Влияние аэрозоля электронных сигарет на здоровье полости рта и всего организма человека (обзор литературы)
Влияние аэрозоля электронных сигарет на здоровье полости рта и всего организма человека (обзор литературы)
Аннотация
В последние годы использование электронных сигарет получило широкое распространение, что привело к детальному изучению их влияния на здоровье человека. В этой обзорной статье анализируется влияние электронных сигарет на организм, уделяя особое внимание здоровью полости рта. В статье рассматриваются основные компоненты жидкостей для электронных сигарет и их потенциальное токсическое воздействие на ткани полости рта, включая десны, зубы и слизистые оболочки.
В обзоре представлены данные о механизмах, с помощью которых электронные сигареты могут вызывать воспалительные процессы, нарушать микробиом полости рта и способствовать развитию таких стоматологических заболеваний. Также обсуждаются исследования, показывающие связь между употреблением электронных сигарет и возникновением кариеса. Кроме того, статья затрагивает тему воздействия электронных сигарет на болевой синдром, выясняя, как никотин и другие компоненты могут модифицировать восприятие боли и способствовать развитию хронических болевых состояний.
1. Введение
Использование электронных сигарет (далее – ЭС) растет во всем мире , , , , в том числе среди населения России, особенно подрастающего поколения , . ЭС иногда рассматриваются как менее вредная альтернатива курению табака, и есть некоторые доказательства их потенциальной роли в качестве средств для отказа от курения. Однако ЭС зачастую содержат токсичные вещества , никотин, что вызывает зависимость среди подростков. Более того, ароматизаторы, включая аромат сладкую вату, «сумасшедшую ягоду», ментол, ледяной десерт, ванильный заварной крем, шоколадный торт, карамельное яблоко и др., делают ЭС более привлекательными для подростков.
Потенциальный риск развития рака, связанный с использованием ЭС, остается одним из главных предметом дискуссий. ЭС работают за счет нагревания жидкости, которая обычно содержит никотин, ароматизаторы и другие химические вещества. При нагревании жидкости пользователи вдыхают аэрозоль в легкие. Хотя ЭС, как правило, считаются менее вредными, чем традиционные табачные изделия, тем не менее, они по-прежнему содержат потенциально вредные химические вещества, которые могут повредить ДНК и привести к раку , , , , . Вместе с тем, остается открытым вопрос о влиянии аэрозоля ЭС на состояние полости рта.
В этом обзоре обсуждаются возможные последствия на состояние здоровья, в том числе полости рта из-за нерегулируемого использования ЭС.
2. Распространенность курения вейпов среди подростков
В период с 2006 по 2009 год начала появляться новая категория никотиновых продуктов – электронные сигареты. Электронная сигарета (e-cigarette) была первым термином, который использовался для обозначения устройства, используемого для вейпинга. Со временем появился и широко стал использоваться термин vape (от англ. vapor – пар) или по-русски просто «вейп» , , .
Растущее использование ЭС привело к соразмерному увеличению исследований их эффектов. Только на PubMed количество опубликованных статей об ЭС увеличилось с 372 в 2014 году до 1519 в 2024 году. Есть сотни обзорных статей по различным аспектам использования ЭС.
Исследования, проведенные в Мексике в 2016 году, показали, что 6,5% подростков пробовали ЭС. В 2017 году опросы в 28 странах-членах ЕС показали, что около 8 миллионов европейцев регулярно использовали ЭС, около 63 миллионов человек их пробовали. С 2018 по 2019 год около 3,2% взрослых американцев (около 8 миллионов) и 19% учащихся средних и старших классов США (около 5,3 миллиона) были активными пользователями ЭС . Уже на 2021 год во всем мире насчитывалось более 40 миллионов пользователей ЭС .
К сожалению, отмечается рост использования электронных сигарет и среди подростков в нашей стране , . Так, результаты исследования Е.А. Морозовой и соавт. показали, что из числа опрошенных школьников 7-11 классов, 20% используют СЭ (вейп). Среди юношей и девушек, использующих ЭС, 69% составили девушки. Использование вейпов начинается в 15 и 16 лет. Школьники впервые пробуют вейп в 15 лет (37%) и «закуривают» по 2-3 раза в день (9%) .
