Robert Klatt
Eine Analyse von Liquids mit einem neuen Vaping-Roboter zeigt, dass Liquids mit Mentholzusatz besonders viele toxische Mikropartikel freisetzen, die die Lungenfunktion beeinträchtigen.
Pittsburgh (U.S.A.). Liquids für E-Zigaretten sind in zahlreichen Geschmacksrichtungen erhältlich. Studien zeigten bereits, dass die Zusammensetzung der Liquids sich je nach Geschmacks. und Zusatzstoffen stark voneinander unterscheiden kann. Einige Liquids enthalten laut einer Studie der Duke University School of Medicine (Duke–NUS) etwa Pulegon, das in Lebensmitteln bereits verboten ist, weil es karzinogen wirkt.
Nun haben Wissenschaftler der University of Pittsburgh (Pitt) erneut die gesundheitlichen Auswirkungen von unterschiedlichen Liquids untersucht. Dazu nutzten sie ein spezielles Robotersystem, das das menschliche Atmungs- und Dampfverhalten simuliert. Sie konnten so feststellen, dass handelsübliche E-Zigarettenflüssigkeiten mit Menthol mehr toxische Mikropartikeln erzeugen als Flüssigkeiten ohne Mentholzusatz.
Zusätzlich analysierten die Forscher laut ihrer Publikation im Fachmagazin Respiratory Research Patientendaten von E-Zigarettenrauchern. Diese zeigen, dass Personen, die mentholhaltige E-Zigaretten konsumierten, unabhängig von Alter, Geschlecht, ethnischer Herkunft, der Anzahl gerauchter Packungsjahre sowie dem Gebrauch von nikotin- oder cannabisenthaltenden Dampfprodukten, flachere Atemzüge nahmen und eine schlechtere Lungenfunktion aufwiesen, im Vergleich zu Personen, die E-Zigaretten ohne Menthol rauchten.
Laut Kambez H. Benam zeigen die Ergebnisse deutlich, dass das „Vapen“ deutlich gefährlicher ist, als oft angenommen wird.
„Viele Menschen, insbesondere Jugendliche, gehen fälschlicherweise davon aus, dass das Dampfen von E-Zigaretten ungefährlich ist. Doch selbst nikotinfreie Vape-Mixturen enthalten zahlreiche Bestandteile, die potenziell schädlich für die Lungen sein können.“
Bestätigt wird dies unter anderem durch eine Studie der University of Pennsylvania (UPenn), laut der auch Liquids ohne Nikotin schädlich für den Menschen sind.
Obwohl zukünftig umfangreichere klinische Studien erforderlich sind, lässt die aktuelle Untersuchung vermuten, dass Mentholzusätze möglicherweise genauso riskant sein könnten wie Vitamin E-Acetat. Letzteres wurde stark mit Lungenschäden bei Nutzern von E-Zigaretten und Vaporizern in Verbindung gebracht.
„Die zentrale Botschaft, die wir vermitteln möchten, richtet sich vor allem an Menschen, insbesondere junge Erwachsene, die noch nie geraucht haben. Für jemanden, der versucht, den Konsum herkömmlicher Tabakprodukte einzustellen, könnte der Wechsel zu E-Zigaretten eine bessere, sicherere Alternative darstellen. Allerdings ist es wichtig, sich vor dem Ausprobieren von E-Zigaretten umfassend über deren Risiken und Vorteile zu informieren.“
Traditionelle Toxizitätstests, die auf Tier- oder Zellkulturen basieren und auf flachen Oberflächen durchgeführt werden, benötigen oft Wochen oder Monate, um aussagekräftige und klinisch relevante Daten zu liefern. Diese herkömmlichen Methoden weisen weitere Einschränkungen auf. Mäuse und Ratten, die hauptsächlich zur Prüfung der Sicherheit und biologischen Auswirkungen von Aerosolprodukten eingesetzt werden, weisen eine völlig andere Anatomie ihrer Nasenwege auf als Menschen. Das hindert sie daran, einen aktiven Atemzug durch den Mund zu nehmen, der dem Ziehen an einer Zigarette ähnelt. Zudem werden die für Toxizitätstests verwendeten Zellsysteme entweder direkt mit E-Liquid in Berührung gebracht oder kontinuierlich mit Aerosolen beaufschlagt, die die Atemmuster des Menschen nicht berücksichtigen.
Regulierungsbehörden stehen daher vor der Herausforderung, die Sicherheit von Produkten zeitnah zu überprüfen. Die neue Messmethode kann hingegen deutlich schneller Ergebnisse liefern. Um die präklinische Prüfung zu verbessern, wie die Mischung von Vaping-Flüssigkeiten und die Zugabe von Aromen die Dampfzusammensetzung und deren gesundheitliche Auswirkungen beeinflussen, haben Forscher einen biologisch inspirierten Vaping-Roboter entwickelt. Dieses Gerät kann durch die genaue Nachahmung von Temperatur, Feuchtigkeit, Zugvolumen und -dauer das Muster von gesundem und krankem Atmen simulieren und zuverlässig die Lungentoxizität in Verbindung mit E-Zigaretten vorhersagen.
Der neuentwickelte Vaping-Roboter ermöglicht die Messung von Größe und Anzahl der erzeugten Aerosolpartikel und wie diese Parameter sich je nach Zusammensetzung der Flüssigkeit verändern. Die Auswirkungen dieser Aerosole können dann anhand von künstlich hergestellten „Lungen-auf-Chip“-Geräten getestet werden, um schnell hochwertige Daten zu liefern, die zur Bestimmung der potenziellen Toxizität genutzt werden können.
Respiratory Research, doi: 10.1186/s12931-023-02410-9
