| |
|
|
|
| |
| №4, 2023: Раздел 1. Экология |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 1. Экология
И. Н. Лыков. Экологические и медико-социальные аспекты курения и вейпинга
Стр.22-26
https://www.doi.org/10.24412/1728-323X-2023-4-22-26
И. Н. Лыков, доктор биологических наук,
профессор, научный руководитель института естествознания и
Калужского государственного университета им. К. Э. Циолковского
[email protected]
Калуга, Россия
Аннотация. В этом обзоре представлены актуальные данные о загрязнении окружающей среды обычными и электронными сигаретами. Ежегодно в мире выкуривается примерно шесть триллионов сигарет, и четыре триллиона окурков выбрасываются в окружающую среду. Сигаретные отходы включают также около 300 миллиардов пачек, что составляет примерно 1800000 тонн макулатуры, целлофана, фольги и клея. Кроме того, табачные отходы являются одной из самых распространенных форм пластикового загрязнения в мире. Данный обзор призван проинформировать читателей о возможных рисках для здоровья, связанных с использованием обычных и электронных сигарет с точки зрения молекулярной биологии. Показано, что прямое воздействие курения на иммунную систему способствует повышенному высвобождению провоспалительных цитокинов и хемокинов, усиленному привлечению макрофагов и нейтрофилов и нарушению баланса лимфоцитов. Появляется все больше доказательств того, что электронные сигареты могут нанести вред иммунной системе человека, хотя все механизмы до сих пор полностью не выяснены. Вейпинг воздействует на защитные легочные барьеры и усиливает перибронхиальное воспаление за счет нарушения активности альвеолярных макрофагов и нейтрофилов, которые удаляют потенциально опасные частицы пыли, бактерии и аллергены. Кроме того, электронные сигареты содержат тревожно высокие уровни канцерогенов и токсикантов, которые могут оказывать длительное воздействие на другие системы организма, включая развитие неврологических проявлений, рака легких, сердечно-сосудистых заболеваний и кариеса.
Ключевые слова: табак, электронные сигареты, загрязнение окружающей среды, курение, иммунитет
Abstract. This review provides up-to-date data on environmental pollution from conventional and electronic cigarettes. Approximately six trillion cigarettes are smoked worldwide each year and four trillion cigarette butts are released into the environment. Cigarette waste also includes about 300 billion packs, amounting to about 1,800,000 tons of wastepaper, cellophane, foil and glue. In addition, tobacco waste is one of the most common forms of plastic pollution in the world. This review aims to inform readers about the possible health risks of conventional and electronic cigarettes from a molecular biology perspective. Direct effects of smoking on the immune system have been shown to contribute to increased release of pro-inflammatory cytokines and chemokines, increased macrophage and neutrophil recruitment and an imbalance of lymphocytes. There is increasing evidence that e-cigarettes can harm the human immune system, although the full mechanisms are still not fully elucidated. Vaping affects the protective lung barriers and increases peribronchial inflammation by disrupting the activity of alveolar macrophages and neutrophils, which remove potentially harmful dust particles, bacteria and allergens. In addition, e-cigarettes contain alarmingly high levels of carcinogens and toxicants that can have long-term effects on other body systems, including the development of neurological manifestations, lung cancer, cardiovascular disease, and tooth decay.
Keywords: tobacco, e-cigarettes, pollution, smoking, immunity
Библиографический список
1. Carroll W.D., Gilchrist F.J., Horne R. Saving our planet one puff at a time // Lancet Respir Med. – 2022. – Vol. 10(5):e44-e45. doi: 10.1016/S2213-2600(22)00089-3.
2. Novotny T.E., Bialous S.A., Burt L., Curtis C., da Costa V.L., Iqtidar S.U., Liu Y., Pujari S., Tursan d'Espaignet E. The environmental and health impacts of tobacco agriculture, cigarette manufacture and consumption // Bull. World Health Organ. – 2015. – Vol. 93(12). – Р. 877–880. doi: 10.2471/BLT.15.152744.
3. Torkashvand J., Farzadkia M., Sobhi H.R., Esrafili A. Littered cigarette butt as a well-known hazardous waste: A comprehensive systematic review // J. Hazard Mater. – 2020. – Vol. 383:1. – Р. 212-242. doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.121242.
4. Dobaradaran S., Schmidt T.C., Lorenzo-Parodi N., Kaziur-Cegla W., Jochmann M.A., Nabipour I., Lutze H.V., Telgheder U. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) leachates from cigarette butts into water // Environ. Pollut. – 2020. – Vol. 259:113916. doi: 10.1016/j.envpol.2020.113916.
5. Schneider J.E., Scheibling C.M., Peterson N.A., Granados P.S., Fulton L., Novotny T.E. Online Simulation Model to Estimate the Total Costs of Tobacco Product Waste in Large U.S. Cities // Int. J. Environ. Res. Public Health. – 2020. – Vol. 17(13):4705. doi: 10.3390/ijerph17134705.
