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Dass es der Lunge so gut wie sofort besser geht, wenn sie bedampft statt eingequalmt wird, kann jeder Dampfer best\u00e4tigen. Doch welche Auswirkungen Liquid-Aerosol ganz spezifisch auf menschliche Lungen und Bronchialzellen hat, das ist eine zweite Frage. Das CULTEX Labor in Hannover hat sich auf entsprechende in vitro Versuche spezialisiert, bei denen unter anderem die Reaktion menschlichen Zellgewebes auf E-Zigaretten-Dampf analysiert wird.<\/p>
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<\/a><\/div><\/div>\nLiquid-News hat sich mit Stefanie Scheffler von CULTEX \u00fcber die Potenziale und Grenzen dieser Art der Risikobewertung unterhalten.<\/p>\n
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LN:<\/strong> CULTEX ist auf die Erforschung von Aerosol-Einwirkung auf den menschlichen Organismus durch in-vitro Untersuchungen spezialisiert \u2013 dazu geh\u00f6rt auch der E-Zigarette-Dampf. Was hat die beiden Gr\u00fcnder zu diesem Forschungs-Fokus motiviert?<\/p>\n CULTEX:<\/strong> Die direkte Analyse von luftgetragenen Stoffen war zu dem Zeitpunkt, als unsere Firmengr\u00fcnder sich mit dieser Thematik befasst haben, noch ein wenig erforschter Bereich. Bis dato wurden luftgetragene Stoffe jeglicher Art getestet, indem aus ihnen Extrakte hergestellt und diese dann auf die Zellen gegeben wurden.<\/p>\n Dieser Testansatz hat jedoch einige Einschr\u00e4nkungen. Zum Einen sind im Extrakt fl\u00fcchtige oder wasserunl\u00f6sliche Komponenten nicht enthalten, partikul\u00e4re Substanzen k\u00f6nnen in L\u00f6sung sogar ihre Eigenschaften ver\u00e4ndern. Zum Anderen entspricht das Versuchsszenario nicht der tats\u00e4chlichen Situation in der Lunge, so dass m\u00f6glicherweise einige Aspekte nicht erfasst werden.<\/p>\n LN:<\/strong> K\u00f6nnen Sie uns einen kurzen \u00dcberblick \u00fcber die diesbez\u00fcgliche Expertise Ihres Teams geben?<\/p>\n CULTEX:<\/strong>Seit 1999 arbeiten unsere Firmengr\u00fcnder auf dem Gebiet der Inhalationstoxikologie, seit 2007 existiert die Firma Cultex Laboratories. Unser Team arbeitet tagt\u00e4glich mit eigens von uns entwickelten Expositionsmodulen, zum Beispiel mit Gasen, Aerosolen, Partikeln oder anderen luftgetragenen Stoffen. Das hei\u00dft, wir verf\u00fcgen \u00fcber jahrelange Erfahrung in der Exposition von Zellkulturen und verbessern unsere Module entsprechend den experimentellen Anforderungen.<\/p>\n <\/p>\n LN:<\/strong> F\u00fcr Ihre Untersuchungen nutzen Sie Zellen des menschlichen Respirationstraktes (Lunge, Bronchen). Entstammen diese gesundem Gewebe oder werden die Zellen eher im Umfeld von bereits erkrankten Spendern gewonnen? Welche Zellarten werden dabei verwendet?<\/p>\n CULTEX:<\/strong>Unsere Zellen werden Patienten entnommen, die sich aufgrund einer Erkrankung einer Operation unterziehen m\u00fcssen. Dies sind h\u00e4ufig Krebspatienten. Allerdings werden die Gewebest\u00fccke, die wir verwenden, aus einiger Entfernung zum kranken Gewebe entnommen und vor der Zellisolation noch einmal auf krankhafte Ver\u00e4nderungen untersucht. Die Gewebest\u00fccke, die wir letztendlich erhalten, zeigen keinerlei krankhafte Ver\u00e4nderungen.