מאז הופעתו של מושג הביולוגיה של החשיפות בשנת 2005, תשומת הלב התמקדה בהשפעתם של גורמים סביבתיים ספציפיים על בריאות האדם, ביניהם סיגריות אלקטרוניות תופסות מקום הולך וגדל. מכשירים המופעלים על ידי סוללות, סיגריות אלקטרוניות, מחממות תערובת של חומרי לחות, חומרי טעם וריח, ולפעמים ניקוטין, ויוצרות תרסיס שנשאף על ידי המשתמש. מאז הצגתם לשוק האמריקאי לפני כחמש עשרה שנה, מכשירים אלה חוו עלייה מטאורית, עם עלייה של 46,6% במכירות בין השנים 2020 ל-2022.
עם זאת, מחקרים אחרונים מגלים כי סיגריות אלקטרוניות משנות באופן משמעותי את הפתופיזיולוגיה האנושית, במיוחד על ידי השפעה על מערכות הלב וכלי הדם והנשימה. פתח הפה, נקודת המגע הראשונה עם האירוסול, מושפע במיוחד מהשלכות החשיפות הללו, עם עלייה בסימני אלימות ובאותות דלקתיים אצל משתמשי אידוי, אפילו אלו הנמצאים בבריאות קלינית תקינה.
יעדי המחקר
במחקר זה, חוקרים חקרו כיצד חיידקים בפה מקיימים אינטראקציה עם אירוסולים של סיגריות אלקטרוניות, תוך הערכת שינויים מבניים ותפקודיים במיקרוביוטה של הפה. המתודולוגיה שילבה מטבולומיקה לא ממוקדת, מטא-טרנסקריפטומיקה ומיקרוסקופיה פלואורסצנטית, עם אימות על ידי דגימות אנושיות.
תוצאות
ניתוח כימי באמצעות כרומטוגרפיית גז-ספקטרומטריית מסות גילה יותר מ-300 תרכובות באירוסולים המכילים ניקוטין ובאירוסולים שאינם ניקוטין, כאשר פחות ממחציתן משותפות. בין החומרים שזוהו היו מולקולות עם ציטוטוקסיות גבוהה משוערת, כגון פאראלדהיד, אצטיל כלוריד וחומצה פלואורואצטית.
באמצעות פירוק ספקטרלי, זוהו 969 מטבוליטים, המפוזרים על פני 23 מסלולים מטבוליים שונים. מטבוליטים השתנו בהתאם למאפייני האירוסול ולהרכב הביופילם. נצפו שינויים עמוקים בארכיטקטורת הביופילם, כולל עלייה בביומסה, יחס שטח פנים/נפח מופחת ומרחקי דיפוזיה מוגדלים.
ברמה התפקודית, חשיפה לאירוסול עוררה פירוק קסנוביוטיקה, ביוסינתזה של קפסולות ופפטידוגליקנים, ומטבוליזם של תרכובות מבוססות פחמן אורגני. זה גם תרם להופעתן של מערכות ומנגנוני הפרשה עמידות לאנטיביוטיקה.
ניתוחים אנושיים אישרו תצפיות אלו, ואישרו את נוכחותם של מטבוליטים שמקורם באירוסולים ברוק של מכשירי אידוי.
סיכום
הנתונים שנאספו מראים שחיידקים בחלל הפה מפרקים באופן פעיל תרסיסים של סיגריות אלקטרוניות, מה שמפעיל תגובת לחץ המווסתת על ידי חישת קוורום. דינמיקה זו מקדמת היווצרות של ביופילמים צפופים ועשירים באקסופוליסכרידים בקהילות שהיו בעבר תואמות לבריאות, תוך הגברת ארסיות ועמידות לאנטיביוטיקה בסביבות פתוגניות. עבודה זו מדגישה את החשיבות הקריטית של הערכת השפעת האידוי לא רק על תאים אנושיים, אלא גם על המיקרוביום של המארח.