6. Krause M.J., Townsend T.G. Hazardous waste status of discarded electronic cigarettes // Waste Manag. – 2015. – Vol. 39. – Р. 57-62. doi: 10.1016/j.wasman.2015.02.005.
7. Novotny T.E., Slaughter E. Tobacco Product Waste: An Environmental Approach to Reduce Tobacco Consumption // Curr Envir Health Rpt. – 2014. – Vol. 1. – Р. 208–216. https://doi.org/10.1007/s40572-014-0016-x
8. Лыков И. Н. Иммунитет. Биология и экология. Калуга: Издатель Захаров С. И. («СерНа»), 2023. — 304 с.
9. WHO global report on trends in prevalence of tobacco smoking 2000-2025, second edition. Geneva: World Health Organization; 2018. https://creativecommons.org/licenses/by-ncsa/3.0/igo.
10. Mian M.F., Pek E.A., Mossman K.L., Stämpfli M.R., Ashkar A.A. Exposure to cigarette smoke suppresses IL-15 generation and its regulatory NK cell functions in poly I:C-augmented human PBMCs // Mol. Immunol. – 2009. – Vol. 46(15). – Р. 3108-3116. doi: 10.1016/j.molimm.2009.06.009.
11. Jung Y.S., Park J.H., Park D.I., Sohn C.I., Lee J.M., Kim T.I. Impact of Smoking on Human Natural Killer Cell Activity: A Large Cohort Study // J. Cancer Prev. – 2020. – Vol. 25(1). – Р. 13–20. doi: 10.15430/JCP.2020.25.1.13.
12. Fusby J.S., Kassmeier M.D., Palmer V.L., Perry G.A., Anderson D.K., Hackfort B.T., Alvarez G.K., Cullen D.M., Akhter M.P., Swanson P.C. Cigarette smoke-induced effects on bone marrow B-cell subsets and CD4+:CD8+ T-cell ratios are reversed by smoking cessation: influence of bone mass on immune cell response to and recovery from smoke exposure // Inhal. Toxicol. – 2010. – Vol. 22(9). – Р. 785-796. doi: 10.3109/08958378.2010.483258.
13. Qiu F, Liang CL, Liu H, Zeng YQ, Hou S, Huang S, Lai X, Dai Z. Impacts of cigarette smoking on immune responsiveness: Up and down or upside down? Oncotarget. 2017 Jan 3;8(1):268-284. doi: 10.18632/oncotarget.13613.
14. Zhou H., Hua W., Jin Y., Zhang C., Che L., Xia L., Zhou J., Chen Z., Li W., Shen H. Tc17 cells are associated with cigarette smoke-induced lung inflammation and emphysema // Respirology. – 2015. – Vol. 20(3). – Р. 426-433. doi: 10.1111/resp.12486.
15. Brandsma C.A, Hylkema M.N, Geerlings M., van Geffen W.H., Postma D.S., Timens W., Kerstjens H.A. Increased levels of (class switched) memory B cells in peripheral blood of current smokers // Respir. Res. – 2009. – Vol. 10(1). – Р. 108. doi: 10.1186/1465-9921-10-108.
16. Nadigel J., Préfontaine D., Baglole C.J., Maltais F., Bourbeau J., Eidelman D.H., Hamid Q. Cigarette smoke increases TLR4 and TLR9 expression and induces cytokine production from CD8(+) T cells in chronic obstructive pulmonary disease // Respir Res. – 2011. – Vol. 12(1). – Р. 149. doi: 10.1186/1465-9921-12-149.
17. Vassallo R., Walters P.R., Lamont J., Kottom T.J., Yi E.S., Limper A.H. Cigarette smoke promotes dendritic cell accumulation in COPD; a Lung Tissue Research Consortium study // Respir. Res. – 2010. – Vol. 11(1). – Р. 45. doi: 10.1186/1465-9921-11-45.
18. Noakes P.S., Hale J., Thomas R., Lane C., Devadason S.G., Prescott S.L. Maternal smoking is associated with impaired neonatal toll-like-receptor-mediated immune responses // Eur. Respir. J. – 2006. – Vol. 28(4). – Р. 721–729. doi: 10.1183/09031936.06.00050206.
19. Slotkin T.A. Maternal Smoking and Conduct Disorder in the Offspring // JAMA Psychiatry. – 2013. – Vol. 70 (9). – Р. 901-917. http://archpsyc.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=1716165
20. Wang H., Chen H., Fu Y., Liu M., Zhang J., Han S., Tian Y., Hou H., Hu Q. Effects of Smoking on Inflammatory-Related Cytokine Levels in Human Serum // Molecules. – 2022. – Vol. 27(12).3715. doi: 10.3390/molecules27123715.
