12 березня, 2017
Электронные системы доставки никотина: безопасная альтернатива или потенциальная угроза для здоровья?
Е.А. КвашаАктивный 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.