Confronto degli effetti di fumo elettronico di sigarette e sigaretta in un romanzo<em> In Vivo</em> Sistema di esposizione
Summary
Questo protocollo descrive un metodo per esporre i roditori al vapore elettronico di vapore (vapore E) e al fumo di sigaretta. Le camere di esposizione sono costruite modificando le camere di anestesia con un sistema di pompaggio automatico che fornisce vapori e fumo di sigaretta ai roditori. Questo sistema può essere facilmente modificato per ospitare molti endpoint sperimentali.
Abstract
Le sigarette elettroniche ( sigarette elettroniche ) vengono ampiamente utilizzate e crescono in popolarità. Si stima che più di 9 milioni di adulti li utilizzano regolarmente. I potenziali effetti negativi sulla salute dell'esposizione elettronica del vapore di sigaretta (E-vapore) sono poco definiti. Mentre sono stati sviluppati diversi modelli animali di E- vapor esposizione, alcuni modelli espongono i roditori a quantità clinicamente rilevanti di nicotina e fanno confronti diretti con il fumo di sigaretta all'interno dello stesso sistema di esposizione. Qui esempiamo un metodo per costruire e utilizzare una camera di vapore E e una camera di fumo per sigarette. Le camere sono costruite applicando camere di anestesia con un sistema di pompaggio controllato da computer che fornisce quantità consistenti di EL'esposizione alla nicotina viene misurata indirettamente quantificando i livelli di cotinina sierica pre e post esposizione. Questo sistema di esposizione può essere modificato per accogliere vari tipi di sigarette E e sigarette di tabacco e può Essere utilizzato per confrontare gli effetti di E- vapore e fumo di sigaretta in vivo .
Introduction
Dall'entrata nel mercato statunitense nel 2004, le sigarette elettroniche (sigarette elettroniche) si sono espanse in un settore di miliardi di dollari e si stima che quasi 9 milioni di adulti li usano regolarmente 1 . Nel 2014 e nel 2015, più studenti delle scuole superiori avevano utilizzato sigarette elettroniche rispetto alle sigarette convenzionali 2 . Il crescente numero di utenti di sigarette elettroniche ha generato uno sforzo di ricerca per valutare i loro potenziali effetti negativi sulla salute.
Le sigarette elettroniche generano un vapore (soprannominato "E vapore") riscaldando una soluzione viscosa che contiene tipicamente una miscela di acqua, polietilenglicole o glicerina vegetale, nicotina e aromi 3 , 4 . È stato dimostrato che il vapore in E contiene diversi composti nocivi tra cui le specie ossigeno reattivo (ROS), la nicotina, le aldeidi vari e gli idrocarburi policiclici aromatici 5 ,6. Molti di questi composti si formano durante il processo di vaporizzazione del liquido E prima dell'iniezione 7 . Notevolmente, molti di questi composti nocivi sono presenti anche nel fumo di sigaretta, suscitando preoccupazione che le sigarette elettroniche possano avere conseguenze negative per la salute 7 .
C'è poco consenso sugli effetti sulla salute delle sigarette elettroniche. Per risolvere questo problema, sono stati sviluppati diversi modelli animali di esposizione a vapori E ( Tabella 1 ). Questi modelli impiegano una varietà di metodi come l'esposizione a vapore del corpo intero e la ventilazione meccanica. Mentre i modelli attuali hanno fornito dati accurati, pochi effettuano confronti diretti con il fumo di sigarette all'interno dello stesso sistema di esposizione ( Tabella 1 ). Inoltre, mentre diversi studi sull'uomo hanno dimostrato agli utenti e ai fumatori di sigarette per avere livelli di cotinina sierici compresi tra 30-200 ng / ml, molti modelli di esposizione al fumo di E e fumo di sigaretta cadonoIde questa gamma 8 , 9 , 10 , 11 , 12 .
Ecco qui un metodo per confrontare gli effetti del fumo di sigaretta e dell'esposizione al vapore in vivo in modo da produrre livelli di cotinina sierici simili agli studi umani.
Protocol
Representative Results
Discussion
Qui descriviamo un metodo per la costruzione di camere che espongono i roditori al vapore e al fumo di sigaretta in modo controllato ( Figura 6 ). La costruzione della camera di sigaretta E è relativamente semplice e poco costosa rispetto ai sistemi di esposizione commerciale 14 , 15 e 16 . Le parti e gli strumenti necessari per costruire la camera sono facilmente reperibili da fornitori commerciali online. Al…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questa ricerca è stata resa possibile dalla Aortic Research Grant (University of Michigan) presso il Dr. Eliason. Gli autori vorrebbero inoltre riconoscere Nick Scott presso il Dipartimento per la Segnaletica e la Grafica del Dipartimento di piantagioni di Michigan per assistere alla progettazione e all'assemblaggio del dispositivo di illuminazione per sigarette.
