Vitamine E-acetaat en enkele andere stoffen in e-sigarettenvloeistoffen vervormen en verzwakken de beschermende lipidelaag in de longen. Dit werd ontdekt door wetenschappers van het J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry van het CAS in samenwerking met de Universiteit van Helsinki. De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports in Nature.
Tientallen mensen stierven een paar jaar geleden in de Verenigde Staten door het roken van elektronische sigaretten, ook wel bekend als vapen, en duizenden anderen kregen gezondheidsproblemen. In 2019 konden wetenschappers licht werpen op deze mysterieuze sterfgevallen die verband houden met elektronische sigaretten. Ze ontdekten dat de belangrijkste oorzaak van longschade vitamine E-acetaat (tocoferolacetaat) was dat in e-sigaretvullingen zat, ook wel liquids genoemd. Als gevolg hiervan werd het gebruik van tocoferolacetaat in liquids stopgezet. Verschillende stoffen zoals conserveermiddelen, kleurstoffen en smaakstoffen, waarvan sommige vergelijkbare eigenschappen hebben als tocoferolen, worden echter nog steeds aan liquids toegevoegd.
Tocoferol verandert oppervlaktedruk
Wetenschappers van het J. Heyrovsky Institute of Physical Chemistry van het CAS hebben, in samenwerking met de Universiteit van Helsinki, onderzocht hoe tocoferolen de longen op moleculair niveau beïnvloeden. En ze hebben ontdekt waarom vitamine E schadelijk is voor de longen, terwijl het gunstig is voor de gezondheid wanneer het op andere manieren wordt ingenomen, bijvoorbeeld oraal.
Voor het onderzoek gebruikten de onderzoekers porcine surfactant, een proteïne-lipidelaag op het oppervlak van de longblaasjes die belangrijk is voor een goede longfunctie. Ze verspreidden monsters van surfactant op de water-luchtgrens, vergelijkbaar met die van nature aanwezig in de longen, lieten tocoferol erop inwerken en hielden de oppervlaktedruk in de gaten terwijl het monster uitzette en samentrok om ademhaling na te bootsen. Ze ontdekten dat de oppervlaktedruk sterk zou toenemen.
“We hebben de monsters ook onder een fluorescentiemicroscoop onderzocht. We zagen dat toen tocoferol aan het monster werd toegevoegd, er vervormingen en clusters van moleculen werden gevormd op het exacte moment dat de oppervlaktedruk begon toe te nemen, wat betekent dat tocoferol werd opgenomen in de oppervlakteactieve laag,” zegt onderzoeksleider Lukasz Cwiklik van het J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry van het CAS.
Zelfs de basis van vloeistoffen is schadelijk
De onderzoekers besloten hun uiteindelijke samenvatting te testen in e-sigaret-experimenten. Ze gebruikten verschillende soorten vloeistoffen, imiteerden het roken van een e-sigaret en hielden veranderingen in de oppervlaktedruk van de oppervlakteactieve stof bij na een periode van roken. Opnieuw bleek de oppervlaktedruk sterk toe te nemen bij gebruik van een vloeistof die tocoferol bevatte. Maar de onderzoekers kwamen tot een andere conclusie, en die is alarmerend. Toen ze vloeistoffen gebruikten die algemeen worden verkocht maar geen tocoferol bevatten, veranderde de oppervlaktedruk ook – maar in dit geval nam deze af.
“Dit impliceert dat zelfs de basiscomponenten van e-liquids een negatief effect op de longen kunnen hebben”, legt Lukasz Cwiklik uit.
Het onderzoek biedt nieuwe moleculaire inzichten in de gevaren van additieven in vaping-producten. Mensen moeten extra voorzichtig zijn wanneer ze hun eigen vaping-liquidmix bereiden met ingrediënten die normaal gesproken niet voor vaping worden gebruikt.
Persbericht J. Heyrovsky Institute of Physical Chemistry