Электронные системы доставки никотина: безопасная альтернатива или потенциальная угроза для здоровья?

12.03.2017
Е.А. Кваша Е.А. Кваша

Активный маркетинг и реклама электронных систем доставки никотина (ЭСДН), в т. ч. электронных сигарет (ЭС), как безопасных и надежных в борьбе с курением средств обусловили их популярность и рост количества пользователей во многих странах. Так, согласно опубликованным данным, распространенность курения ЭС в 27 странах Европейского союза с 2012 по 2014 г. увеличилась с 7,2 до 11,6% [1]. Опросы, проведенные в США, показали, что среди лиц старше 18 лет от 3,7 до 4,9% используют ЭСДН [2], причем на вайпенинг чаще переходят те, кто имеет хронические легочные или сердечно-сосудистые заболевания [3]. Курили в прошлом или курят ЭС сейчас 8,5% взрослых жителей Канады [4]. В Великобритании к середине 2016 г. около 13% курящих ежедневно пользовались ЭСДН [5].

Несмотря на то что сегодня медики все чаще классифицируют ЭС как продукты, вредные для здоровья, большинство курящих [1, 6, 7], перешедших на электронные девайсы, рассматривают их как более безопасную альтернативу традиционному курению [8-10]. Во многих исследованиях подчеркивается, что основной мотивацией использования ЭСДН является отказ от вредной привычки, снижение его интенсивности, купирования синдрома отмены и предупреждения рецидива курения [11-14].

К сожалению, среди врачей, исследователей, экспертов общественного здравоохранения и международных организаций пока нет единого мнения по поводу эффективности и безопасности ЭСДН как способа отказа от традиционного курения. Частично это обусловлено тем, что ЭСДН – быстро эволюционирующая группа продуктов с разными характеристиками и уровнями выбросов. В 2014 г. насчитывалось 466 брендов ЭС и 7764 жидкости для них (е-жидкости), с разнообразными ароматами [15]. В настоящее время на рынке одновременно присутствует несколько типов устройств: первого поколения – т.  н. имитация сигарет, второго – с резервуарами, третьего – крупные персональные атомайзеры. Достаточно часто наши представления об ЭС и ЭСДН в целом формируются на основании исследований с использованием девайсов первого поколения с низким уровнем доставки никотина.

Несмотря на разные инженерные конструкции, принципиальным свойством всех ЭСДН является то, что в отличие от обычных табачных изделий их пользователи вдыхают не сигаретный дым, а аэрозоль, содержащий никотин, ароматизаторы и растворители (чаще всего глицерин и пропиленгликоль в разных пропорциях). В большинстве конструкций ЭС растворы содержатся в съемных картриджах определенного объема и различаются по содержанию никотина и ароматизирующих веществ. Существуют безникотиновые ЭС. Однако, как показывают результаты многочисленных исследований, большинство пользователей отдают предпочтение ЭСДН, содержащим никотин [16-20].