Некоторые из известных причин употребления ЭС подростками включают в себя их вкус, индивидуальность, легкую доступность, желание экспериментировать, представление о том, что они безопаснее, а также рекламу и маркетинг, которые непосредственно ориентированы на молодежь. Исследования, посвященные ароматизаторам, показали, что подростки чаще выбирают сладкие ароматизаторы (например, фруктовые или леденцовые), чем обычные ЭС со вкусом табака или мяты .
3. Химический состав аэрозолей электронных сигарет
T. Patten et al. показали , что 80–98% подростков начинают курить ЭС из-за ароматизаторов. Большинство подростков (до 60%) сообщают, что парят «только ради вкуса». Подростки, которые сообщают, что считают ЭС с фруктовым вкусом менее вредными, также с большей вероятностью будут заинтересованы в том, чтобы попробовать ЭС с фруктовым вкусом . Ароматизатор может сделать никотин более приятным и доступным. С другой стороны, ароматизатор может усилить связь между действием (т. е. вейпом) и эффектом (т. е. физиологической реакцией на никотин) .
При нагревании жидкости, которая обычно содержит много ингредиентов, в ЭС образуется аэрозоль. Вейперы выделяют аэрозоль, состоящий из смеси капель жидкости. Обычно в его состав входят глицерин и пропиленгликоль, ароматизаторы, никотин, формальдегид и другие химические вещества, которые нагреваются, распыляются в виде аэрозоля и вдыхаются , , , . В ЭС добавляется диацетил, который разрушает дыхательные пути в легких и может вызвать «попкорновое легкое» или облитерирующий бронхиолит Новые данные свидетельствуют о том, что жидкость ЭС часто содержит различные потенциально токсичные химические вещества , , , , . Пропиленгликоль и растительный глицерин используются в качестве проводника ароматизаторов и никотина в жидкостях ЭС. Пропиленгликоль обеспечивает более сильное ощущение в горле и более насыщенный вкус, в то время как растительный глицерин – более густая жидкость, которая выделяет больше пара и обладает более сладким вкусом. Стоит отметить, что в жидкостях ЭС были обнаружены такие подсластители, как сахароза, сукралоза, этилмальтол. Следовательно, возможно следует учитывать, что сладость влиять на никотиновую зависимость . Некоторые жидкости ЭС также содержат никотин, который вызывает привыкание, например, к табаку , , .
Жидкости низкого качества могут содержать вредные примеси или высокую концентрацию никотина, что может быть вызвать осложнения, в том числе передозировку. Формальдегид – это канцероген, который может образовываться при перегревании жидкости или при недостаточном количестве жидкости, попадающей на нагревательный элемент ЭС (известный как «сухая затяжка») , . Сообщалось, что содержание формальдегида в аэрозолях для ЭС значительно превышает нормы безопасности на производстве .
4. Влияние химических компонентов на ротовую полость подростков
Микробиом полости рта включает более 600 видов микроорганизмов. В нормальных условиях микробиота полости рта рассматривается как комменсальная, поскольку она существует в гармонии с организмом хозяина. Однако в дисбиотических условиях некоторые виды бактерий, такие как Porphyromonas gingivalis, могут приводить к заболеваниям пародонта, а другие, такие как Streptococcus mutans, могут способствовать развитию кариеса зубов .
По данным C.L.C. Almeida-da-Silva et al., анализ микробиома слюнных желез 119 участников показал, что количество грамотрицательных бактерий Porphyromonas и Veillonella было выше среди пользователей ЭС по сравнению с обычными курильщиками или теми, кто никогда не курил . Другие исследования показали, что таксономически микробиом полости рта пользователей ЭС отличался большим α-разнообразием и более высоким уровнем представителей нескольких типов и родов, включая Actinobacteria, некоторых Firmicutes (включая Selenomonas и Veillonella), Fusobacteria, Proteobacteria и Saccharibacteria. Более того, процессы, связанные с метаболизмом сиаловой кислоты, были изменены у различных стрептококков полости рта, а также у Veillonella parvula, Actinomyces naeslundii и Neisseria mucosa .
Гены, кодирующие функции, связанные с образованием матрикса биопленки ротовой полости (внеклеточный полимерный матрикс, который окружает бактериальные клетки в биоплёнке) и биосинтезом клеточной стенки, также были активированы. Биопленка, подвергшаяся воздействию аэрозоля от ЭС, была богата матриксным белком. Возможно, данный эффект обусловлен компонентами ЭС, таких как подсластители, глицерин или полиэтиленгликоль, которые используются в качестве наполнителей в ЭС и могут быть источником питательных веществ для микроорганизмов .
