تأثيرات النيكلين الالتهابية المدمرة على البطانة الوعائية الناتجة عن تعرضات بخار السجائر الإلكترونية

إن الاستخدام المتزايد للنيكوتين المستنشق عبر السجائر الإلكترونية يحمل مخاطر غير معروفة لصحة الرئة. بعد أن أظهرنا سابقًا أن مستخلص دخان السجائر (CS) يعطل وظيفة حاجز الأوعية الدقيقة للرئة من خلال تنشيط خلايا البطانة وإعادة ترتيب الهيكل الخلوي، قمنا بدراسة مساهمة النيكوتين في مستخلص CS أو السجائر الإلكترونية (e-Cig) في إصابة بطانة الرئة. تم تعريض خلايا البطانة الوعائية الدقيقة الرئوية الأولية للنيكوتين أو محلول e-Cig أو بخار e-Cig المكثف (1-20 مليمول نيكوتين) أو لمستخلص دخان سجائر خالي من النيكوتين أو محاليل e-Cig. بالمقارنة مع المستخلص المحتوي على النيكوتين، تسبب المستخلص الخالي من النيكوتين (10-20%) في انخفاض كبير في نفاذية البطانة الوعائية كما تم قياسه باستخدام تقنية قياس مقاومة الخلايا الكهربائية. أدى التعرض للنيكوتين إلى فقدان حاجز البطانة بشكل متناسب مع الجرعة في مزارع خلايا أحادية الطبقة وزيادة سريعة في الالتهاب الرئوي والإجهاد التأكسدي لدى الفئران. كانت التأثيرات المدمرة على حاجز البطانة مصاحبة لزيادة السيراميدات داخل الخلايا، وتنشيط p38 MAPK، وفوسفاتة السلسلة الخفيفة للميوزين (MLC)، وتمت الوساطة بشكل حاسم بواسطة كيناز Rho المنبه من خلال تثبيط وحدة فوسفاتاز MLC MYPT1. على الرغم من أن النيكوتين بتركيزات كافية للتسبب في فقدان حاجز البطانة لم يُحفز نخر الخلايا، إلا أنه أوقف بشكل ملحوظ تكاثر الخلايا. أدى تعزيز إشارات سفينغوزين-1-فوسفات (S1P) عبر S1P1 إلى تحسين كل من تكاثر خلايا البطانة ووظيفة الحاجز أثناء التعرض للنيكوتين. لوحظت تأثيرات مستقلة عن النيكوتين لمحاليل e-Cig، والتي قد تُعزى إلى الأكريلين، الذي تم اكتشافه مع الجلايكول البروبيلي، والجليسيرول، والنيكوتين عبر NMR، وقياس الكتلة، والجهاز الكروماتوغرافي الغازي، في كل من محلول e-Cig والبخار. تشير هذه النتائج إلى أن المكونات القابلة للذوبان في e-Cig، بما في ذلك النيكوتين، تسبب فقدان وظيفة حاجز الأوعية الدقيقة للرئة بشكل متناسب مع الجرعة، المرتبط بالإجهاد التأكسدي والالتهاب الحاد.