30.09.2022 •

    Erhitzte Tabakerzeugnisse und Herz-Kreislauf-Erkrankungen:

    Eine Übersicht über Peer-Review Veröffentlichungen

    Elena Scotti, Giuseppe Plebani, Cedric Gubelmann, Lindsay Reese

    Zigarettenrauchen ist ein bedeutender Risikofaktor in der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Zigarettenrauch enthält Schadstoffe, die über die Blut-Luft-Schranke in den Blutkreislauf gelangen und dort systemischen oxidativen Stress und Entzündungsreaktionen auslösen, die zu einem anormalen Lipidprofil führen und normale Endothel- und Gefäßfunktionen beeinträchtigen können. Diese Veränderungen begünstigen bei Rauchern die Entwicklung und das Fortschreiten von Arteriosklerose, die zu verschiedenen Herz-Kreislauf-Erkrankungen (engl. cardiovascular disease, kurz: CVD) wie ischämischen Herzerkrankungen, Gefäßerkrankungen im Gehirn, peripheren Arterienerkrankungen und Aortenaneurysmen führt. Der beste Weg besteht in einem vollständigen Rauchstopp, doch leider entscheiden sich nicht alle Raucher1 dafür. In den letzten Jahren wurden rauchfreie Produkte entwickelt, um bessere Alternativen zum Rauchen zu bieten. Diese neuen Produkte müssen jedoch wissenschaftlich untersucht werden, um herauszufinden, inwieweit sie das Konsumrisiko im Vergleich zu Zigaretten verringern können. Diese Literaturübersicht fasst die Ergebnisse präklinischer In-vitro-, In-vivo- und klinischer Studien zusammen, die zusammengenommen das Potenzial zur Verringerung des CVD-Risikos durch den Umstieg vom Zigarettenrauchen zu diesen rauchfreien Produkten belegen.

    1 "Raucher" und andere Begriffe, die hier in der männlichen Form verwendet werden, sollen beide Geschlechter umfassen.

    Einführung

    Zigarettenrauchen ist eine der häufigsten vermeidbaren Ursachen von Morbidität und Mortalität, wobei die meisten rauchbedingten Todesfälle auf arteriosklerotische Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD), Lungenkrebs und chronisch obstruktive Lungenerkrankung zurückzuführen sind  1. Seit 1990 ist weltweit ein leichter Rückgang der Raucherquote zu verzeichnen; allerdings hat sich die Zahl der Raucher in den letzten Jahren aufgrund des Bevölkerungswachstums und eines geringeren Rückgangs der Quote in den Jahren 2015-2019 im Vergleich zu 2010-2015 stabilisiert  2. Die Global Burden of Disease Study 2019 hat einige bemerkenswerte Zahlen vorgelegt: Schätzungsweise 1,14 Milliarden Menschen rauchen weltweit Tabakprodukte (33 % der Männer und 7 % der Frauen); das Rauchen von Tabak trägt zu mehr als 8 Millionen jährlichen Todesfällen bei (~7 Millionen Todesfälle durch direkten Konsum und ~1,2 Millionen durch Passivrauchen  3); und das Rauchen ist für 200 Millionen verlorene gesunde Lebensjahre verantwortlich. Abgesehen von der hohen Morbidität und Mortalität stellt das Rauchen eine große Belastung für die medizinischen Versorgungsdienste dar und verursacht erhebliche gesundheitsbezogene wirtschaftliche Kosten.

    Zigarettenrauchen erhöht das Risiko einer Herzkranzgefäßerkrankung (KHK) und eines Schlaganfalls, wobei eine längere Dauer und eine größere Anzahl von Rauchjahren mit einem höheren Risiko verbunden sind  4,  5. Eine direkte Auswirkung des Rauchens auf die Entwicklung von Arteriosklerose wurde vielfach beschrieben, einschließlich Analysen von Biomarkern und Ersatzmarkern (z. B. Intima-Media-Dicke)  6 sowie Autopsiestudien mit direktem pathologischem Nachweis von arteriosklerotischen Plaques  7