Materials
| blu PLUS Rechargeable Kit | blu eCigs | N/A | |
| 1R6F Reference Cigarettes | Center for Tob Ref Prod UK | N/A | |
| Lexan Anesthesia Chamber 20 L | Jorgensen Laboratories | JOR265 | |
| Arduino UNO | Arduino | 2877 | |
| Diode Rectifier – 1A 50V | Spark Fun | COM-08589 | |
| Resistor 10K Ohm 1/6th Watt PTH – 20 pack | Spark Fun | COM-11508 | |
| Electrolytic Decoupling Capacitors – 100uF/25V | Spark Fun | COM-00096 | |
| Solderless Plug-in BreadBoard | BusBoard Prototype Systems | BB400 | |
| Alligator-Clip Wires | BusBoard Prototype Systems | CA-M-20 | |
| ZipWire | BusBoard Prototype Systems | ZW-MM-10 | |
| Standard Fan 80 ST2 | Cooler Master | R4-S8R-20AK-GP | |
| ARIC 4" adjustable vent | Bestlouver | N/A | |
| ToxiPro Carbon Monoxide Monitor | Honeywell Analytics | 54-00-10316 | |
| ToxiPro Oxygen Monitor | Honeywell Analytics | 54-45-90-VD | |
| ToxiPro IQ Express Docking Station | Honeywell/Sperian Biosystems | 54-46-9100 | |
| Command Wall Hook Small Wire 6-Pack | 3M | N/A | |
| Micro Water/Air Pump | Xiamen Conjoin Electronics | CJWP40-A12A1 | |
| 1/4" Silicon Tubing | NewAge | 2801470-100 | |
| T Connector | Bel-Art Scienceware | F196060000 | |
| Plastic Whole Blood tube with spray-coated K2EDTA | Becton, Dickinson and Company | 367841 | |
| Cotinine ELISA kit | Calbiotech | CO096D |
References
- Schoenborn, C. A., Gindi, R. M. Electronic Cigarette Use Among Adults: United States, 2014 Key findings. NCHS. , (2014).
- Singh, T. Tobacco Use Among Middle and High School Students – United States, 2011-2015. MMWR. 65 (14), 361-367 (2016).
- Flora, J. W. Characterization of potential impurities and degradation products in electronic cigarette formulations and aerosols. Regul. Toxicol. Pharmacol: RTP. 74, 1-11 (2016).
- Tierney, P. A., Karpinski, C. D., Brown, J. E., Luo, W., Pankow, J. F. Flavour chemicals in electronic cigarette fluids. Tob. Control. , (2015).
- Sleiman, M. Emissions from Electronic Cigarettes: Key Parameters Affecting the Release of Harmful Chemicals. Environ. Sci. Technol. 50 (17), 9644-9651 (2016).
- Hwang, J. H. Electronic cigarette inhalation alters innate immunity and airway cytokines while increasing the virulence of colonizing bacteria. Int J Mol Med (Berlin, Germany). 94 (6), 667-679 (2016).
- Cheng, T. Chemical evaluation of electronic cigarettes. Tob Control. 23, 11-18 (2014).
- Etter, J. -. F. A longitudinal study of cotinine in long-term daily users of e-cigarettes. Drug Alcohol Depend. 160, 218-221 (2016).
- Etter, J. -. F. Levels of saliva cotinine in electronic cigarette users. Addiction. 109 (5), 825-829 (2014).
- Marsot, A., Simon, N. Nicotine and Cotinine Levels With Electronic Cigarette: A Review. Int. J. Toxicol. 35 (2), 179-185 (2016).
- Flouris, A. D. Acute impact of active and passive electronic cigarette smoking on serum cotinine and lung function. Inhal. Toxicol. 25 (2), 91-101 (2013).
- Bot, M. Plasma cotinine levels in cigarette smokers: impact of mental health and other correlates. Eur Addict Res. 20 (4), 183-191 (2014).
- Zhu, S. -. H. Four hundred and sixty brands of e-cigarettes and counting: implications for product regulation. Tob. Control. 23, 3-9 (2014).