Анализы е-жидкости, проведенные в последние годы, свидетельствуют о том, что, помимо перечисленных компонентов, они включают ацетон, акролеин,1,3-бутадиен, циклогексан, этиленгликоль, диэтиленгликоль, этанол, формальдегид и некоторые табачные алкалоиды (норникотин, миосмин, анабазин) [21-24]. Кроме того, вдыхаемый аэрозоль дополнительно может содержать некоторые табакоспецифические нитрозамины (ТСН), толуол, металлы (олово, никель, свинец, медь, кадмий), частицы силиката и другие элементы [25-29]. Многие из этих веществ токсичны и, следовательно, потенциально опасны для здоровья. По некоторым данным, их содержание может значительно варьировать в рамках одной марки ЭСДН, иногда достигая более высоких уровней, чем в табачном дыме [30]. Наличие токсических веществ в аэрозоле неоднократно становилось темой для широкого обсуждения и определяет отрицательное отношение многих врачей и международных экспертов к ЭСДН. По мнению J. Britton и соавт. (2016), основной принцип токсикологии заключается в том, что наличие потенциально вредных веществ не обязательно ассоциировано с существенным риском, так как ключевую роль играет уровень воздействия. Для получения точного представления о масштабе опасности необходимо учитывать влияние токсических компонентов относительно предельно допустимых концентраций того или иного вещества и сравнивать с воздействием табачного дыма [31]. Кроме того, в настоящее время установлено, что концентрации летучих органических веществ, полициклических ароматических углеводородов, ТСН в аэрозолях в 9-450 раз, а карбонильных соединений – в 13-807 раз ниже, чем в табачном дыме [32-34]. В этом плане представляют интерес работы, посвященные изучению уровней метаболитов канцерогенов и токсических веществ у тех, кто предпочитает традиционные сигареты, и у лиц, пользующихся ЭС. Так, оценка биомаркеров 13 основных канцерогенов показала, что через 2 нед у полностью переключившихся на электронные девайсы средняя концентрация летучих органических соединений (за исключением фенантрена и 2-нафтола) достоверно снизилась, а уровень ТСН уменьшился на 64% (р<0,001) по сравнению с таковым у любителей обычных сигарет [35]. В подобном по дизайну исследовании, опубликованном в начале 2017 г., продемонстрированы еще более обнадеживающие результаты [36]. Оказалось, что у лиц, длительно пользующихся только ЭС (≥6  мес), концентрация токсических веществ и канцерогенов на 97% ниже по сравнению с аналогичными параметрами у активных курильщиков. У двойных пользователей (курение обычных и ЭС) уменьшение содержания биомаркеров составляет примерно 20% и, как было показано ранее [37, 38], эта величина пропорциональна сокращению выкуриваемых табачных изделий.

По данным K. Farsalinos и соавт., формальдегид в паре ЭСДН образуется только при таких напряжении и температуре, которые приводят к т. н. сухой затяжке и неприятным вкусовым ощущениям, чего пользователи стараются избегать [39], а уровни металлов в аэрозоле намного ниже допустимых суточных доз на рабочем месте и при использовании ингаляторов для введения лекарственных средств [38, 40].

Пристальное внимание в последние годы уделяется ароматизаторам, присутствующим практически во всех е-жидкостях. Фруктовые, мятные и ментоловые добавки смягчают горький привкус никотина, создают ощущение мягкости, повышают степень удовлетворения продуктом и облегчают переход на ЭС [41-45]. Однако, по мнению многих исследователей и экспертов общественного здравоохранения, именно разнообразие ароматизаторов, особенно сладкие добавки, привлекает некурящих подростков и провоцирует их на эксперименты с ЭСДН, являясь «шлюзом» для перехода к курению традиционных сигарет [13, 42, 44-47]. Доказана безопасность попадания внутрь многих ароматизаторов при пероральном применении, но это не распространяется на их действие при вдыхании. Часть из них относятся к альдегидам (коричный альдегид, ваниль и др.), вызывающим раздражение слизистой оболочки глаз и дыхательных путей; некоторые вкусовые добавки при нагревании и распаде могут выделять токсичные продукты, в т. ч. альдегиды. Количество последних экспоненциально зависит от концентрации ароматизирующих соединений [31, 43, 46, 48, 49]. В сладких е-жидкостях содержится диацетил и/или ацетил пропионил [50].

Изначально ЭСДН позиционировались как безопасный способ доставки никотина, имеющий преимущество перед уже существующими аналогами (например, препаратами никотинзаместительной терапии) вследствие поддержки сенсорных и поведенческих стимулов, что позволяет преодолеть не менее сильную психологическую зависимость и придает процессу прекращения курения ступенчатый характер [51-54]. Если рассматривать гаджеты как средство отказа от курения, то соответствие концентрации никотина в картридже указанной на упаковке важно не только для предотвращения потенциальной угрозы передозировки, интоксикации и формирования/усиления зависимости у начинающих пользователей. Во избежание синдрома отмены и уменьшения никотиновой жажды ЭС должна обеспечивать адекватное поступление никотина. В е-жидкостях многих брендов реальное количество никотина может существенно отличаться от заявленного производителями. Так, в исследовании M. L. Gonewicz и соавт. 15 девайсов наиболее популярных производителей концентрация никотина в аэрозоле колебалась от 0,5 до 15,4 мг на 300 затяжек, что соответствовало содержанию этого вещества в картридже от 21 до 85% [32]. По данным анализа, выполненного в Греции, в 263 образцах жидкости для ЭС различий между реальным и заявленным содержанием никотина не выявлено [55]. Исследование с использованием двух методов – жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии – позволило выявить среди 27 образцов картриджей с концентрацией никотина от 6 до 22 мг/мл 18 экземпляров с диапазоном отклонений от 45 до 131% [56].

