В недавнем исследовании в журнале Scientific Reports исследователи всесторонне оценили влияние интенсивного курения на ряд окислительного стресса, воспаления, сосудистой дисфункции и гематологических биомаркеров. Они проанализировали и сравнили образцы бронхиальной биопсии и образцы крови мужчин-курильщиков (n = 104) с их некурящими коллегами того же возраста и индекса массы тела (ИМТ) (n = 94) в Эрбиле, Ирак.
Анализ биомаркеров показал, что у заядлых курильщиков значительно более высокие маркеры окислительного стресса, воспалительные биомаркеры и количество нейтрофилов, чем у некурящих. Исследование также показало, что у заядлых курильщиков наблюдалось более высокое количество красных и белых кровяных телец (RBC и WBC) и более низкое количество тромбоцитов по сравнению с некурящими. Однако уровни гемоглобина (Hb) существенно не различались между группами. Иммуногистохимический анализ подтвердил эти результаты, подчеркнув, что активность нейтрофилов и эозинофилов у заядлых курильщиков существенно выше базовых значений (некурящих). В частности, количество лимфоцитов и соотношение нейтрофилов к лимфоцитам остались неизменными у курильщиков и некурящих. Эти результаты описывают биологическое воздействие заядлого курения и служат основой для будущих мер по борьбе с курением.
Важно отметить, что образцы крови были собраны у всех участников исследования (n = 198), включая как курильщиков, так и некурящих, а не только у курильщиков. Образцы бронхиальной биопсии были получены у подгруппы из 35 человек (19 курильщиков и 16 контрольных лиц).
Фон
Курение является серьезной проблемой для здоровья, связанной с несколькими серьезными медицинскими состояниями, включая системное воспаление , рак, сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), респираторные инфекции и эндотелиальную дисфункцию. По оценкам отчетов, 8 миллионов человек умирают каждый год из-за причин, связанных с курением, ошеломляющие 1,3 миллиона из них умирают от пассивного курения.
Десятилетия исследований установили физиологическое воздействие токсичных компонентов сигарет, включая тяжелые металлы, никотин и оксид углерода. К сожалению, большинство исследований были сосредоточены на определенных группах населения и только на одном или нескольких биомаркерах воспаления или окислительного стресса. Для сравнения, гематологические, биохимические и иммуногистохимические маркеры остаются недостаточно изученными. Всесторонний анализ спектра биомаркеров, связанных с курением, предоставит будущим исследователям целостное понимание системных эффектов привычки, прокладывая путь для эффективных мер по борьбе с курением.
Об исследовании
Настоящее исследование направлено на устранение этого пробела в знаниях путем изучения влияния интенсивного курения на несколько окислительного стресса, воспалительных процессов, сосудистых дисфункций и гематологических биомаркеров. Исследование проводилось в период с апреля по май 2024 года и охватывало когорту из 198 участников-мужчин (104 заядлых курильщика; возраст = от 18 до 60 лет), набранных частной больницей Par в Эрбиле, Ирак.
Интенсивное курение определялось как курение 20 или более сигарет в день в течение длительного периода (минимум 5 лет). Интенсивные курильщики были сопоставлены по возрасту и индексу массы тела (ИМТ) со здоровыми (некурящими) контрольными лицами (n = 94). Чтобы минимизировать генетические помехи, все участники были курдской национальности. Все участники (n = 198) предоставили образцы крови, а подгруппа из 35 (19 курильщиков и 16 контрольных лиц) предоставила образцы бронхиальной биопсии для экспериментальных анализов.
Окислительный стресс оценивали с помощью спектрометрических измерений активности малонового диальдегида (МДА), оксида азота (NO) и супероксиддисмутазы (СОД). Воспалительные биомаркеры, включая сывороточный эндотелин-1 и интерлейкин-8 (ИЛ-8), количественно определяли с помощью иммуноферментного анализа (ИФА).
Миелопероксидаза-положительные клетки и эозинофильные гранулы 2-положительные эозинофилы, прокси для нейтрофильной и эозинофильной активности, были исследованы с помощью иммуногистохимического анализа. Эти профили активности были дополнены гематологическими данными, в частности, количеством нейтрофилов и лимфоцитов, количеством красных и белых кровяных телец, количеством тромбоцитов и уровнем гемоглобина. Также измерялось систолическое артериальное давление, при этом не было обнаружено существенных различий между курильщиками и некурящими.
Результаты исследования
Анализы поглощения образцов спектрофотометра выявили значительно более высокие уровни маркеров окислительного стресса у заядлых курильщиков по сравнению с некурящими. В частности, уровни малонового диальдегида (МДА) и оксида азота (NO) были повышены (p = 0,002 для обоих), в то время как активность супероксиддисмутазы (СОД) была заметно снижена (p < 0,0001). Все эти маркеры указывают на повышенный окислительный стресс.
Анализы ELISA показали, что воспалительные биомаркеры были также повышены, при этом уровни сывороточного эндотелина-1 и интерлейкина-8 (IL-8) были значительно выше (p < 0,0001) у курильщиков, чем у здоровых мужчин, что предполагает усиление сосудистого воспаления. Иммуногистохимический анализ подтвердил эти результаты, продемонстрировав повышенную активность нейтрофилов и эозинофилов.
Гематологический анализ показал повышенное количество нейтрофилов у курильщиков (4,620 ± 0,152 (10⁹/л) против 3,996 ± 0,116 (10⁹/л)). Кроме того, у заядлых курильщиков было повышено количество эритроцитов и лейкоцитов и снижено количество тромбоцитов по сравнению с контрольной группой. Однако не было значительной разницы в уровнях гемоглобина. Количество лимфоцитов и соотношение нейтрофилов к лимфоцитам остались неизменными. В частности, было обнаружено, что IL-8, эндотелин-1, EG2-позитивные клетки и MPO-позитивные клетки значительно коррелируют друг с другом. Эти результаты в совокупности объясняют, что заядлое курение связано с системным окислительным стрессом, воспалением и сосудистой дисфункцией.
Корреляционный анализ выявил значимые положительные связи между ИЛ-8, эндотелином-1, миелопероксидазоположительными клетками и EG2-положительными эозинофилами, что указывает на скоординированные воспалительные и иммунные реакции у заядлых курильщиков.
Выводы
Настоящее исследование подчеркивает наблюдаемые и измеримые пагубные последствия интенсивного курения для системного здоровья, демонстрируя существенное повышение маркеров окислительного стресса, воспалительных биомаркеров и показателей сосудистой дисфункции. Исследование далее выявило характерный гематологический профиль у заядлых курильщиков, включая повышенное количество красных и белых кровяных телец и сниженное количество тромбоцитов. Эти маркеры ранее были связаны с несколькими инфекционными и неинфекционными состояниями, подчеркивая повышенную восприимчивость курильщиков к различным заболеваниям и подчеркивая необходимость целевых вмешательств в области общественного здравоохранения.
Исследование также предоставляет ценную информацию о биологических механизмах, лежащих в основе рисков для здоровья, связанных с курением, тем самым предоставляя основу для будущих исследований по изучению и разработке целевых стратегий борьбы с проблемами здоровья, связанными с курением. Однако авторы отмечают несколько ограничений, включая перекрестный дизайн исследования, исключение женщин-участниц из-за культурных ограничений, относительно небольшое количество бронхиальных биопсий и ограничение курдской этнической принадлежностью, что может ограничивать возможность обобщения.