<\/p>\n LN:<\/strong> Wie k\u00f6nnen wir uns den praktischen Ablauf einer solchen Untersuchung vorstellen? Speziell scheint dabei die sogenannte Air-Liquid-Interface (ALI) Kulturf\u00fchrung zu sein, die die tats\u00e4chlichen Bedingungen in der Lunge besonders realistisch nachbildet. K\u00f6nnen Sie uns das erkl\u00e4ren? Wie unterschiedet sich dieses Vorgehen von anderen in-vitro Verfahren?<\/p>\n CULTEX:<\/strong> In unseren Untersuchungen legen wir viel Wert darauf, die tats\u00e4chliche Situation in der Lunge zu simulieren. Deshalb werden die Lungenzellen in unseren Versuchen nicht, wie in anderen Versuchsanordnungen, einfach mit einem Extrakt des Liquid-Dampfes bedeckt, sondern direkt bedampft. Das bedeutet, dass die Zelloberfl\u00e4che direkt der umgebenden Atmosph\u00e4re ausgesetzt ist. Dies bezeichnen wir als Kultivierung an der \u201eAir-Liquid-Interface\u201c.<\/p>\n Realisieren l\u00e4sst sich dies, indem die Zellen auf einer Membran kultiviert werden, die es erlaubt, die Zellen von der Unterseite zu \u201ef\u00fcttern\u201c, so dass an der Zelloberfl\u00e4che kein Medium vorhanden ist. Bei traditionellen in vitro Tests werden die Zellen auf einer Plastikoberfl\u00e4che kultiviert und sind mit N\u00e4hrmedium bedeckt. So k\u00f6nnen die Zellen nicht direkt bedampft werden, da der Dampf die Zellen nicht erreichen w\u00fcrde. Daher wird ein Extrakt aus dem Dampf hergestellt, welches dann auf die Zellen gegeben wird. Dies spiegelt aber eben nicht sie Situation in der Lunge wieder, da die Zellen dort nicht von einer derartigen Fl\u00fcssigkeitsschicht bedeckt sind.<\/p>\n LN:<\/strong> Welche potenziellen Zellver\u00e4nderungen beziehungsweise toxischen Wirkungen lassen sich im Falle von Liquid-Aerosol untersuchen?<\/p>\n Dazu werden differenzierte, also voll entwickelte Zellen verwendet, die eine Kultur ausbilden, die dem Lungengewebe im menschlichen K\u00f6rper gleicht. Diese Kulturen werden dann mit nicht-toxischen Konzentrationen behandelt, um zu sehen, wie sich eine wiederholte Exposition auswirkt. Im Falle von Zigarettenrauch zum Beispiel k\u00f6nnen wir in der Zellkultur sehen, dass nach wiederholter Exposition die Flimmerh\u00e4rchen (Zilien) der Zellen verschwinden. Dies l\u00e4sst sich auch beim gesunden Raucher beobachten und ist verantwortlich f\u00fcr den Raucherhusten.<\/p>\n LN:<\/strong> Die Ger\u00e4te, mit denen die menschlichen Zellkulturen den Aerosolen ausgesetzt werden, hat CULTEX selbst entwickelt. K\u00f6nnen Sie uns etwas zum Aufbau und den Besonderheiten dieser Systeme sagen?<\/p>\n CULTEX:<\/strong> Unsere Expositionsmodule werden speziell f\u00fcr die bereits erkl\u00e4rte direkte Exposition an der \u201eAir-liquid-Interface\u201c entwickelt. Die ersten Module sind bereits 1999 entwickelt und seitdem immer weiter verbessert worden. Hatten die ersten Module noch eine lineare Anordnung, sind die Zellkulturen in den aktuellen Modulen radial, also kreisf\u00f6rmig, angeordnet. Dies gew\u00e4hrleistet eine deutlich gleichm\u00e4\u00dfigere Verteilung der luftgetragenen Stoffe (z.B. Dampf) auf den Zellen. Der Dampf wird durch einen zentralen Einlass in das Modul geleitet und dann in 3-6 (je nach Modul) Teilstr\u00f6me aufgeteilt. Der Dampf wird \u00fcber die Zellen geleitet und mit Hilfe einer Vakuumpumpe wieder abgesaugt, so dass ein kontinuierlicher Strom \u00fcber die Zellen geleitet wird \u2013 so wie es auch in der Lunge der Fall ist.