По мнению некоторых ученых, превышение концентрации никотина в некоторых жидкостях не делает их более опасными для потребителей при условии правильного использования девайсов, а вот его недостаточное количество может спровоцировать появление синдрома отмены и неудовлетворенность у заядлых курильщиков [57]. В настоящее время установлено, что доставка никотина зависит не только от его концентрации в жидкости, но и от соотношения уровней пропиленгликоля и глицерина, типа и бренда ЭС, а также от глубины и продолжительности затяжки [58-65]. По мнению K. Farsalinos и соавт. (2015), даже современные ЭСДН, позиционируемые как эффективные способы доставки никотина, значительно уступают традиционным сигаретам по скорости адсорбции и концентрации никотина. В этом заключается одна из причин двойного использования гаджетов (совместное курение ЭС и табачной продукции) и возврат к традиционному курению части лиц, пробовавших ЭС [66]. По некоторым данным, уровень доставки никотина ЭС третьего поколения сопоставим с таковым у традиционных сигарет и даже превышает его [63, 64].

Экспериментальные исследования на лабораторных животных показали, что воздействие никотина может вызывать рост опухолей [68-70]. В аналитическом обзоре 2016 г. подчеркивается, что в настоящее время существует недостаточно данных, подтверждающих либо отрицающих влияние никотина на вероятность возникновения опухолей у человека [71]. Необходимо также учитывать безопасный (с точки зрения развития онкопатологии) опыт многих десятилетий широкого использования никотинзаместительной терапии. В настоящее время Международное агентство по изучению рака не классифицирует никотин в качестве канцерогена [72].

Оценка биологического воздействия аэрозоля/жидкости ЭС в основном изучается in vitro или в эксперименте на животных. Кроме того, в двух работах (2016 и 2017 гг.) с помощью иммунофлуоресцентной и проточной цитометрии обнаружены разрушение ДНК и апоптоз клеток [84, 85]. Однако, по данным D. Thorne и соавт. (2017), доза аэрозоля ЭС, эквивалентная аэрозолю табачного дыма, не вызывает повреждения ДНК [86].

Многообразие культур клеток и воздействующих факторов, отсутствие в некоторых исследованиях прямого сравнения с влиянием курения или потребления табачного экстракта, противоречивость результатов, по мнению ряда экспертов, хоть и позволяют предположить наличие биологических эффектов на различные типы клеток, но не дают однозначной оценки степени токсичности ЭСДН [10, 13, 24, 37].

Результаты экспериментальных исследований на мышах показывают, что при воздействии аэрозоля в легких отмечается нарушение функции эндотелиального барьера, уменьшение уровня глутатиона и альбумина и увеличение концентрации цитокинов [67, 83, 87, 88]. Длительная (2 нед) ингаляция аэрозоля приводит к большей вирулентности стафилококка за счет снижения фагоцитоза альвеолярными макрофагами, а при инфицировании вирусом гриппа А – к повышению титра вируса по сравнению с таковыми в группе контроля [83]. Несопоставимость доз и сроков воздействия на лабораторных животных и человека, наличие видовых различий, по мнению C. Dinakar и Т. O’Connel (2016), требуют осторожности в экстраполировании данных, полученных в эксперименте [24].

