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Wie E-Zigaretten die Immunhomöostase stören

Neuer ist nicht immer besser: einige Vaping-Geräte, speziell der vierten Generation, bringen besondere Veränderungen der Biomarker für Immunreaktionen in den Atemwegen mit sich.

Alles zum Verbot der E-Zigaretten

Vaping-Geräte der vierten Generation erhöhen Risiko für Immunzellen

Zahlreiche Studien haben dokumentiert, dass E-Zigaretten die Immunhomöostase der Atemwege beeinträchtigen können. Die meisten wurden jedoch mit Modellsystemen oder mit Versuchspersonen durchgeführt, die E-Zigaretten der dritten Generation, wie Vape Pens und Box Mods, ausgesetzt waren. Angesichts der zunehmenden Beliebtheit von nikotinsalzhaltigen Pods und Einweg-E-Zigaretten (4. Generation) untersuchte die aktuelle Arbeit der UNC School of Medicine zahlreiche Marker für Entzündung, Immunabwehr und Lungenschäden und verglich diese erstmalig zwischen Personen, die konventionell rauchten, nicht rauchten oder Vaping-Geräte der 3. versus der 4. Generation nutzten.3

Bei Anwendung nikotinsalzhaltiger Geräte der 4. Generation wurde eine auffällig veränderte Zusammensetzung von zellulären Biomarkern gemessen, vereinbar mit einer Immunsuppression. Proteine, die für die Abwehr von Infektionen und weiteren Erkrankungen wichtig sind, waren in dieser Gruppe erniedrigt (sICAM1, sVCAM1, CRP, IFN-γ, MCP-1, Uteroglobin, MMP-2 und VEGF). Der Konsum war zudem mit einer signifikant erhöhten Zahl bronchialer Epithelzellen im Sputum assoziiert, die normalerweise nur bei Schädigungen der Atemwege dort präsent sind, da sie physiologisch eine intakte Barriere in den Atemwegen bilden. Das gesamte Mediatorenmilieu zeigte eine deutliche Trennung zwischen den Expositionsgruppen, insbesondere für E-Zigaretten der 4. Generation bewegte sich dieses weg von einer Immunhomöostase, schreibt das Team im American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine.3

Vom Regen in die Traufe

Moderne E-Zigaretten wurden erstmals 2007 auf dem internationalen Markt eingeführt und als Mittel zur Raucherentwöhnung angepriesen.4 Viele Menschen begannen auch mit dem Dampfen, da sie dachten, dass es kurz- und langfristig eine gesündere Alternative sei und dass das Fehlen von Teer in E-Zigaretten ihr Krebsrisiko senke. "Es ist unmöglich zu wissen, ob Dampfen das Krebsrisiko oder viele andere langfristige Erkrankungen verringert", sagt Toxikologin Ilona Jaspers, PhD, Direktorin des UNC-Zentrums für Umweltmedizin, Asthma und Lungenbiologie, aus deren Labor die Studie kommt. "Es hat 60 Jahre Forschung gebraucht, um zu zeigen, dass Rauchen Krebs verursacht. E-Zigaretten gibt es seit etwa 15 Jahren. Dennoch hat Forschung in unserem Labor und in vielen anderen Laboren viele der gleichen akuten biologischen Effekte in den Atemwegen gezeigt, die wir bei Rauchern dokumentiert haben. Und wir haben bei Menschen, die dampfen, einige Veränderungen an Zellen und der Immunabwehr festgestellt, die wir, offen gesagt, noch nie zuvor gesehen haben, was sehr besorgniserregend ist."5 Einige Studien, unter anderem an der UNC, haben im Detail festgehalten, wie unterschiedliche Chemikalien in verschiedenen E-Zigaretten – darunter auch Chemikalien, die in Tausenden von verschiedenen Geschmacksrichtungen enthalten sind – sich schädlich auf Zellen der Atemwege auswirken. Vaping erhöht das Infektionsrisiko zudem über einen weiteren Weg: es verändert das orale Mikrobiom.6

Ein Problem der Generationen

Ein gleichnamiger Begleitartikel geht auf den wenig bekannten Beginn der E-Zigaretten ein:
"... der Ursprung der modernen E-Zigarette [geht] auf die 60er Jahre zurück, eine Zeit, als die Tabakindustrie mit neuentdeckten Kenntnissen über die krebserregenden Auswirkungen des Rauchens zu kämpfen hatte. Unter dem Codenamen „Project Ariel“ versuchte eine für das Unternehmen British American Tobacco tätige Wissenschaftlergruppe, ein neuartiges Gerät auf Aerosolbasis zu entwickeln [...]. Nach dreijähriger Entwicklungszeit wurde das Gerät patentiert, aber nie auf den Markt gebracht; stattdessen versteckte British American Tobacco Ariel aufgrund der Bedrohung, die es für Zigaretten darstellte, die zu dieser Zeit unangreifbar für Regulierungen schienen."4

Moderne E-Zigaretten haben in kurzer Zeit vier "Generationen" der Entwicklung durchlaufen. Die Neueste, die so genannten "Pod"-Systeme, unterscheidet sich von früheren Generationen vor allem durch den Einsatz von Nikotinsalzformulierungen. So können extrem hohe Nikotinkonzentrationen verwendet werden, ohne dass eine geschmacklich unangenehme sensorische Wahrnehmung entsteht.

Die erste Generation von E-Zigaretten war nur mit Tabakgeschmack erhältlich, doch im Zuge der "Weiterentwicklung" erfolgte eine Ausweitung auf Frucht-, Minz-, Kaffee-, Dessert- und sogar Cocktailgeschmacksrichtungen, welche die Attraktivität dieser Nikotinspender für Nichtraucher, insbesondere für Kinder und junge Erwachsene, erhöhten. Die Tausenden von Chemikalien, die E-Liquids zugesetzt werden, um verschiedene Geschmacksprofile zu erzeugen, haben zu Herausforderungen bei der Definition der Gesundheitsrisiken geführt.4 Auch die UNC schreibt: "[Es sind] Tausende von Chemikalien enthalten, von denen die FDA viele zum Verzehr, aber nicht zum Einatmen zugelassen hat."5

"... die Veränderung der Immunreaktionen in den Atemwegen im Laufe vieler Jahre, insbesondere bei Jugendlichen, könnte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung langfristiger Gesundheitsschäden und bei der Anfälligkeit für eingeatmete Krankheitserreger spielen", schließt die Pressemitteilung der UNC.5

Quellen: 

  1. FDA Orders JUUL E-Cigarettes Off The Market Over Safety Concerns. Akerman LLP.
  2. Juul can keep selling e-cigarettes as court blocks FDA ban. WHYY.
  3. Hickman, E. et al. Biomarkers of Airway Immune Homeostasis Differ Significantly with Generation of E-Cigarettes. Am J Respir Crit Care Med (2022).
  4. Sullivan, L. & Crotty Alexander, L. E. A Problem for Generations: Impact of E-Cigarette Type on Immune Homeostasis. Am J Respir Crit Care Med (2022).
  5. Fourth-generation Vaping Devices Increase Risk to Immune Cells. Newsroom.
  6. Pushalkar, S. et al. Electronic Cigarette Aerosol Modulates the Oral Microbiome and Increases Risk of Infection. iScience 23, 100884 (2020).

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