<\/p>\n LN:<\/strong> K\u00f6nnten Sie sich vorstellen, dass CULTEX-Ger\u00e4te zu einem Branchenstandard f\u00fcr die Risikobewertung einzelner Liquid-Aerosole werden? Gibt es diesbez\u00fcglich Gespr\u00e4che im Umfeld der gerade ang\u00e4ngigen Standardisierungsbem\u00fchungen der Bundesregierung bzw. Normierungsorganisationen auf EU-Ebene?<\/p>\n Die in vitro Testung in Kombination mit einer chemischen Analyse des Dampfes w\u00e4re ein sehr gutes Modell f\u00fcr die Risikobewertung, ist heutzutage aber noch kein technischer Standard. Neben den Cultex-Ger\u00e4ten gibt es aber noch einige andere Anbieter f\u00fcr Expositionsmodule auf dem Markt. Hier ist in erster Linie das Prinzip zu verfolgen. Gespr\u00e4che dar\u00fcber gibt es mit offiziellen Stellen derzeit noch nicht.<\/p>\n LN:<\/strong> Braucht es zur Nutzung ein vollst\u00e4ndiges Laborumfeld oder k\u00f6nnten Ihre Apparaturen zum Beispiel auch von Herstellern selbst f\u00fcr Testzwecke eingesetzt werden?<\/p>\n <\/p>\n CULTEX:<\/strong> Unsere Module selbst sind sehr einfach zu betreiben, es werden nur eine Vakuumpumpe und sogenannte Massenflu\u00dfregler ben\u00f6tigt, die die Luftstr\u00f6me \u00fcber den Zellen kontrollieren. Allerdings braucht man weiterhin einen \u201eRauchroboter\u201c, der die E-Zigarette dampft und vor allem die Zellkulturen. Und die sind dann der limitierende Faktor, da ein Zellkulturlabor einiges an Equipment ben\u00f6tigt \u2013 und auch Personal, dass sich mit der Anzucht von Zellen auskennt.<\/p>\n LN:<\/strong> Wie finanzieren sich die Studien beziehungsweise woher kommen vor allem die Anfragen hinsichtlich E-Zigarettendampfes?<\/p>\n CULTEX:<\/strong> In erster Linie finanzieren sich unsere Studien \u00fcber den Verkauf unserer Ger\u00e4tschaften. Neben unseren Expositionsmodulen haben wir auch weitere Ger\u00e4te wie z.B. Module zur automatisierten Langzeitkultivierung von Zellen oder Ger\u00e4tschaften zur Erzeugung von Partikelaerosolen im Programm. Au\u00dferdem verkaufen wir unser Know How und unsere Infrastruktur, d.h. wir arbeiten im Auftrag der Industrie, darunter Pharma-, Kosmetik- oder Zigarettenindustrie. Die Studien zur E-Zigarette, die wir derzeit durchf\u00fchren, sind jedoch nicht in Auftrag gegeben worden und fremdfinanziert, sondern reine Eigenforschung.<\/p>\n LN:<\/strong> F\u00fcr viele Dampfer ist die Vorstellung, dass ihre Sicherheit durch Tierversuche gew\u00e4hrleistet werden soll, schwer ertr\u00e4glich. Kann die in-vitro Forschung Tierversuche abl\u00f6sen? Wie steht die Gesundheitsbeh\u00f6rden zu diesem Thema? Glaube Sie, dass in-vitro Toxizit\u00e4ts-Tests von E-Liquid-Aerosol als Zulassungsstandards ausreichen k\u00f6nnen?<\/p>\n CULTEX:<\/strong> Sowohl die in vitro Forschung als auch die Forschung am Tier haben ihre Limitationen. In vitro lassen sich immer nur gewisse Teilaspekte darstellen, nicht aber der gesamte Organismus. Im Falle der E-Liquid-Testung bedeutet dies, dass wir sehr gut abbilden k\u00f6nnen, was in der Lunge passiert, jedoch nicht, welche Auswirkungen die Komponenten auf z.B. das Herzkreislauf-System oder auf das Suchtverhalten einer Person haben.