Существующие исследования на людях немногочисленны и в основном посвящены оценке влияния использования ЭСДН на дыхательную и сердечно-сосудистую системы. Так, ретроспективный анализ с участием 48 курящих пациентов с хроническим обструктивным заболеванием легких показал, что через 12 мес полного или частичного перехода на ЭС (n=24) отмечались достоверное уменьшение частоты обострений заболевания и увеличение способности выполнять физические нагрузки. В группе участников, продолжавших курить (n=24), не зафиксировано изменения указанных параметров. Авторы работы подчеркивают, что спустя 24 мес от начала наблюдения в группе вайперов положительная динамика не только сохраняется, но и имеет тенденцию к улучшению [89]. Данные о нормализации функции периферических отделов дыхательных путей получены в группе пользователей ЭС с содержанием никотина 0-2,4% в рандомизированном исследовании F. Cibella и соавт. в 2016 г. [90]. В одном из испытаний показано, что использование только ЭСДН курильщиками с легкой/умеренной астмой не приводит к обострению заболевания и сопровождается улучшением самочувствия в соответствии с показателем по опроснику ACQ [91]. Анкетирование 98 пользователей ЭС, имеющих, согласно анамнезу, такие хронические заболевания, как бронхит, гипертоническая болезнь, язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, гастрит, показало, что при использовании в течение 3 мес ЭСДН у 83,6% пациентов отмечается снижение частоты кашля в дневное и ночное время, изменение характера и уменьшение количества отделяемой мокроты. Часть больных отметили облегчение затрудненного дыхания и снижение выраженности одышки при физической нагрузке, а также улучшение состояния полости рта [92].

В сравнительном клиническом испытании оценки непосредственного воздействия обычных сигарет и ЭС на такие гемодинамические показатели, как частота сердечных сокращений (ЧСС) и величина артериального давления (АД), продемонстрировано, что увеличение этих показателей у пользователей ЭС существенно меньше, чем при традиционном курении [93]. В рамках исследования ECLAT установлено, что длительное (52 нед) влияние вдыхаемого аэрозоля ЭС не влияет на ЧСС и АД, а у лиц с изначально повышенными значениями систолического АД (САД) приводит к его достоверному снижению (141,2±10,5 и 132,4±13,5 мм рт. ст; р<0,001) [94]. На улучшение контроля АД и снижение САД у курящих пациентов с артериальной гипертензией после перехода на использование ЭС указывает в научной статье, презентованной в 2016 г., R. Polosa [95].

Анализ крови 16 эпизодических курильщиков, рандомизированных поровну на 2  группы (1-я – контроль, 2-я – использование ЭС в режиме 10 затяжек в течение 10 мин), показал, что спустя 1 ч у представителей экспериментальной группы уровень эндотелиальных клеток-предшественников был значительно выше такового в контрольной группе и сопоставим с воздействием одной выкуренной сигареты. По мнению авторов исследования, эти результаты указывают на возможные изменения сосудов после короткой ингаляции аэрозолем ЭС [96]. В двух комментариях к этой работе подчеркивается, что выводы ученых не столь однозначны, поскольку кратковременное повышение такого биомаркера структурного повреждения эндотелия, как Е-селектин (CD62Е), может рассматриваться как его временная активация, уступающая по величине влиянию вторичного табачного дыма. А отсутствие воздействия на тромбоциты и другие эндотелиальные микровезикулы ставит под сомнение структурные повреждения эндотелия [97, 98].

Представляют интерес данные исследования, проведенного в 2015-2016 гг. в David Geffen School of Medicine (Университет Калифорнии, США), с участием 23 здоровых курильщиков ЭС и 19 здоровых некурящих людей в возрасте 21-45 лет. Используя данные электрокардиографии и анализа крови, авторы оценили вариабельность сердечного ритма с помощью высокочастотной составляющей, которая сигнализирует об активности блуждающего нерва, и низкочастотной составляющей, отражающей как парасимпатическую, так и симпатическую активность, а также симпатовагальный индекс. Результаты показали, что у курильщиков ЭС вегетативный баланс сердца смещается в сторону большей активности симпатической нервной системы, увеличивается оксидативный стресс. По мнению исследователей, привычное использование ЭС связано с нарушением вариабельности сердечного ритма таким же образом, как это происходит у табакокурильщиков.

Было показано, что курение ЭС сопряжено с увеличением ЧСС, повышением уровня диастолического и систолического АД до показателей, сопоставимых с таковыми на фоне курения обычных сигарет. Исследователи обратили внимание, что отмечающаяся вариабельность сердечного ритма связана с повышенным риском развития инфаркта миокарда и внезапной смерти как у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями, так и в популяциях участников, не имеющих кардиоваскулярных нарушений. Кроме того, привычное использование ЭС связано с повышенной чувствительностью к оксидативному стрессу, одному из важнейших компонентов в развитии атеросклероза.

