E-sigaretten mogelijk even schadelijk als tabaksigaretten, volgens studie UConn


Nieuw apparaat van Uconn chemici brengt kankerverwekkende chemicaliŽn aan het licht; DNA schade door damp e-sigaret

UNIVERSITY OF CONNECTICUT

Een studie door chemici van de universiteit van Connecticut biedt nieuw bewijs dat electronische sigaretten of e-sigaretten mogelijk even schadelijk zijn als tabaksigaretten.

Met behulp van een nieuw, goedkoop, in 3-D geprint testapparaat, ontdekten onderzoekers van UConn dat e-sigaretten vol met op nicotine gebaseerde vloeistof mogelijk net zo schadelijk zijn als sigaretten zonder filter als het gaat om het veroorzaken van DNA schade.

De onderzoekers ontdekten ook dat de damp van e-sigaretten zonder nicotine net zoveel DNA schade veroorzaakt als sigaretten met filter, mogelijk als gevolg van de vele chemische toevoegingen in de damp van e-sigaretten. Mutaties op celniveau door DNA schade kan kanker tot gevolg hebben.

De uitkomsten verschijnen in de uitgave van ACS Sensors.

Hoeveel DNA schade toegebracht wordt door e-sigaretten hang af van de hoeveelheid damp die de gebruiker inhaleert, de andere aanwezige toevoegingen, of nicotine- of non-nicotinevloeistof wordt gebruikt, en andere factoren, zegt Karteek Kadimisetty, postdoctoraal onderzoeker op de chemie afddeling van UConn en de hoofdauteur van de studie.

Maar ťťn uitkomst was duidelijk:

"Uit de resultaten van onze studie kunnen we concluderen dat e-sigaretten net zoveel potentieel heeft om DNA schade te veroorzaken als gewone sigaretten zonder filter," zegt Kadimisetty.

Electronische sigaretten zijn apparaatjes op batterijen die vloeistof verhitten en dit omzetten tot een aerosole damp die geÔnhaleerd kan worden. Het gebruik van e-sigaretten wordt ook wel 'vaping' genoemd. De stoffen in e-sigaretten, e-vloeistof of 'e-juice', bestaan voornamelijk uit propylene glycol, glycerine, nicotine en smaakstoffen als menthol, kers, vanille of mint. Er zijn ook e-sigaretten zonder nicotine verkrijgbaar.

Vaak beoordeeld als minder giftig alternatief voor rokers die met het roken van gewone sigaretten willen stoppen, zijn de moderne e-sigaretten gestegen in populariteit sinds ze in 2004 op de commerciŽle markt verschenen. Er blijft veel verschil van mening over hoeveel e-sigaretten bijdragen tot ernstige gezondheidsproblemen en of ze een overgang vormen naar het gaan roken van gewone sigaretten. Een groeiende verontrustheid over de mogelijke gezondheidsinvloed van electronische sigaretten heeft de US Food en Drug Administration in 2016 tot een verscherping van de regelgeving doen besluiten.

Wetenschappers van UConn besloten nauwkeuriger te onderzoeken of de chemicaliŽn in e-sigaretten schade konden toebrengen aan menselijk DNA tijdens het testen van een nieuw electro-optisch screening apparaatje dat zij in hun laboratorium ontwikkelden. Het kleine, 3-D geprinte apparaatje is waarschijnlijk het eerste in zijn soort dat snel DNA schade kan vaststellen, of genotoxiciteit, in milieumonsters in de praktijk, zeggen de onderzoekers.

De aparaatjes gebruiken micropompen om vloeistofmonsters over meervoudige 'microholtes' te verspreiden, ingebed in een kleine koolstofchip. De holtes werden vooraf gevuld met reactieve menselijke metabolische enzymen en DNA. Terwijl de monsters in de holtes terechtkomen, worden nieuwe metabolieten gevormd die DNA schade kunnen veroorzaken. Reacties tussen de metabolieten en de DNA genereren licht dat geregistreerd wordt door een camera. Binnen vijf minuten kunnen de gebruikers zien hoeveel relatieve DNA schade een monster aanricht door de lichtintensiteit, waargenomen in elke holte.

Het apparaatje is uniek in het, tijdens het testen, omzetten van chemicaliŽn in hun metabolieten, wat een reproductie is van wat er in het menselijk lichaam gebeurt, zegt Kadimisetty.

Gangbare bioanalyses die gebruikt worden om de genotoxiciteit van milieumonsters vast te stellen kunnen dan wel uitgebreider zijn, maar zijn vaak tijdrovend en kostbaar. Alleen al de laboratoriumuitrusting kost tienduizenden dollars. De door UConn ontwikkelde matrix biedt een belangrijk, eerste screeningsinstrument voor genotoxiciteit in slechts enkele minuten. De chip, centraal in het apparaat, is een wegwerpexemplaar en kost maar 1 dollar om te maken, dankzij recente ontwikkelingen in 3-D printing.

"Wat we hebben ontwikkeld is heel goedkoop te maken, efficiŽnt, en kan door bijna iedereen gebruikt worden," zegt James Rusling, professor chemie van UConn en senior onderzoeker van de studie.

Betaalbare en efficiŽnte "labs op een chip" is een specialiteit van Rusling's lab, dat onlangs miniatuur matrixen heeft gecreŽerd die antilichamen voor voedselallergenen kunnen waarnemen en kanker biomarker proteÔnen. Rusling zegt dat soortgelijke matrixen mogelijk gebruikt kunnen worden voor snelle genotoxische screenings tijdens de ontwikkeling van medicijnen, voor het monitoren of testen van verswatervoorzieningen, en voor de vroege waarneming van agressieve vormen van kanker.

In de lopende studie namen de onderzoekers bestanddelen uit e-sigaretten en tabaksigaretten met behulp van een kunstmatige inhalatietechniek. De sigaretten werden verbonden aan een buisje met daarin een watten plug. Daarna gebruikten de onderzoekers aan de andere kant van het buisje een injectiespuit om inhalatie na te bootsen. Monsters van de chemicaliŽn werden opgevangen in de watten.

Het team stelde de test zo in dat 20 pufjes van een e-sigaret grofweg overeenkwam met het roken van ťťn tabaksigaret, een ratio ondersteund door ander onderzoek. Het team verzamelde monsters bij 20, 60 en 100 pufjes. De potentiŽle DNA schade door de e-sigaretten liep op met het aantal pufjes, zegt Kadimisetty.

"Sommige mensen roken veel e-sigaretten omdat ze denken dat het geen kwaad kan," zegt hij. "We wilden precies uitzoeken wat er met het DNA kan gebeuren, en we hadden de middelen in ons lab om dat te doen."

Er zijn mogelijk wel honderden chemicaliŽn in e-sigaretten aanwezig die kunnen bijdragen aan DNA schade, zegt Kadimisetty. Liever dan ze allemaal te testen, richtte het UConn team zich op drie bekende kankerverwekkende chemicaliŽn die in tabaksigaretten gevonden worden. Daarna laadden ze de microholtes in het apparaatje met specifieke enzymen die deze chemicaliŽn kunnen omzetten in metabolieten. Als deze chemicaliŽn in het monster aanwezig waren, gaf de test een uitslag voor genotixiciteit. Als deze chemicaliŽn niet aanwezig waren, was er geen reactie.

Vertaling: Ellen Lam


Naar het overige nieuws en artikelen van vandaag


Omega 3 algen

Multivitamine

Spirulina

Probiotica