<\/p>\n Im Tierversuch lassen sich auch einige Aspekte gut darstellen, allerdings ist z.B. gerade die Zellzusammensetzung in der Lunge eines Nagetiers (welches ja h\u00e4ufig f\u00fcr die entsprechenden Tests verwendet wird) deutlich anders als beim Menschen.<\/p>\n Im Zusammenhang mit der REACH-Verordnung wird an vielen Stellen daran gearbeitet, in vivo (Tierversuche) durch in vitro Tests zu ersetzen. Substanzen, die im Verdacht stehen, Hautreizungen hervorzurufen, werden heute beispielsweise schon in vitro an Hautmodellen untersucht. In Bezug auf e-Liquids kann die in vitro Testung in jedem Fall genutzt werden, um gewisse Komponenten f\u00fcr die Verwendung zu sperren oder Empfehlungen z.B. bzgl. der maximalen Verdampfertemperatur zu geben.<\/p>\n LN:<\/strong> Ihre erste Studie zum Thema E-Zigaretten Aerosol (\u201eEvaluation of E-Cigarette Liquid Vapor and Mainstream Cigarette Smoke after Direct Exposure of Primary Human CULTEX:<\/strong> Wir haben in unserer Studie prim\u00e4re humane Bronchialepithelzellen mit E-Liquid-Dampf zweier unterschiedlicher Liquids (0 % Nikotin und 2.4 % Nikotin) exponiert. Im Vergleich dazu haben wir Zigarettenrauch und Dampf der Tr\u00e4gerstoffe Glycerin (VG) und Propylenglycol (PG) getestet.<\/p>\n Nach der Exposition mit E-Liquid Dampf von 200 Z\u00fcgen haben wir eine zelltoxische Wirkung feststellen k\u00f6nnen, die im Vergleich zu Zigarettenrauch-exponierten Zellen jedoch 4.5-8 mal geringer war. Interessanterweise konnten wir keinen Unterschied zwischen dem nikotinhaltigen und dem nikotinfreien Liquid feststellen. Daraus folgern wir, dass das Nikotin keine zelltoxische Wirkung hat. \u00dcber weitere Effekte, wie die Suchtwirkung, k\u00f6nnen wir jedoch keine Aussage treffen.<\/p>\n Weiterhin haben wir festgestellt, dass Glycerin einen st\u00e4rker zellsch\u00e4digenden Einfluss hat als Propylenglycol. Die k\u00f6nnte zu einer Empfehlung bzgl. des Glyceringehalts in Liquids f\u00fchren, muss aber erst durch weitere Versuche validiert werden.<\/p>\n Es ist wichtig zu beachten, dass dies die Ergebnisse einer ersten akut-toxikologischen Studie sind. Wir m\u00fcssen weitere Studien durchf\u00fchren, um diese Effekte eindeutig zu belegen. Besonders im Fokus stehen dabei Langzeitstudien, die die Wirkung einer wiederholten Exposition im nichttoxischen Bereich untersuchen, da dies die tats\u00e4chliche Situation bei einem Konsument widerspiegelt.<\/p>\n LN:<\/strong> Dr Konstantinos Farsalinos ist bei einem Vortrag auf dem diesj\u00e4hrigen „Global Forum on Nicotine“ auch auf Ihre Studie eingegangen. Er hinterfragt dort, ob die toxikologischen Effekte nur deshalb zustande gekommen sind, weil die Zellexposition unrealistisch hoch war. Seine implizite Vermutung scheint zu sein, dass die Studie eine derartige Wirkung beweisen sollte und deshalb entsprechend designt war, statt tats\u00e4chliche Konsumbedingungen abzubilden – Zitat: „You expose the cells to as much aerosol as needed to have toxicity, so, you find toxicity by definition!! With this methodology, any chemical would be toxic. It is important to use predefined protocols (e.g. ISO 10993-5) which determine levels of exposure.“ Wie stehen Sie zu dieser Kritik?