21. Liao KP, Alfredsson L, Karlson EW. Environmental influences on risk for rheumatoid arthritis. Curr Opin Rheumatol. 2009 May;21(3):279-83. doi: 10.1097/BOR.0b013e32832a2e16.
22. Лыков И.Н. Человек: Биология и экология. - Калуга. Изд-во «СерНа», 2019 г, 375 с.
23. Berry K.M., Fetterman J.L., Benjamin E.J., Bhatnagar A., Barrington-Trimis J.L., Leventhal A.M., Stokes A. Association of Electronic Cigarette Use with Subsequent Initiation of Tobacco Cigarettes in US Youths // JAMA Netw Open. – 2019. – Vol. (2):e187794. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2018.7794.
24. Majmundar A, Allem JP, Unger JB, Cruz TB. Vaping and COVID-19: Insights for Public Health and Clinical Care from Twitter // Int. J. Environ. Res. Public. Health. – 2021. – Vol. 18(21):11231. doi: 10.3390/ijerph182111231.
25. Quinones Tavarez Z., Li D., Croft D.P., Gill S.R., Ossip D.J., Rahman I. The Interplay Between Respiratory Microbiota and Innate Immunity in Flavor E-Cigarette Vaping Induced Lung Dysfunction // Front. Microbiol. – 2020. – Vol. 11:589501. doi: 10.3389/fmicb.2020.589501.
Environmental and medico-social aspects of smoking and vaping
I.N.Lykov, Ph.D. (Biological) Dr. Habil, Professor, Scientific Directorof the Institute of Natural Science of K.E. Tsiolkovsky, Kaluga State University, [email protected], Kaluga, Russia
References
1. Carroll W.D., Gilchrist F.J., Horne R. Saving our planet one puff at a time // Lancet Respir Med. – 2022. – Vol. 10(5):e44-e45. doi: 10.1016/S2213-2600(22)00089-3.
2. Novotny T.E., Bialous S.A., Burt L., Curtis C., da Costa V.L., Iqtidar S.U., Liu Y., Pujari S., Tursan d'Espaignet E. The environmental and health impacts of tobacco agriculture, cigarette manufacture and consumption // Bull. World Health Organ. – 2015. – Vol. 93(12). – Р. 877–880. doi: 10.2471/BLT.15.152744.
3. Torkashvand J., Farzadkia M., Sobhi H.R., Esrafili A. Littered cigarette butt as a well-known hazardous waste: A comprehensive systematic review // J. Hazard Mater. – 2020. – Vol. 383:1. – Р. 212-242. doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.121242.
4. Dobaradaran S., Schmidt T.C., Lorenzo-Parodi N., Kaziur-Cegla W., Jochmann M.A., Nabipour I., Lutze H.V., Telgheder U. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) leachates from cigarette butts into water // Environ. Pollut. – 2020. – Vol. 259:113916. doi: 10.1016/j.envpol.2020.113916.
5. Schneider J.E., Scheibling C.M., Peterson N.A., Granados P.S., Fulton L., Novotny T.E. Online Simulation Model to Estimate the Total Costs of Tobacco Product Waste in Large U.S. Cities // Int. J. Environ. Res. Public Health. – 2020. – Vol. 17(13):4705. doi: 10.3390/ijerph17134705.
6. Krause M.J., Townsend T.G. Hazardous waste status of discarded electronic cigarettes // Waste Manag. – 2015. – Vol. 39. – Р. 57-62. doi: 10.1016/j.wasman.2015.02.005.
7. Novotny T.E., Slaughter E. Tobacco Product Waste: An Environmental Approach to Reduce Tobacco Consumption // Curr Envir Health Rpt. – 2014. – Vol. 1. – Р. 208–216. https://doi.org/10.1007/s40572-014-0016-x
8. Lykov I. N. Immunologiya. Biologiya i ekologiya. [Immunology. Biology and ecology – Kaluga. SerNa Publishing House. – 2023. 304 рр.] (in Russian).
9. WHO global report on trends in prevalence of tobacco smoking 2000-2025, second edition. Geneva: World Health Organization; 2018. https://creativecommons.org/licenses/by-ncsa/3.0/igo.
10. Mian M.F., Pek E.A., Mossman K.L., Stämpfli M.R., Ashkar A.A. Exposure to cigarette smoke suppresses IL-15 generation and its regulatory NK cell functions in poly I:C-augmented human PBMCs // Mol. Immunol. – 2009. – Vol. 46(15). – Р. 3108-3116. doi: 10.1016/j.molimm.2009.06.009.
