Από την εμφάνιση της έννοιας της βιολογίας των εκθετοσωμάτων το 2005, η προσοχή έχει επικεντρωθεί στην επίδραση συγκεκριμένων περιβαλλοντικών παραγόντων στην ανθρώπινη υγεία, μεταξύ των οποίων τα ηλεκτρονικά τσιγάρα καταλαμβάνουν ολοένα και μεγαλύτερη θέση. Τα ηλεκτρονικά τσιγάρα, συσκευές που τροφοδοτούνται με μπαταρία, θερμαίνουν ένα μείγμα υγραντικών, αρωματικών ουσιών και μερικές φορές νικοτίνης, παράγοντας ένα αερόλυμα που εισπνέεται από τον χρήστη. Από την εισαγωγή τους στην αμερικανική αγορά πριν από περίπου δεκαπέντε χρόνια, αυτές οι συσκευές έχουν σημειώσει ραγδαία άνοδο, με αύξηση πωλήσεων 46,6% μεταξύ 2020 και 2022.
Ωστόσο, πρόσφατες μελέτες αποκαλύπτουν ότι τα ηλεκτρονικά τσιγάρα αλλοιώνουν σημαντικά την ανθρώπινη παθοφυσιολογία, επηρεάζοντας ιδιαίτερα το καρδιαγγειακό και το αναπνευστικό σύστημα. Το στοματικό στόμιο, το πρώτο σημείο επαφής με το αερόλυμα, επηρεάζεται ιδιαίτερα από τις συνέπειες αυτών των εκθέσεων, με αύξηση των υπογραφών λοιμογόνου δράσης και των φλεγμονωδών σημάτων σε ατμιστές, ακόμη και σε εκείνους που βρίσκονται σε καλή κλινική υγεία.
Στόχοι μελέτης
Σε αυτήν τη μελέτη, οι ερευνητές διερεύνησαν τον τρόπο με τον οποίο τα βακτήρια του στόματος αλληλεπιδρούν με τα αερολύματα του ηλεκτρονικού τσιγάρου, αξιολογώντας τις δομικές και λειτουργικές αλλαγές στο μικροβίωμα του στόματος. Η μεθοδολογία συνδύαζε μη στοχευμένη μεταβολομική, μεταμεταγραφομική και φθορίζουσα μικροσκοπία, με επικύρωση από ανθρώπινα δείγματα.
Résultats
Η χημική ανάλυση με αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας αποκάλυψε περισσότερες από 300 ενώσεις σε αερολύματα νικοτίνης και μη νικοτίνης, με λιγότερες από τις μισές να έχουν κοινά χαρακτηριστικά. Μεταξύ των ουσιών που ανιχνεύθηκαν ήταν μόρια με πιθανολογούμενη υψηλή κυτταροτοξικότητα, όπως παραλδεΰδη, ακετυλοχλωρίδιο και φθοροοξικό οξύ.
Χρησιμοποιώντας φασματική αποσυνέλιξη, ταυτοποιήθηκαν 969 μεταβολίτες, κατανεμημένοι σε 23 διακριτές μεταβολικές οδούς. Οι μεταβολίτες ποικίλλουν ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του αερολύματος και τη σύνθεση του βιοφίλμ. Παρατηρήθηκαν βαθιές αλλοιώσεις στην αρχιτεκτονική του βιοφίλμ, συμπεριλαμβανομένης αυξημένης βιομάζας, μειωμένης αναλογίας επιφάνειας/όγκου και αυξημένων αποστάσεων διάχυσης.
Σε λειτουργικό επίπεδο, η έκθεση σε αερολύματα προκάλεσε την αποικοδόμηση των ξενοβιοτικών, τη βιοσύνθεση της κάψουλας και της πεπτιδογλυκάνης, καθώς και τον μεταβολισμό των οργανικών ενώσεων με βάση τον άνθρακα. Έχει επίσης ευνοήσει την εμφάνιση συστημάτων αντιμικροβιακής αντοχής και μηχανισμών έκκρισης.
Οι ανθρώπινες αναλύσεις επιβεβαίωσαν αυτές τις παρατηρήσεις, επιβεβαιώνοντας την παρουσία μεταβολιτών που προέρχονται από αερολύματα στο σάλιο των ατμιστών.
Συμπέρασμα
Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν δείχνουν ότι τα στοματικά βακτήρια μεταβολίζουν ενεργά τα αερολύματα του ηλεκτρονικού τσιγάρου, πυροδοτώντας μια απόκριση στο στρες που ρυθμίζεται από την ανίχνευση απαρτίας. Αυτή η δυναμική προάγει τον σχηματισμό πυκνών, πλούσιων σε εξωπολυσακχαρίτες βιοφίλμ σε κοινότητες που προηγουμένως ήταν συμβατές με την υγεία, ενώ παράλληλα ενισχύει την λοιμογόνο δράση και την αντοχή στα αντιβιοτικά σε παθογόνα περιβάλλοντα. Αυτή η εργασία υπογραμμίζει την κρίσιμη σημασία της αξιολόγησης των επιπτώσεων του ατμίσματος όχι μόνο στα ανθρώπινα κύτταρα, αλλά και στο μικροβίωμα του ξενιστή.