<\/p>\n <\/p>\n CULTEX:<\/strong> Ich habe diese Kritik gelesen und habe Dr. Farsalinos bereits diesbez\u00fcglich kontaktiert. Leider war ich nicht in Warschau beim GNF, so dass ich keine Gelegenheit hatte, diese Missverst\u00e4ndnisse aus dem Weg zu r\u00e4umen. Selbstverst\u00e4ndlich haben wir eine Dosis verwendet, bei der wir einen Effekt beobachten konnten, der sich mit unserer analytischen Methodik gut nachweisen lie\u00df.<\/p>\n Allerdings haben wir nicht nur diese eine Konzentration (Zugzahl) verwendet, sondern eine sogenannte \u201eDose-Response-Kurve\u201c aufgenommen, d.h. wir haben unterschiedliche Zugzahlen (und damit Dampfmengen) verwendet und die Reaktion der Zelle untersucht. Dabei haben wir einen linearen Zusammenhang feststellen k\u00f6nnen: Bereits nach der Exposition mit 50 Z\u00fcgen konnten wir einen Effekt beobachten. Des Weiteren gilt es zu bedenken, dass wir mit einer E-Zigarette gearbeitet haben, die nur eine sehr geringe Leistung hat (3.3 V, 2.2 Ohm). Die meisten Dampfer verwenden Ger\u00e4te mit deutlich h\u00f6herer Leistung, so dass hier durch die gr\u00f6\u00dfere Dampfmenge st\u00e4rkere Effekte zu erwarten sind.<\/p>\n Abgesehen von diesem Statement hat Dr. Farsalinos noch kritisiert, dass durch unsere kurzen Zugabst\u00e4nde und durch die Verwendung unverd\u00fcnnten Glycerins \u00dcberhitzungseffekte auftreten k\u00f6nnen. Dies haben wir inzwischen in neuen Studien widerlegt (Publikation ist in Arbeit). Die von uns entdeckten Effekte sind also nicht auf die \u00dcberhitzung des Verdampfers und der damit verbundenen Bildung von unerw\u00fcnschten Nebenprodukten wie Formaldehyd oder Acrolein zur\u00fcckzuf\u00fchren.<\/p>\n LN:<\/strong> CULTEX hat eine eigene Brosch\u00fcre zum Testen von E-Zigaretten herausgegeben, in der Sie schreiben (meine \u00dcbersetzung): „Besonders Aromen k\u00f6nnen unbekannte Risiken bergen, wenn sie inhaliert werden. Ein prominentes Beispiel f\u00fcr so ein Aroma ist 2,3-Butandiol. Solange es als buttriger Geschmack in S\u00fc\u00dfigkeiten verwendet und oral konsumiert wird, ist es harmlos. Bei Inhalation kann es allerdings Bronchiolitis obliterans verursachen, eine ernsthafte Erkrankung, die auch als „Popcorn-Lunge“ bekannt ist.“ Haben Sie inzwischen auch spezifische andere Aromen im Verdacht, als Aerosol toxisch oder riskant zu sein, die es bei oralem Verzehr nicht sind?<\/p>\n CULTEX:<\/strong> Derzeit kann ich dar\u00fcber leider keine Aussage machen, da wir uns bisher erst einmal mit grundlegenden Fragestellungen besch\u00e4ftigt haben (Wirkung der Basissubstanzen, maximale Temperatur, Zugintervalle etc.) und noch keine einzelnen Aromen getestet haben.<\/p>\n LN:<\/strong> Eine schwerwiegende Herausforderung bei der Beurteilung der Folgen des E-Zigaretten-Dampfens f\u00fcr die menschliche Gesundheit sind fehlende Langzeitstudien. Auch die Wirkung des Liquid-Aerosols auf menschliche Zellkulturen bildet ja immer nur eine Momentaufnahme ab und vernachl\u00e4ssigt zudem notwendigerweise den systemischen Aspekt. Meinen Sie, es ist dennoch medizinisch vertretbar, die beobachteten Effekte „hochzurechnen“ und so eine Langzeitwirkung zu simulieren?