При этом обращают на себя внимание некоторые факты: исследователи не указали содержание никотина в используемых ЭС; неизвестно также, являлись ли участники испытания, использующие ЭС, курильщиками до начала наблюдения, и если да, то каковы были стаж и интенсивность курения. Авторы работы подчеркивают, что данное наблюдение не может рассматриваться как базовое ввиду ограничений дизайна; требуется проведение других исследований, посвященных изучению взаимосвязи между использованием ЭС и риском кардиоваскулярной патологии [99].

Достоверно определить долгосрочные риски для здоровья, связанные с ЭС, невозможно. Согласно методу моделирования S. Kalkhoran и S. A. Glantz (2015), бесспорная польза для здоровья в масштабе популяции при сегодняшнем уровне использования ЭСДН возможна только в том случае, если эти изделия будут в 3 раза «безопаснее» сигарет [100]. Министерство здравоохранения и Королевская медицинская коллегия Англии на основании изучения данных о вероятной опасности этих продуктов пришли к выводу, что риск на фоне их использования не превышает 5% от уровня такового при курении табака [101,102]. Исходя из текущего использования ЭС и предположения касательно меньшего вреда их применения для здоровья D. T. Levy и соавт. разработали модель, согласно которой среди жителей США 1997 года рождения прогнозируется снижение потерянных лет жизни и уменьшение смертности, связанной с курением, на 20 и 21% соответственно [103].

Являются ли ЭСДН безопасными? Однозначно нет. Использование ЭС должно регламентироваться законодательно с целью предотвращения приобщения к ЭСДН некурящих и молодежи. В то же время, по мнению большинства международных экспертов здравоохранения, вейпинг таит в себе гораздо меньшую угрозу для здоровья, а ЭСДН могут рассматриваться в качестве более безопасной альтернативы для тех курящих, которые не хотят или не могут отказаться от традиционных сигарет [9, 13, 14, 24, 31, 35, 53, 54, 90, 104].

 

Список литературы находится в редакции.

Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 4 (401), лютий 2017 р.

СТАТТІ ЗА ТЕМОЮ Терапія та сімейна медицина

22.11.2020 Терапія та сімейна медицина Прихована депресія у пацієнтів соматичного профілю

Пацієнти із прихованою депресією мають численні скарги соматичного характеру, такі як біль різної локалізації (головний, серцевий, м’язовий), безсоння, розлади травлення, астенія. При цьому вони не визнають наявності проблем в емоційній сфері. Вчасні виявлення та терапія прихованих депресивних станів є необхідною умовою успішного лікування таких хворих. Як розгледіти депресію за соматичними симптомами та що робити далі розповів учасникам науково-практичної конференції «Мультидисциплінарний підхід до кардіо-неврологічних проблем» (28 травня 2020 року) завідувач кафедри медичної психології, психосоматичної медицини та психотерапії Національного медичного університету імені О.О. Богомольця, д. мед. н., професор Олег Созонтович Чабан....

18.11.2020 Інфекційні захворювання Терапія та сімейна медицина COVID-19. Симптоми коронавірусної хвороби. Пам'ятка

...

15.11.2020 Терапія та сімейна медицина Ілля Мечников – Людина Світу

Починаючи із середини ХХ ст. і донині у світовому науковому співтоваристві дедалі помітнішим стає зростання зацікавленості життєписом визначних особистостей, що в сучасній літературі визначається як «біографічний бум», або «біографічний поворот». Дотримуючись тенденцій, ми поставили собі за мету розповісти про Іллю Ілліча Мечникова (1845-1916 рр.) – лауреата Нобелівської премії 1908 р., видатного мікробіолога, ембріолога, засновника порівняльної патології запалення та наукової геронтології....

14.11.2020 Терапія та сімейна медицина Метеочутливість – це не міф, або Як подолати залежність від змін атмосферних умов

Метеочутливість, або метеопатія (від грецького meteora – «небесні явища» та pathos – «біль», «страждання») – це феномен погіршення стану здоров’я у відповідь на зміни кліматичних (погодних) умов (температури й вологості повітря, атмосферного тиску, швидкості вітру, опадів, геомагнітної активності, електричного поля атмосфери тощо) [1]. Метеочутливість мають близько 30% людства, а в деяких групах підвищеного ризику (наприклад, люди старшого віку, вагітні та жінки в менопаузі, пацієнти з хронічними захворюваннями) ця частка може сягати 50-85% [2]....