11. Jung Y.S., Park J.H., Park D.I., Sohn C.I., Lee J.M., Kim T.I. Impact of Smoking on Human Natural Killer Cell Activity: A Large Cohort Study // J. Cancer Prev. – 2020. – Vol. 25(1). – Р. 13–20. doi: 10.15430/JCP.2020.25.1.13.
12. Fusby J.S., Kassmeier M.D., Palmer V.L., Perry G.A., Anderson D.K., Hackfort B.T., Alvarez G.K., Cullen D.M., Akhter M.P., Swanson P.C. Cigarette smoke-induced effects on bone marrow B-cell subsets and CD4+:CD8+ T-cell ratios are reversed by smoking cessation: influence of bone mass on immune cell response to and recovery from smoke exposure // Inhal. Toxicol. – 2010. – Vol. 22(9). – Р. 785-796. doi: 10.3109/08958378.2010.483258.
13. Qiu F, Liang CL, Liu H, Zeng YQ, Hou S, Huang S, Lai X, Dai Z. Impacts of cigarette smoking on immune responsiveness: Up and down or upside down? Oncotarget. 2017 Jan 3;8(1):268-284. doi: 10.18632/oncotarget.13613.
14. Zhou H., Hua W., Jin Y., Zhang C., Che L., Xia L., Zhou J., Chen Z., Li W., Shen H. Tc17 cells are associated with cigarette smoke-induced lung inflammation and emphysema // Respirology. – 2015. – Vol. 20(3). – Р. 426-433. doi: 10.1111/resp.12486.
15. Brandsma C.A, Hylkema M.N, Geerlings M., van Geffen W.H., Postma D.S., Timens W., Kerstjens H.A. Increased levels of (class switched) memory B cells in peripheral blood of current smokers // Respir. Res. – 2009. – Vol. 10(1). – Р. 108. doi: 10.1186/1465-9921-10-108.
16. Nadigel J., Préfontaine D., Baglole C.J., Maltais F., Bourbeau J., Eidelman D.H., Hamid Q. Cigarette smoke increases TLR4 and TLR9 expression and induces cytokine production from CD8(+) T cells in chronic obstructive pulmonary disease // Respir Res. – 2011. – Vol. 12(1). – Р. 149. doi: 10.1186/1465-9921-12-149.
17. Vassallo R., Walters P.R., Lamont J., Kottom T.J., Yi E.S., Limper A.H. Cigarette smoke promotes dendritic cell accumulation in COPD; a Lung Tissue Research Consortium study // Respir. Res. – 2010. – Vol. 11(1). – Р. 45. doi: 10.1186/1465-9921-11-45.
18. Noakes P.S., Hale J., Thomas R., Lane C., Devadason S.G., Prescott S.L. Maternal smoking is associated with impaired neonatal toll-like-receptor-mediated immune responses // Eur. Respir. J. – 2006. – Vol. 28(4). – Р. 721–729. doi: 10.1183/09031936.06.00050206.
19. Slotkin T.A. Maternal Smoking and Conduct Disorder in the Offspring // JAMA Psychiatry. – 2013. – Vol. 70 (9). – Р. 901-917. http://archpsyc.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=1716165
20. Wang H., Chen H., Fu Y., Liu M., Zhang J., Han S., Tian Y., Hou H., Hu Q. Effects of Smoking on Inflammatory-Related Cytokine Levels in Human Serum // Molecules. – 2022. – Vol. 27(12).3715. doi: 10.3390/molecules27123715.
21. Liao KP, Alfredsson L, Karlson EW. Environmental influences on risk for rheumatoid arthritis. Curr Opin Rheumatol. 2009 May;21(3):279-83. doi: 10.1097/BOR.0b013e32832a2e16.
22. Lykov I. N. Chelovek: Biologiya i ekologiya. [Human: Biology and ecology – Kaluga. SerNa Publishing House. – 2019. 375 рр.] (in Russian).
23. Berry K.M., Fetterman J.L., Benjamin E.J., Bhatnagar A., Barrington-Trimis J.L., Leventhal A.M., Stokes A. Association of Electronic Cigarette Use with Subsequent Initiation of Tobacco Cigarettes in US Youths // JAMA Netw Open. – 2019. – Vol. (2):e187794. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2018.7794.
24. Majmundar A, Allem JP, Unger JB, Cruz TB. Vaping and COVID-19: Insights for Public Health and Clinical Care from Twitter // Int. J. Environ. Res. Public. Health. – 2021. – Vol. 18(21):11231. doi: 10.3390/ijerph182111231.
25. Quinones Tavarez Z., Li D., Croft D.P., Gill S.R., Ossip D.J., Rahman I. The Interplay Between Respiratory Microbiota and Innate Immunity in Flavor E-Cigarette Vaping Induced Lung Dysfunction // Front. Microbiol. – 2020. – Vol. 11:589501. doi: 10.3389/fmicb.2020.589501.
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 18:58:40/24.02.24
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
