Глицерин из электронных сигарет спровоцировал рост биопленок во рту

Глицерол и пропиленгликоль, входящие в состав жидкостей для электронных сигарет, вызывают изменения поддесневого микробиома. Бактерии начинают активнее образовывать биопленку, что, в свою очередь, предопределяет воспалительный процесс. Авторы исследования, опубликованного в Science Advances, нашли у клинически здоровых людей признаки тяжелого пародонтита. Исследование показывает, что вред, наносимый микробиому ротовой полости при использовании электронных систем доставки никотина сравним с вредом при курении обычных сигарет.

По данным ВЦИОМ два процента россиян используют альтернативные способы потребления никотина, такие как электронные сигареты (вейпы) и системы нагревания табака. Половина этих людей используют электронные устройства доставки никотина из-за меньшего вреда здоровью по сравнению с обычным табакокурением, а четверть используют эти гаджеты как этап на пути отказа от курения. ВОЗ отмечает снижение числа курильщиков обычных сигарет по всему миру, с пользователями электронных сигарет наблюдается обратная тенденция. В докладе ВОЗ говорится и том, что в последние годы подростки начинают свой путь курильщика именно с электронных сигарет, в связи с чем во многих странах стоит вопрос ограничения рекламы таких устройств. Также ВОЗ не рекомендует использовать вейпы, чтобы бросить курить, но признает их менее вредное воздействие на человека, чем обычных сигарет, поэтому в индивидуальном порядке возможно применение электронных систем доставки никотина для поэтапного отказа от курения. Воздействию электронных сигарет на органы дыхания посвящено немало исследований (например, это, в котором говорится о воспалении дыхательных путей у астматиков после курения электронных сигарет), но ротовой полости уделялось мало внимания, несмотря на ее первичный контакт с аэрозолем из этих устройств.

Исследователи из Отделения пародонтологии Государственного университета Огайо под руководством Сукрита Генсена (Sukirth M. Ganesan) изучили влияние электронных сигарет на периодонтальную экосистему симбиотических бактерий ротовой полости у людей с разным стажем курения. У лиц, постоянно или периодически пользующихся электронными сигаретами, обнаружили удивительную однородность микробиотического состава поддесневой экосистемы передних зубов. В основном, микробиом представляли 203 вида бактерий, принадлежащие к родам Actinomyces, Capnocytophaga, Filifactor, Fusobacterium, Treponema, Tannerella, Prevotella, Selenomonas и Streptococcus. Предполагается, что именно эти виды оказывают решающее влияние на обмен информацией и ресурсами в экосистеме (всего насчитывается около 340 видов). Однако пользователи электронных сигарет продемонстрировали значимую корреляцию между уровнем провоспалительных цитокинов и активными генами, отвечающими за стресс-реакции и транспорт тяжелых металлов.

Ученые сравнили микробиомы 20 людей, курящих только электронные сигареты, 25 здоровых некурящих (те, кто курил менее 100 сигарет в своей жизни и ни одной в прошлом году) людей и 25 курильщиков (те, кто курил не менее 10 сигарет в день в течение последних 5 лет и не имел предшествующей истории использования электронных сигарет). Многомерный анализ показал статистически значимые отличия (P < 0,05) между курильщиками, потребителями электронных сигарет и контрольной группой на основе как функциональных, так и таксономических профилей микробиома. В генетическом материале микробиомов пользователей электронных сигарет обнаружили больше активных генов, отвечающих за факторы вирулентности, такие как клеточная стенка и капсульные полисахариды, а также устойчивость к антибиотикам, стрессовые реакции, жгутиковую подвижность и производство токсинов (P < 0,05). По сравнению с микробиомами здоровых и курящих сигареты людей у потребителей электронных сигарет обнаружено больше (P < 0,05) патогенных бактерий. 96 процентов видов микробиома пользователей электронных сигарет демонстрировали значительно более высокую численность по сравнению с двумя другими группами. Прочный основной микробиом, который значительно отличался от такового у курильщиков и некурящих, позволил предположить, что аэрозоль электронной сигареты влияет на микробиом полости рта иначе, чем сигаретный дым.

Авторы исследования обнаружили у пользователей электронных сигарет более яркую картину повреждения слизистой. Несмотря на то, что и у курильщиков наблюдалось воспаление, оно реализовывалось другими иммунологическими посредниками из-за разницы в составе микробиома. Потребители электронных сигарет демонстрировали значительно более высокие уровни провоспалительных цитокинов IL-2, IL-6, GM-CSF, TNF-α и INF-ɣ и более низкие уровни противовоспалительных цитокинов IL-10 по сравнению с никогда курившими, в то время как курильщики демонстрировали более высокие уровни IL-2, IL-6, IL-8, TNF-α и INF-ɣ и более низкие уровни IL-10 по сравнению с никогда не курившими (P < 0,05). Таким образом, под влиянием электронной сигареты наблюдалась более высокая воспалительная нагрузка, опосредованная микробиомом. Это связано с тем, что в течение 24 часов после использования электронной сигареты биопленки, создаваемые микробиомом, постоянно увеличиваются из-за наличия в аэрозоли глицерола и/или пропиленгликоля, которые являются питательными для бактерий. Глицерин является важным предшественником для синтеза липидов и для образования липотейхоевых кислот во многих грамположительных бактериях. Хорошо известна роль глицерина во внутриклеточном росте патогенных бактерий. Биопленки ответственны за развитие гингивита и пародонтоза, из-за чего у здоровых людей, пользующихся электронными сигаретами, наблюдаются симптомы этих заболеваний.

При этом ученые проверили влияние никотина на синтез указанных веществ. Оказалось, что жидкий никотин слабо влияет на транскрипцию генов, отвечающих за синтез цитокинов, в то время как безникотиновые и никотинсодержащие смеси для электронных сигарет в виде аэрозоля активировали на 2190 генов больше, чем жидкий никотин. Также оказалось, что безникотиновые аэрозоли способствуют увеличению площади и объема микробных биопленок, и вносят наибольший вклад в формирование третичных (зрелых) биопленок, ответственных за патологические процессы.

В нашей большой статье про виды испарителей, мы подробно рассказывали об устройстве этих систем и их применении в медицине и жизни. Внутри есть мульфильм, который расскажет про все особенности этих устройств.

Вячеслав Гоменюк