Publicado em 19 ago 2023
Nicotine promotes e-cigarette vapour-induced lung inflammation and structural alterations
Título do Estudo
Nicotine promotes e-cigarette vapour-induced lung inflammation and structural alterations
Fonte
European Respiratory Journal 2023 61: 2200951; DOI: 10.1183/13993003.00951-2022
Justificativa
O vapor do cigarro eletrônico está ganhando popularidade como uma alternativa ao tabagismo e pode induzir lesões pulmonares agudas. No entanto, o papel específico da nicotina no vapor do cigarro eletrônico e seus efeitos a longo prazo nas vias aéreas, parênquima pulmonar e vasculatura permanecem obscuros.
Objetivos
Os autores investigaram 1) os efeitos in vitro do extrato de vapor de cigarro eletrônico contendo nicotina (ECVE) e do extrato de vapor de cigarro eletrônico sem nicotina (NF ECVE) em diferentes tipos de células pulmonares humanas e murinas; 2) os seus efeitos ex vivo de curto prazo na permeabilidade endotelial em pulmões de camundongos isolados perfundidos e ventilados; e 3) os efeitos in vivo de longo prazo de ECV e NF ECV na inflamação pulmonar, função, estrutura e vasculatura.
Métodos
Células musculares lisas arteriais pulmonares primárias de camundongos (mPASMCs) foram isoladas de vasos arteriais pulmonares pré-capilares, e células musculares lisas arteriais pulmonares humanas primárias (hPASMCs) foram isoladas de artérias pulmonares de transplantes de pulmão de doadores por dissecção da camada média; todas as células foram cultivadas em uma atmosfera umidificada de 5% de CO2 a 37°C em uma incubadora de células. 24 h após a semeadura, o meio de cultura celular foi substituído por um meio contendo diferentes doses de ECVE, NF ECVE ou extrato de fumaça de cigarro (CSE). O meio borbulhado com ar ambiente serviu como meio de controle. 100% ECVE ou NF ECVE foi produzido borbulhando o vapor de um cigarro eletrônico preenchido com 0,8 mL de líquido de cigarro eletrônico (60% propileno glicol, 30% glicerol e 10% de água), contendo 18 mg·mL−1 de nicotina ou sem nicotina por meio de 10 mL de meio de cultura. O sistema isolado de pulmão de camundongo ventilado e perfundido foi usado para investigar os efeitos da aplicação intratraqueal repetitiva de ECV e NF ECV na vasoconstrição pulmonar hipóxica e no coeficiente de filtração capilar (Kfc). A função cardíaca foi medida por ecocardiografia transtorácica, e foram obtidas imagens de microtomografia computadorizada; foram analisados também os níveis de mediadores inflamatórios selecionados no fluido de lavado broncoalveolar.
Resultados
O estudo fornece evidências de que o ECV pode induzir danos pulmonares agudos e crônicos. Embora tanto o ECV quanto o NF ECV tenham afetado os padrões funcionais e de expressão gênica nas células pulmonares in vitro e os parâmetros das vias aéreas e do parênquima, apenas o ECV aumentou significativamente a permeabilidade endotelial ex vivo e promoveu inflamação e alterações pulmonares estruturais e funcionais leves in vivo.
ECV, mas não NF ECV, aumentou a permeabilidade capilar, indicando o efeito da nicotina na síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA). Embora o uso de tetra-hidrocanabinol ou canabidiol formulado em óleo no ECV tenha sido sugerido como associado à SDRA induzida por vaping, nossos dados indicam que a nicotina nos cigarros eletrônicos pode contribuir para o desenvolvimento da SDRA. Além da permeabilidade endotelial, a vasorreatividade pulmonar, em resposta à hipóxia aguda, foi afetada pelo vapor do cigarro eletrônico, independente da presença de nicotina.
Apenas a exposição ao ECV, e não ao NF ECV, resultou em aumento significativo de células inflamatórias no LBA, bem como de CD45+ em diferentes compartimentos do pulmão. A análise de BAL também mostrou que a presença de nicotina aumentou o recrutamento e a ativação de células imunes, como células T, eosinófilos e macrófagos, e desencadeia uma resposta inflamatória semelhante à observada na asma, indicado por um aumento em IL-5 e IL-13. Portanto, pode-se especular que o ECV induz uma reação alérgica e predispõe à hiper-reatividade brônquica.
Limitações
Uma limitação do estudo é o número relativamente baixo de experimentos in vivo e a configuração do pulmão isolado, o que pode mascarar mudanças sutis nos diferentes parâmetros avaliados, especialmente em relação a possíveis diferenças entre NF ECV e ECV. No entanto, a descoberta do efeito pronunciado do ECV nessas duas configurações experimentais independentes suporta a conclusão de que a nicotina promove os efeitos deletérios do vapor do cigarro eletrônico.
Conclusão
Em resumo, mostramos que a presença de nicotina no vapor do cigarro eletrônico causa dano endotelial agudo, inflamação pulmonar e alterações pulmonares crônicas. Embora a pesquisa sobre o uso de cigarros eletrônicos seja prejudicada pela falta de padronização nos métodos para produzir e aplicar o vapor do cigarro eletrônico, essa diversidade pode refletir a variedade de situações humanas em que a aplicação depende da composição do líquido eletrônico, da topografia da tragada e das características do cigarro eletrônico.
Dra. Mônica Flores Rick – Presidente SOPTERJ