<\/p>\n CULTEX:<\/strong> Wie ich schon erw\u00e4hnt habe, sind Langzeitstudien ein wichtiges Instrument zur Bewertung einzelner e-Liquid-Komponenten. Daf\u00fcr werden aber nicht die Effekte, die in der akut-toxischen Untersuchung festgestellt wurden \u201ehochgerechnet\u201c, sondern Studien mit Zellkulturen durchgef\u00fchrt, die dem menschlichen Lungenepithel entsprechen. Die Effekte, die durch eine wiederholte Exposition in der Lunge auftreten, k\u00f6nnen somit sehr gut widergespiegelt werden. Nat\u00fcrlich k\u00f6nnen wir nicht voraussagen, wie die Wirkung auf den gesamten Organismus ist, aber das ist auch nicht die Anforderung an unsere Tests. Wir wollen darstellen, was im Hauptzielorgan, der Lunge, passiert.<\/p>\n LN:<\/strong> Aus Ihrer Perspektive eines Forscherteams, wie lange w\u00fcrden wir unter optimalen politischen, finanziellen und wissenschaftlichen Bedingungen noch ben\u00f6tigen, um definitive Aussagen \u00fcber das Risiko des Dampfens f\u00fcr den menschlichen K\u00f6rper machen zu k\u00f6nnen?<\/p>\n CULTEX:<\/strong> Dies ist eine schwierige Frage, da gerade die politische Seite eine schwer zu kalkulierende Gr\u00f6\u00dfe ist. Wir arbeiten fortlaufend an neuen Studien, haben z.B. gerade eine Versuchsreihe \u00fcber unterschiedliche Maximaltemperaturen abgeschlossen und arbeiten nun an weiteren vergleichenden Studien zwischen VG und PG basierten e-Liquids sowie an einer Langzeitexpositions-Studie. Die Ergebnisse erwarten wir in den kommenden Wochen, bis zur Publikation werden vermutlich noch 2-3 Monate vergehen. In wieweit diese Ergebnisse dann aber auf regulatorischer oder Herstellerseite verwendet werden, k\u00f6nnen wir nicht beurteilen.<\/p>\n Weiterf\u00fchrende Links<\/strong> <\/p>\n Weitere Themen<\/strong>![\"Cultex](\"https:\/\/liquid-news.com\/e-zigaretten\/wp-content\/uploads\/2015\/07\/CULTEX_RFS_Compact.jpg\")
<\/a><\/p>\n![\"CULTEX-LTC-C-Cultivation-Unit](\"https:\/\/liquid-news.com\/e-zigaretten\/wp-content\/uploads\/2015\/07\/CULTEX-LTC-C-Cultivation-Unit-zur-Zellkultivierung.jpg\")
<\/a>CULTEX:<\/strong> Es l\u00e4sst sich hier zwischen zwei unterschiedlichen Szenarien unterscheiden: Der akuten und der chronischen Toxizit\u00e4t. Die akute Toxizit\u00e4t wird meist an frisch ausges\u00e4ten, sich teilenden Zellen untersucht. Das spiegelt die Situation in der Lunge wider, wie sie nach Verletzungen oder Infektionen zu finden ist. Diese Zellen sind besonders empfindlich und zeigen somit deutlich, ob die getestete Substanz ein toxisches Potential besitzt. Wird ein entsprechender Effekt beobachtet, k\u00f6nnen weiterf\u00fchrende Untersuchungen durchgef\u00fchrt werden, die sich mit der chronischen bzw. Langzeitsch\u00e4digung befassen.<\/p>\n
\nBronchial Epithelial Cells\u201c) wurde soeben ver\u00f6ffentlicht. K\u00f6nnen Sie uns die Ergebnisse nochmals kurz zusammenfassen?<\/p>\n
\n\u00dcber Cultex<\/a><\/p>\n
\nE-Zigaretten-Dampf definitiv weniger toxisch als Zigarettenrauch<\/a>
\nE-Zigaretten Forschung in Deutschland<\/a>
\nBfR unterdr\u00fcckt E-Zigarettenforschung<\/a>
\nDeutscher Wissenschaftler kommentiert Fehler in E-Zigaretten Studie<\/a><\/p>
![\"\"](\"https:\/\/liquid-news.com\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/Check24Stromanbieter.jpg\")
<\/a><\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"