Diario de Trombosis y Circulación: Acceso Abierto

Abstracto

Un sistema de generación de aerosoles de cigarrillos electrónicos, exposición de animales y cuantificación de tóxicos para caracterizar la cinética de la nicotina in vivo en sangre arterial y venosa

Jushan Zhang, Mo Xue*, Rong Pan, Yujie Zhu, Zhongyang Zhang, Haoxiang Cheng, Johan LM Bjorkegren, Jia Chen6, Zhiqiang Shi*, Ke Hao*

El creciente uso de cigarrillos electrónicos en todo el mundo presenta una necesidad urgente de caracterizar sus propiedades de suministro de nicotina, estimulación cerebral y posibles efectos a largo plazo para la salud. Construimos un sistema de extremo a extremo que permite la generación de aerosoles de cigarrillos combustibles (c-cigarrillos) y cigarrillos electrónicos, la exposición animal y la evaluación de efectos. El sistema consta de (1) un generador de aerosol de 10 canales que se asemeja a los escenarios de fumar/vapear humanos, (2) cámaras de exposición solo por la nariz y de cuerpo entero adecuadas para estudios de larga o corta duración, (3) un protocolo de laboratorio para la exposición animal y la recolección de sangre arterial y venosa <1 minuto después de la exposición, y (4) cromatografía y espectrometría de masas para cuantificar las concentraciones de nicotina en aerosoles y bioespecímenes. Aplicamos el sistema en un estudio de prueba de principio que caracteriza la administración de nicotina in vivo después de la inhalación de aerosol de cigarrillos electrónicos. Grupos de ratas Sprague-Dawley fueron expuestas a aerosoles de cigarrillos electrónicos durante 1, 2 y 4 minutos, respectivamente. Se recogieron muestras de sangre arterial y venosa inmediatamente después de la exposición. También comparamos directamente los enfoques de exposición solo por la nariz y de cuerpo entero. Después de la exposición al aerosol del cigarrillo electrónico solo por la nariz, la concentración de nicotina en la sangre arterial fue sustancialmente mayor (11,32 ng/mL en promedio) que en las venas. Se observó una diferencia de concentración arteriovenosa similar en los experimentos de exposición de cuerpo entero. En resumen, describimos un sistema completo ideal para la cinética de la nicotina in vivo de los cigarrillos electrónicos y los cigarrillos electrónicos y la investigación de salud a largo plazo. Nuestros hallazgos destacan la sangre arterial como la biomuestra adecuada para los estudios de administración de nicotina de los cigarrillos electrónicos.