Big Puffs: E-Zigaretten mit hoher Anzahl möglicher Züge können mit der Zeit höhere Toxizität entwickeln

Forschende warnen, dass bei bestimmten E-Zigaretten schon allein durch die längere Nutzung schädliche Nebenprodukte erzeugt werden können, die mit Lungenschäden in Verbindung gebracht werden.

Intensiv über eine längere Zeit genutzte E-Zigaretten, die eine hohe Anzahl von Zügen (Puffs) ermöglichen, können potenziell höhere Konzentrationen schädlicher Chemikalien enthalten als Geräte mit kürzerer Lebensdauer. Das zeigt eine neue Untersuchung unter der Leitung von Forschenden der University of California, Riverside (USA). Sie weckt Bedenken hinsichtlich möglicher (zusätzlicher) Gesundheitsrisiken für die Nutzer.

Aledhyd-Konzentrationen steigen mit längerer Nutzungsdauer

E-Zigaretten werden mit einer Anzahl von Zügen oder Puffs verkauft. Diese gibt grob an, für wie viele Inhalationen das Gerät ausgelegt ist, bevor es aufgebraucht ist. E-Zigarette mit hoher Zugzahl – sogenannte Big Puffs oder High-Puff-Vapes – sind Modelle, die eine große Anzahl von Zügen ermöglicht, die normalerweise im Tausenderbereich liegt. Da diese Geräte mehr E-Liquid fassen und für eine längere Nutzungsdauer konzipiert sind, können Nutzer ein einzelnes Gerät über Tage oder Wochen hinweg verwenden.

Die Verfasser der aktuellen Arbeit analysierten das Liquid beliebter Einweg-E-Zigaretten, die sie von Nutzern sowie aus entsorgten Produkten in Südkalifornien sammelten. Sie verglichen das Restliquid in den gebrauchten Geräten mit frischen, unbenutzten Exemplaren derselben Marken und Geschmacksrichtungen, um festzustellen, wie sich die chemische Zusammensetzung im Laufe der Zeit verändert.

Die im Journal „ACS Omega“ veröffentlichte Studie konzentrierte sich auf Aldehyde, die entstehen, wenn Vape-Liquids erhitzt werden. Werden diese erhitzt, um Dampf zu erzeugen, werden die Lösungsmittel und Aromastoffe thermisch zersetzt und chemisch abgebaut. Aldehyde stellen eine gut dokumentierte Klasse von Nebenprodukten dar, die bei diesem Prozess entstehen. Einige dieser Aldehyde – wie etwa Formaldehyd – sind bereits als schädliche Inhaltsstoffe eingestuft worden.

Die Wissenschaftler wollten nun herausfinden, ob der langanhaltende Gebrauch eines Gerätes – verbunden mit einer höheren Anzahl von Zügen und Heizzyklen – dazu führen würde, dass sich diese Verbindungen im Laufe der Zeit in der verbleibenden Flüssigkeit anreichern. Sie stellten fest, dass die Konzentrationen mehrerer toxischer Aldehyde – darunter Methylglyoxal (MGO), Glyoxal (GO) und Formaldehyd – nach der Nutzung der Geräte signifikant anstiegen

Messbare Schäden an Lungenzellen im Labor

„Einige der von uns gemessenen Aldehyde sind als toxische Substanzen bekannt“, erläutert Esther Omaiye, Postdoktorandin am Fachbereich für Molekular-, Zell- und Systembiologie der University of California, Riverside, sowie Erstautorin der Studie. „Formaldehyd ist als Karzinogen anerkannt. MGO und GO beispielsweise erreichten in einigen der von uns analysierten verdampften Flüssigkeiten Konzentrationen im Milligramm-pro-Milliliter-Bereich. Dabei handelt es sich keineswegs um bloße Spurenmengen. Als wir diese Aldehyde an menschlichen Lungenzellen testeten, verursachten sie messbare Schäden.“

Die Forscher befürchteten, dass jemand, der ein Gerät mit hoher Zugkapazität gegen Ende von dessen Lebensdauer nutzt, möglicherweise deutlich größere Mengen dieser Verbindungen einatmet als jemand, der ein neues Gerät verwendet. Um die gesundheitlichen Auswirkungen besser zu verstehen, setzten sie menschliche Lungenzellen MGO und Acetaldehyd aus. MGO verursachte signifikante Zellschäden, störte die normale Zellstruktur, beeinträchtigte die Energieproduktion und erhöhte den oxidativen Stress. Die Studie ergab, dass MGO 10- bis 100-mal toxischer ist als Acetaldehyd.

„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Flüssigkeit, die in einem intensiv genutzten Gerät verbleibt, ein ganz anderes und messbar toxischeres chemisches Profil aufweist als frisches E-Liquid“, sagt Prue Talbot, Professorin an der Graduate Division der University of California, Riverside, und wissenschaftliche Betreuerin von Omaiye. „Die Konzentrationen der Chemikalien variierten zwar je nach Marke, doch unsere Gesamtergebnisse zeigen, dass die langfristige Nutzung von Einweg-E-Zigaretten mit hoher Zuganzahl zu einer stärkeren Anreicherung schädlicher Nebenprodukte führen kann.“

„Unsere Studie unterstreicht die Notwendigkeit, verstärkt darauf zu achten, wie sich die langfristige Nutzung eines Geräts auf die chemische Exposition auswirkt“, macht Omaiye deutlich. Talbot und Omaiye raten daher Vapern zur Vorsicht bei Geräten mit hoher Zuganzahl – insbesondere dann, wenn sich die Geräte dem Ende ihrer Lebensdauer nähern.

„Solange die regulatorischen Standards noch nicht nachgezogen haben und Tests über den gesamten Nutzungszyklus eines Geräts hinweg vorschreiben, haben Verbraucher keine Möglichkeit zu wissen, was sie gegen Ende der Lebensdauer eines Geräts tatsächlich inhalieren“, unterstreicht Omaiye. Laut den Forschenden ist die Botschaft für Wissenschaftler und Regulierungsbehörden klar: „Die Anzahl der Züge ist nicht bloß eine Kennzahl für das Marketing – sie ist eine Variable, die sich direkt auf die chemische Exposition auswirkt und in Sicherheitsbewertungen einbezogen werden muss“, fasst Talbot zusammen. (ac)

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