Studien zeigen schädliche Auswirkungen von E-Zigaretten auf die Blutgefäße

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Dirk de Pol, aktualisiert am 22. Dezember 2022, Lesezeit: 8 Minuten

Der langfristige Konsum von elektronischen Zigaretten oder Vaping-Produkten kann die Funktion der Blutgefäße im Körper erheblich beeinträchtigen und das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen.

Darüber hinaus kann der gleichzeitige Gebrauch von E-Zigaretten und normalen Zigaretten ein noch größeres Risiko darstellen als der Gebrauch eines dieser Produkte allein. Diese Ergebnisse stammen aus zwei neuen Studien.

Die Risiken des Dampfens

Sie haben wahrscheinlich in letzter Zeit viel über das Vaping, das Dampfen gehört. Vaping-Geräte, die unter anderem auch als E-Zigaretten oder Vape-Pens bezeichnet werden, gibt es in vielen verschiedenen Formen und Größen.

  • Einige sehen aus wie herkömmliche Zigaretten, Zigarren oder Pfeifen. Andere haben die Form von Alltagsgegenständen wie Kugelschreibern oder USB-Speichersticks.

Auch wenn sie unterschiedlich aussehen, funktionieren die meisten Vaping-Geräte auf ähnliche Weise. Durch das Paffen wird ein batteriebetriebenes Heizgerät aktiviert. Dadurch wird die Flüssigkeit in einer Kartusche erhitzt und in Dämpfe umgewandelt, die inhaliert werden.

Beim Dampfen wird die Lunge einer Vielzahl von Chemikalien ausgesetzt. Dazu gehören die Hauptwirkstoffe von Tabak (Nikotin), Aromastoffe und andere Inhaltsstoffe, die den Dampfliquids zugesetzt werden. Außerdem können während des Verdampfungsvorgangs weitere Chemikalien entstehen.

Wenn die Flüssigkeit Nikotin enthält, inhaliert der Benutzer also das Nikotin zusammen mit den anderen Inhaltsstoffen der Flüssigkeit. Obwohl aber Vaping-Geräte grundsätzlich ähnlich funktionieren, sind einige jedoch deutlich leistungsstärker als andere. Sie erzeugen mehr Dampf und geben mehr Chemikalien ab.

Wie sicher ist das Dampfen?

Studien deuten darauf hin (siehe 1. und 2.), dass das Dampfen von Nikotin weniger schädlich sein kann als das Rauchen herkömmlicher Zigaretten, wenn Menschen, die regelmäßig rauchen, auf das Dampfen als vollständigen Ersatz umsteigen. Dennoch kann das Dampfen von Nikotin die Gesundheit schädigen.

„Man inhaliert Propylenglykol, pflanzliches Glycerin, Aromastoffe, die eigentlich zum Verzehr und nicht zum Inhalieren gedacht sind, und Nikotin. All diese Stoffe werden in diesem kleinen Reaktor, der eine E-Zigarette ist, erhitzt. Wenn sie erhitzt werden, können sich diese Bestandteile in andere potenziell gefährliche Chemikalien verwandeln“, erklärt Dr. Thomas Eissenberg, Tabak-Experte der Virginia Commonwealth University und Studienleiter zweier Studien aus den Jahren 2019 und 2020.

Eine schädliche Chemikalie könnte ein Verdickungsmittel namens Vitamin E-Acetat sein, das manchmal als Zusatzstoff in Vape-Produkten verwendet wird. Die us-amerikanische Centers for Disease Control and Prevention (CDC) bezeichnete es als „besorgniserregende Chemikalie“. Die CDC empfiehlt, alle Vaping-Produkte, die Vitamin-E-Acetat enthalten, zu meiden, insbesondere solche, die von informellen Quellen wie Freunden, Verwandten, persönlichen oder Online-Händlern stammen.

Das Dampfen ist unter Jugendlichen inzwischen beliebter als das Rauchen herkömmlicher Zigaretten. Und Studien haben ergeben, dass Jugendliche, die Nikotin verdampfen, eher dazu neigen, auch herkömmliche Zigaretten zu rauchen.

Was ist der Ansatz der zwei neuen Studien zu E-Zigaretten?