В исследованиях in vivo был установлен целый ряд эффектов аэрозоля ЭС, включающих цитотоксичность, снижение пролиферации и миграции клеток, усиление апоптоза и выработки медиаторов воспаления, а также выявление окислительных повреждений, таких как карбонилирование белков и разрывы нитей ДНК, которые могут привести к различным заболеваниям полости рта , .
Токсичные соединения, такие как тяжелые металлы, карбонилы, ароматизаторы и активные формы кислорода (АФК), были обнаружены в аэрозолях ЭС в концентрациях, которые могут отрицательно повлиять на здоровье полости рта. В процессе парения жидкость испаряется с помощью нагревательного элемента, работающего при температуре от 100 до 300°C, в зависимости от конструкции ЭС и выходной мощности. Высокие температуры способствуют переносу тяжелых металлов (например, никеля, кадмия, хрома и свинца) из спирали в жидкость. Загрязнения в жидкостях ЭС и разрушение фитильного материала также могут привести к попаданию в них токсичных веществ, таких как мышьяк и диоксид кремния. Аэрозолизация жидкости ЭС приводит к выделению этих веществ во время парения. Содержание этих металлов в ЭС вызывает беспокойство, поскольку они могут вызвать хронический периодонтит, рак полости рта, воспаление и нейродегенерацию .
Другими наиболее распространенными поражениями является никотиновый стоматит и «волосатый язык». Данные in vitro свидетельствуют о повышенной патогенности Candida albicans при воздействии ЭС. Этот эффект был обусловлен повышенной экспрессией секреторной аспартат протеазы и фенотипическими изменениями, такими как увеличение длины гиф. Прямое сравнение с культурами C. albicans, не подвергавшимися воздействию пара, выявило значительные взаимодействия и повышенную адгезию грибка к клеткам слизистой оболочки десен .
Другим побочным эффектом от использования ЭС является раздражение слизистых оболочек и боль. Как показывают данные, среди 33309 респондентов, которые курили ЭС, риск возникновения болей в языке и слизистой оболочке щек был на 54% выше. В том же исследовании другой причиной возникновения боли слизистой оболочки щек и языка является никотин и коричневый альдегид. Никотин действует как активатор канала транзиторного рецепторного потенциала подтипа A1 (TRPA1), связанного с ощущением жжения во рту. Результаты наблюдения показали, пациенты, чувствительные к альдегиду, чаще жаловались на жжение при воздействии никотина. Как коричный альдегид, так и никотин изменяют активность слизистой оболочки полости рта и глотки, а хроническое воздействие может изменить восприятие боли в этих областях .
Результаты исследований показали , что сахар и ароматизаторы в жидкостях для ЭС повышают риск кариеса. По данным S. Gaur et al. , сахара, такие как глюкоза (6,4–88,9 мкг/мл), фруктоза (8,8–331,2 мкг/мл) и сахароза (9,3–620,1 мкг/мл) были обнаружены в коммерчески доступных электронных жидкостях. Глюкоза превысила норму примерно в 22% образцов, тогда как фруктоза и сахароза в 53% образцов. Что интересно, ароматизаторы с 11 мг/мл никотина содержали 9,3 мкг/мл сахарозы, 18 мг/мл никотина содержали 88,9 мкг/мл глюкозы, а 24 мг/мл никотина содержали 8,8 мкг/мл фруктозы, в то время как ароматизаторы безникотиновых ЭС содержали 6,4 мкг/мл глюкозы, 331,2 мкг/мл фруктозы и 497,0 мкг/мл сахарозы . Следовательно, сахара вызывают привыкание, что может увеличить их использование среди молодежи.
В настоящее время большинство исследований, посвященных ЭС и здоровью полости рта, основаны на сравнительном анализе и самооценке показателей здоровья, что ограничивает качество фактических данных. Для точной оценки воздействия ЭС на здоровье полости рта на уровне населения могут потребоваться десятилетия.
5. Заключение
Таким образом, за последнее десятилетие в мире значительно возросло потребление ЭС, особенно среди молодого поколения. Многочисленные исследования показывают наличие многочисленных потенциальных канцерогенов, включая нитрозамины и химически активные карбонилы, в ЭС. Вещества, образующиеся при нагревании ароматизирующих компонентов, оказывают вредное воздействие на клетки организма, в том числе негативно влиять на здоровье полости рта.