η πιο επιτυχημένη μέθοδος, που αναπτύχθηκε αρχικά από τους Levine et al., 294 συνίσταται στην αντίδραση των πρωτεϊνικών καρβονυλίων με την 2,4- δινιτροφαινυλυδραζίνη (DNPH). Το μόριο αυτό αντιδρά με τις καρβονυλικές ομάδες σχηματίζοντας το σταθερό προϊόν 2,4-δινιτροφαινυλυδραζόνη, σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση (Σχήμα 5). Σχήμα 5: Αντίδραση DNPH με καρβονυλομάδες. Η DNPH αντιδρά άμεσα με αλδεΰδες και κετόνες για να παραχθεί η αντίστοιχη υδραζίνη. 81

84 Η δινιτροφαινυλομάδα (DNP) μπορεί να ανιχνευθεί και να ποσοτικοποιηθεί φασματοφωτομετρικά με μέγιστη απορρόφηση στα nm. Η συγκέντρωση των PC s προσδιορίστηκε φασματοφωτομετρικά στα 360 nm και εκφράσθηκε σε μg/mg πρωτεΐνης. Εκτέλεση προσδιορισμού Σε δύο σειρές eppendorf (Α και control) βάλαμε 70 μl πλάσματος από κάθε δείγμα. Στη σειρά Α προσθέσαμε 350 μl DNPH, ενώ στη σειρά control προσθέσαμε 350 μl HCl 2N και αναδεύσαμε σε συσκευή vortex. Τα δείγματα της σειράς control χρησιμοποιήθηκαν ως τυφλά ώστε να αφαιρεθεί η εγγενής απορρόφηση των πρωτεϊνών και να βρεθεί η απορρόφηση που οφείλεται στα DNP-προϊόντα. Στη συνέχεια, αφήσαμε τα δείγματα για 1 ώρα στο σκοτάδι (αφού η DNPH είναι φωτοευαίσθητη) προκειμένου να γίνει η συμπλοκοποίηση της DNPH με τα πρωτεϊνικά καρβονύλια, ενώ κάθε 15 min τα αναδεύαμε στη συσκευή vortex. Μετά το πέρας της μίας ώρας προσθέσαμε σε όλα τα δείγματα 420 μl διαλύματος TCA 20%, ώστε να γίνει η καθίζηση και αναδεύσαμε ξανά σε vortex. Αφού αφήσαμε τα δείγματα για 5 min στον πάγο, τα φυγοκεντρήσαμε για 10 min, στις rpm, στους 4 ο C. Μετά τη φυγοκέντρηση, κι αφού απορρίψαμε το υπερκείμενο, βάλαμε 1mL διαλύματος οξικού αιθυλεστέρα:αιθανόλης και ξύσαμε το ίζημα με την πιπέτα μέχρι να αναμιχθεί σωστά, ώστε να απομακρυνθεί η ελεύθερη DNPH. Έπειτα, τα φυγοκεντρήσαμε ξανά και η διαδικασία που αναφέρθηκε παραπάνω επαναλήφθηκε 3 φορές. Μετά την τελευταία φυγοκέντρηση, απορρίψαμε το υπερκείμενο και αφήσαμε τα eppendorf περίπου για 1,5 ώρα μέχρι να ξεραθεί το ίζημα. Στη συνέχεια, προσθέσαμε σε κάθε eppendorf 700 μl διαλύματος γουανιδίνης και ύστερα από καλή ανάδευση στο vortex τοποθετήσαμε τα δείγματα σε ψύξη για 12 ώρες. Η συγκέντρωση των PC s προσδιορίστηκε φασματοφωτομετρικά στα 360 nm και εκφράσθηκε σε μg/mg πρωτεΐνης. 15. ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Όλα τα αποτελέσματα εκφράστηκαν ως μέση τιμή ± τυπική απόκλιση. Εφαρμόστηκε ανάλυση ANOVA για επαναλαμβανόμενες μετρήσεις για τη σύγκριση 82

85 των εξεταζόμενων δεικτών κατά την έναρξη της μελέτης (baseline), μετά το κάπνισμα του συμβατικού και τη χρήση του ηλεκτρονικού τσιγάρου κατά την οξεία φάση, καθώς και κατά την αξιολόγηση παρακολούθησης μετά από 1 μήνα (IBM SPSS v.22, New York, USA). Η αλληλουχία της επέμβασης (πρώτα κανονικό ή ηλεκτρονικό τσιγάρο στην οξεία φάση) και η μέση αρτηριακή πίεση συμπεριλήφθηκαν ως συμμεταβλητές στο μοντέλο και η αντίστοιχη p για την αλληλεπίδραση τους με το συνολικό μοντέλο υπολογίστηκε. 16. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Και οι 70 καπνιστές ολοκλήρωσαν τον 1 μήνα παρακολούθησης του προγράμματος διακοπής καπνίσματος με τη βοήθεια ηλεκτρονικών τσιγάρων. Δεν αναφέρθηκαν σοβαρές παρενέργειες κατά το διάστημα αυτό. Οι δύο υποομάδες (ηλεκτρονικό τσιγάρο με και χωρίς νικοτίνη) είχαν παρόμοια κλινικά χαρακτηριστικά και εκπνεόμενο CO (p> 0,05) κατά την έναρξη της μελέτης (baseline) Δημογραφικά δεδομένα Ηλικία και φύλο εθελοντών Ο μέσος όρος ηλικίας των συμμετεχόντων εθελοντών ήταν τα 48±5 έτη, με ελάχιστη ηλικία τα 24 έτη και μέγιστη τα 69. Από αυτούς το 56% ήταν γυναίκες (εικόνα 7, εικόνα 8). Εικόνα 7: Κατανομή ηλικιών εθελοντών 83

86 Εικόνα 8: Ποσοστό ανδρών-γυναικών μεταξύ των εθελοντών Ηλεκτρονικό τσιγάρο: με/χωρίς νικοτίνη Το 57% των συμμετεχόντων χρησιμοποίησε ηλεκτρονικό τσιγάρο με νικοτίνη σε συγκέντρωση 12 mg/dl κατά την οξεία φάση, ενώ οι υπόλοιποι συμμετέχοντες (43%) χρησιμοποίησαν ηλεκτρονικό τσιγάρο χωρίς νικοτίνη (εικόνα 9). Εικόνα 9: Ποσοστό χρήσης ηλεκτρονικού τσιγάρου με νικοτίνη και χωρίς νικοτίνη κατά την οξεία φάση. 84

87 Συμμόρφωση συμμετεχόντων μετά από ένα μήνα (follow up) Μετά το πέρας ενός μήνα, οι εθελοντές προσήλθαν για να γίνουν εκ νέου μετρήσεις (follow up) και ρωτήθηκαν κατά πόσο σε αυτό το διάστημα χρησιμοποιούσαν μόνο ηλεκτρονικό τσιγάρο ή κάπνιζαν παράλληλα ή αποκλειστικά κανονικό τσιγάρο. Από τα υπάρχοντα στοιχεία προκύπτουν τα εξής: Ηλεκτρονικό τσιγάρο χρησιμοποιούσε το 60%, κανονικό τσιγάρο το 6%, ενώ το 34% έκανε διπλή χρήση (εικόνα 10). Εικόνα 10: Καπνιστική συμπεριφορά κατά τη διάρκεια του ενός μήνα μέχρι το follow up για το σύνολο των συμμετεχόντων. 85