Die Ergebnisse zweier neuer Studien, die in der Fachzeitschrift Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology (AHA) veröffentlicht wurden (siehe 3. und 4.), ergänzen die zunehmenden Belege dafür, dass der langfristige Konsum von E-Zigaretten der Gesundheit schaden kann.

Forscher wissen schon seit Jahren, dass Tabakrauchen die Blutgefäße schädigen kann. Die Auswirkungen von E-Zigaretten auf die kardiovaskuläre Gesundheit waren jedoch bisher nur unzureichend bekannt. Die beiden neuen Studien – eine am Menschen, die andere an Ratten – sollten dies ändern.

„In unserer Humanstudie haben wir festgestellt, dass chronische E-Zigarettenkonsumenten eine beeinträchtigte Blutgefäßfunktion haben, was sie möglicherweise einem erhöhten Risiko für Herzerkrankungen aussetzt. Das deutet darauf hin, dass chronische Nutzer von E-Zigaretten ein ähnliches Risiko für Gefäßerkrankungen haben wie chronische Raucher“, sagte Dr. Matthew L. Springer, Professor für Medizin in der Abteilung für Kardiologie an der University of California in San Francisco und Leiter beider Studien.

In der ersten Studie entnahmen Springer und seine Kollegen Blutproben von 120 Freiwilligen, darunter solche mit langfristigem E-Zigarettenkonsum, Langzeitraucher und solche, die keine E-Zigaretten konsumierten. Die Forscher definierten Langzeit-E-Zigarettenkonsum als mehr als fünfmal pro Woche über mehr als drei Monate und Langzeit-Zigarettenkonsum als das Rauchen von mehr als fünf Zigaretten pro Tag.

Anschließend setzten sie jede der Blutproben kultivierten menschlichen Blutgefäßzellen (Endothelzellen) im Labor aus und maßen die Freisetzung von Stickstoffmonoxid, einem chemischen Marker, der zur Beurteilung der ordnungsgemäßen Funktion von Endothelzellen verwendet wird.

Außerdem testeten sie die Zellpermeabilität, d. h. die Fähigkeit von Molekülen, durch eine Zellschicht auf die andere Seite zu gelangen. Eine zu hohe Durchlässigkeit macht die Gefäße undicht, was die Funktion beeinträchtigt und das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöht.

Was sind der Ergebnisse der ersten Studie?

Die Forscher fanden heraus, dass das Blut von Teilnehmern, die E-Zigaretten konsumierten, und solchen, die rauchten, eine deutlich stärkere Abnahme der Stickoxidproduktion durch die Blutgefäßzellen verursachte als das Blut von Nichtkonsumenten.

Insbesondere stellten die Forscher fest, dass das Blut der E-Zigarettenkonsumenten auch eine größere Durchlässigkeit der Blutgefäßzellen verursachte als das Blut der Zigarettenraucher und der Nichtraucher.

Das Blut der E-Zigarettenkonsumenten verursachte auch eine stärkere Freisetzung von Wasserstoffperoxid in den Blutgefäßzellen als das Blut der Nichtraucher. Jeder dieser drei Faktoren kann zu einer Beeinträchtigung der Blutgefäßfunktion bei Menschen beitragen, die E-Zigaretten benutzen, so die Forscher.

  • Darüber hinaus entdeckten Springer und sein Team, dass E-Zigaretten auf eine andere Art und Weise schädliche Auswirkungen auf das Herz-Kreislauf-System haben, als dies bei Tabakrauch der Fall ist.

Insbesondere fanden sie heraus, dass das Blut von Menschen, die Zigaretten rauchten, höhere Werte bestimmter zirkulierender Biomarker für kardiovaskuläre Risiken aufwies, während das Blut von Menschen, die E-Zigaretten benutzten, erhöhte Werte anderer zirkulierender Biomarker für kardiovaskuläre Risiken aufwies.

„Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der gemeinsame Gebrauch der beiden Produkte, wie ihn viele Menschen praktizieren, ihre Gesundheitsrisiken im Vergleich zum Einzelgebrauch erhöhen könnte. Das hatten wir nicht erwartet“, so Springer.

Was sind die Ergebnisse der zweiten Studie?