    Vorteile des Rauchstopps

    Der Rauchstopp könnte jedes Jahr Millionen von Menschenleben retten  8. Ein vollständiger Ausstieg verlängert die Lebenserwartung um ein Jahrzehnt und verbessert auch die Lebensqualität  9. Es besteht kein Zweifel daran, dass der Rauchstopp der beste Weg ist, um das Fortschreiten von CVD in jedem Alter zu verhindern oder zu verlangsamen  10. Wenn man im Alter von 40 Jahren aufhört, verringert sich das erhöhte Sterberisiko um 90 % 11. Bei Personen ohne bekannte koronare Herzerkrankung liegt die Verringerung der Rate kardialer Ereignisse nach dem Rauchstopp zwischen 7 % und 47 %  12,  13,  14, während eine Metaanalyse eine 36%-ige Verringerung des relativen Sterberisikos bei Patienten mit koronarer Herzerkrankung ergab  15. Das mit dem Zigarettenrauchen verbundene kardiale Risiko nimmt innerhalb weniger Jahre nach dem Rauchstopp rasch ab und sinkt dann im Laufe der Zeit langsamer weiter  16.

    In einer retrospektiven Analyse der ursprünglichen und der Nachkommenkohorte der Framingham Heart Study wurden die Daten von 8.770 Personen (darunter 5.308 Personen, die jemals geraucht haben) ausgewertet, die durchschnittlich 26,4 Jahre lang beobachtet wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass das Risiko eines schwerwiegenden kardiovaskulären Ereignisses (engl. MACE; einschließlich CVD, Tod, Herzinfarkt, Schlaganfall und Herzinsuffizienz) innerhalb von 5 Jahren nach der Raucherentwöhnung deutlich geringer war (Risikoquotient 0,61; 95 % Konfidenzintervall 0,49-0,76) als bei Personen, die weiterhin rauchten  17. Es dauerte jedoch 10-15 Jahre, bis sich die MACE-Inzidenzraten ehemaliger Raucher denen von Personen annäherten, die niemals geraucht hatten  17. Intensivere Bemühungen zum Rauchstopp, wie z. B. Verhaltenstherapie und individuelle Pharmakotherapie, führen mit größerer Wahrscheinlichkeit zu einer dauerhaften Abstinenz und zu weniger zukünftigen CVD  18

    Trotz dieser bekannten Vorteile der Raucherentwöhnung raucht ein erheblicher Anteil der erwachsenen Weltbevölkerung weiterhin, wobei die Raucherquote seit 1990 nur geringfügig zurückgegangen ist  19. Etwa 70 % der Zigarettenraucher geben an, dass sie mit dem Rauchen aufhören wollen [8], obwohl dieser Wert in Deutschland niedriger ist (~50 %). Obwohl sie wissen, wie schädlich diese Gewohnheit ist, rauchen viele Menschen trotzdem weiter. Das anhaltende Rauchen wird durch gewohnheitsmäßige und psychologische Faktoren, dem mit dem rituellen Erlebnis verbundenen Genuss und der Nikotinabhängigkeit bedingt.

    Jüngste Fortschritte in Wissenschaft und Technik haben die Entwicklung neuer rauchfreier Produkte ermöglicht, die möglicherweise weniger Risiken bergen und weniger schädliche Alternativen zum fortgesetzten Rauchen darstellen könnten. Rauchfreie Alternativen wie erhitzte Tabakerzeugnisse (engl. heated tobacco products, kurz: HTPs) erhitzen den Tabak, ohne ihn zu verbrennen, wodurch im Vergleich zum Zigarettenrauch deutlich weniger und geringere Mengen an Schadstoffen entstehen  20,  21. Dies liegt daran, dass die meisten schädlichen Chemikalien, die mit rauchbedingten Krankheiten in Verbindung gebracht werden, durch die Verbrennung von Tabak entstehen  22,  23,  24,  25,  26. Diese Produkte ahmen den Geschmack, das Ritual und die Nikotinaufnahme herkömmlicher Zigaretten nach und bieten Rauchern damit eine potenziell weniger schädliche Alternative. Es gibt verschiedene Kategorien von rauchfreien Produkten, aber die am weitesten verbreiteten sind E-Zigaretten und HTPs.

