Toxische Wirkung von elektronischen Zigarettenextrakten in iPS-Kardiomyozyten
2020
University of Nebraska Medical Center, Omaha, USA
Zigarettenrauchen ist ein wichtiger Risikofaktor für Herzerkrankungen. In der aktuellen Studie wurde die Wirkung von Extrakten aus elektronischen Zigaretten (ECE) und herkömmlichem Zigarettenrauch (CSE) auf Kardiomyozyten untersucht.
Zur Bewertung der zellulären Toxizitäten wurden aus iPSCs gewonnene Kardiomyozyten verwendet. Die Zellen wurden entweder an zwei aufeinanderfolgenden Tagen akut mit ECE oder CSE exponiert oder jeden zweiten Tag über 14 Tage. Die Nikotinkonzentration und der oxidative Stress wurden sowohl in ECE als auch in CSE gemessen. Die Motilität und die Schlagfrequenz der Kardiomyozyten wurden bestimmt und die Herzinsuffizienz-Zielgene der exponierten Kardiomyozyten wurden mit den nicht exponierten Kontrollzellen verglichen.
Obwohl die Nikotinkonzentration in CSE sechsmal höher war als in ECE (50 μg in CSE und 8 μg in ECE), hatte ECE eine ähnliche toxische Wirkung auf Kardiomyozyten. Sowohl CSE als auch ECE erzeugen erhebliche zelluläre reaktive Sauerstoffspezies. Eine Videoanalyse zeigte signifikante Veränderungen der Myozytenfunktion, wobei sowohl CSE als auch ECE die Herzschlagfolge verlangsamten und den Zelltod erhöhten. Die chronische Exposition sowohl von ECE als auch von CSE verringerte die Lebensfähigkeit der Kardiomyozyten bei allen Dosen signifikant und langfristig.
Die Genexpressionsprofile der ECE- und CSE-exponierten Kardiomyozyten unterschieden sich von denen der Kontrollgruppe und wiesen unterschiedliche Muster von Genen auf, die an der Zellproliferation, Entzündung und Apoptose beteiligt sind.
ECE und CSE führen zu ähnlichen Kardiomyozytentoxizitäten, die die Erzeugung von oxidativem Stress, negative chronotrope Effekte, nachteilige Veränderungen in der myokardialen Genexpression und schließlich den Zelltod einschließen.
Electronic cigarette extract induced toxic effect in iPS-derived cardiomyocytes
Hesham Basma
Eingestellt am: 12.09.2023
[1] https://bmccardiovascdisord.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12872-020-01629-4