In der zweiten Studie versuchten die Forscher herauszufinden, ob es bestimmte Bestandteile von Zigarettenrauch oder E-Zigaretten-Dampf gibt, die für die Schädigung der Blutgefäße verantwortlich sind. In Studien mit Ratten setzten sie die Tiere verschiedenen Substanzen aus, die in Tabakrauch oder E-Zigaretten enthalten sind.

Dazu gehörten Nikotin, Menthol (ein Zigarettenzusatzstoff), die Gase Acrolein und Acetaldehyd (zwei Chemikalien, die sowohl im Tabakrauch als auch in den Dämpfen von E-Zigaretten vorkommen) sowie inerte Kohlenstoff-Nanopartikel, um die partikelartige Beschaffenheit von Rauch und E-Zigarettendampf darzustellen.

Mithilfe spezieller arterieller Durchflussmessungen wiesen die Forscher nach, dass die Schädigung der Blutgefäße offenbar nicht durch eine bestimmte Komponente des Zigarettenrauchs oder des Dampfes von E-Zigaretten verursacht wird. Stattdessen scheinen sie durch eine Reizung der Atemwege verursacht zu werden, die biologische Signale im Vagusnerv auslöst, die irgendwie zu einer Schädigung der Blutgefäße führen, möglicherweise durch einen Entzündungsprozess.

Der Vagusnerv ist ein langer, vom Gehirn ausgehender Nerv, der die Atemwege mit dem übrigen Nervensystem verbindet und eine Schlüsselrolle bei Herzfrequenz, Atmung und anderen Funktionen spielt. Die Forscher zeigten, dass die Abtrennung des Nervs bei Ratten die durch Tabakrauch verursachte Schädigung der Blutgefäße verhinderte, was seine Schlüsselrolle in diesem Prozess belegt.

Die Forscher waren überrascht, dass es keine einzige Komponente gab, die man entfernen konnte, um die schädliche Wirkung von Rauch oder Dämpfen auf die Blutgefäße zu stoppen. Solange sich ein Reizstoff in den Atemwegen befindet, kann die Funktion der Blutgefäße beeinträchtigt werden, stellten die Forscher fest.

Die Ergebnisse führen die Forscher zu einer klaren Empfehlung. Sie raten, einfach saubere Luft zu atmen und es zu vermeiden E-Zigaretten oder normale Zigaretten zu verwenden.

Quellen

  1. Eissenberg T, Bhatnagar A, Chapman S, Jordt SE, Shihadeh A, Soule EK. : Invalidity of an Oft-Cited Estimate of the Relative Harms of Electronic Cigarettes. Am J Public Health. 2020 Feb;110(2):161-162.
  2. Yingst JM, Foulds J, Veldheer S, Hrabovsky S, Trushin N, Eissenberg TT, Williams J, Richie JP, Nichols TT, Wilson SJ, Hobkirk AL.: Nicotine absorption during electronic cigarette use among regular users.PLoS One. 2019 Jul 25;14(7):e0220300. eCollection 2019.
  3. Leila Mohammadi, Daniel D. Han, Fengyun Xu, Abel Huang, Ronak Derakhshandeh, Poonam Rao, Adam Whitlatch, Jing Cheng, Rachel J. Keith, Naomi M. Hamburg, Peter Ganz, Judith Hellman, Suzaynn F. Schick and Matthew L. Springer: Chronic e-cigarette use impairs endothelial function on the physiological and cellular levels. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. AHA Journal Vol. 42, No 11, 2022
  4. Pooneh Nabavizadeh, Jiangtao Liu, Poonam Rao, Sharina Ibrahim, Daniel D. Han, Ronak Derakhshandeh, Huiliang Qiu, Xiaoyin Wang, Stanton A. Glantz, Suzaynn F. Schick and Matthew L. Springer: Impairment of Endothelial Function by Cigarette Smoke is not Caused by a Specific Smoke Constituent, but by Vagal Input from the Airway. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. AHA Journal Vol. 42, No 11, 2022

Der Beitrag beschäftigt sich mit einem medizinischen Thema, einem Gesundheitsthema oder einem oder mehreren Krankheitsbildern. Dieser Artikel dient nicht der Selbst-Diagnose und ersetzt auch keine Diagnose durch einen Arzt oder Facharzt. Bitte lesen und beachten Sie hier auch den Hinweis zu Gesundheitsthemen!

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