    Rauchen und CVD-Risiko

    Schädliche und potenziell schädliche Inhaltsstoffe (engl. harmful and potentially harmful constituents, kurz: HPHC)  27 werden bei der Verbrennung von Tabak in hohen Mengen erzeugt  28; dazu gehören oxidierende Chemikalien, Acrolein, Butadien, Metalle (z. B. Cadmium), polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, Schwebstoffe und Kohlenmonoxid. HPHCs erhöhen die Zahl der freien Radikale, fördern die Lipidperoxidation und tragen zu mehreren potenziellen CVD-Pathomechanismen bei, darunter oxidativer Stress und Entzündungen. Diese Ereignisse stören biologische Netzwerke und können eine Dysfunktion des Endothels, des Lipidstoffwechsels und der Thrombozytenaktivierung hervorrufen, was zur Bildung arteriosklerotischer Plaques und einem erhöhten CVD-Risiko führt. Diese Prozesse erhöhen sowohl das Thromboserisiko als auch die Geschwindigkeit der arteriosklerotischen Progression in Arterien  22.

    HPHCs im Hauptstrom-Rauch der Referenzzigarette 3R4F
    HPHCs im Hauptstrom-Rauch der Referenzzigarette 3R4F (Bestandteile auf 100 % festgelegt) auf einer Pro-Einheit-Basis unter dem Health Canada Intense (HCI)-Protokoll für Abrauchmaschinen. Für die Aerosolcharakterisierung wurden vier verschiedene Sorten Tabak-Sticks verwendet: zwei Versionen des THS2.2 Regular (THS2.2 FR1 und THS2.2 D2) und zwei Versionen des THS2.2 Menthol (THS2.2 FR1 M und THS2.2 D1 M). Abbildung verwendet aus.
    Quelle: Philip Morris Products S.A.

    HTPs vs. brennbare Zigaretten: Geringere Menge von HPHC

    HTPs sind so konzipiert, dass sie ein nikotinhaltiges Aerosol erzeugen, indem sie den Tabak auf Temperaturen erhitzen, die ausreichen, um Nikotin und Tabakaromen freizusetzen (250-320 °C), aber niedrig genug sind, um ein Verbrennen des Tabaks zu verhindern (~400 °C)  29. Das Konzept „Heat-not-burn" reduziert die Menge der aus dem Tabak erzeugten hochgiftigen Kohlenwasserstoffe erheblich und bietet gleichzeitig erwachsenen Rauchern, die sonst weiter rauchen würden, ein zufriedenstellendes sensorisches Erlebnis. Dies muss natürlich für jedes einzelne Produkt nachgewiesen werden. Der vorliegende Bericht konzentriert sich auf die Forschungsergebnisse, die im Zusammenhang mit dem 2014 von Philip Morris International (PMI) auf den Markt gebrachten Tobacco Heating System (THS, unter dem Markennamen IQOSTM) generiert wurden.

    Da keine Verbrennung stattfindet, ist der HPHC-Gehalt in THS-Aerosolen im Vergleich zu Zigarettenrauch im Durchschnitt um >90 % reduziert  21,  30,  31. Bemerkenswert ist, dass der Gehalt an Karzinogenen der Gruppe 1 der International Agency for Research on Cancer (IARC) im THS-Aerosol im Vergleich zum Rauch einer Referenzzigarette um mehr als 95 % reduziert ist. Die resultierende geringere Exposition gegenüber HPHCs wurde in mehreren In-vitro- und In-vivo-Studien bestätigt  21,  32,  33,  34 ,  35 ,  36,  37,  38,  39,  40,  41,  42,  43,  44,  45,  46,  47, und im Vergleich zu Zigarettenrauch hat das THS-Aerosol eine deutlich geringere biologische Wirkung. Dazu gehören auch eine geringere Störung biologischer Prozesse, die zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen (z. B. oxidativer Stress, Entzündungen und die Interaktion zwischen Monozyten und Endothelzellen) sowie eine geringere Adhäsion von Monozyten an Endothelzellen in vitro  38,  48.

    Die HPHC-Reduzierung im THS-Aerosol führt in der Konsequenz zu einer wesentlich geringeren Exposition gegenüber toxischen Chemikalien (Abbildung 1), wie in Studien an Tieren und Menschen nachgewiesen wurde  49,  50.

    Die Fortsetzung lesen Sie im zweiten Teil in der Wehrmedizin und Wehrpharmazie 1/2023.


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