Studies on the contributions of smoke constituents, individually and in mixtures, in a range of in vitro bioactivity assays

Abstract

Tobacco smoke is a complex mixture with over 8700 identified constituents. Smoking causes many diseases including lung cancer, cardiovascular disease, and chronic obstructive pulmonary disease. However, the mechanisms of how cigarette smoke impacts disease initiation or progression are not well understood and individual smoke constituents causing these effects are not generally agreed upon. The studies reported here were part of a series of investigations into the contributions of selected smoke constituents to the biological activity of cigarette smoke. In vitro cytotoxicity measured by the neutral red uptake (NRU) assay and in vitro mutagenicity determined in the Ames bacterial mutagenicity assay (BMA) were selected because these assays are known to produce reproducible, quantitative results for cigarette smoke under standardized exposure conditions. In order to determine the contribution of individual cigarette smoke constituents, a fingerprinting method was developed to semi-quantify the mainstream smoke yields. For cytotoxicity, 90% of gas vapor phase (GVP) cytotoxicity of the Kentucky Reference cigarette 1R4F was explained by 3 aldehydes and 40% of the 1R4F particulate phase cytotoxicity by 10 smoke constituents, e.g., hydroquinone. In the microsuspension version of the BMA, 4 aldehydes accounted for approximately 70% of the GVP mutagenicity. Finally, the benefits of performing such studies along with the difficulties in interpretation in the context of smoking are discussed.

Substance Abuse and Male Hypogonadism

“…Tobacco smoke is a complex mixture of over than 8,700 substances. Harmful cigarette smoke constituents include carbon monoxide, nitrogen oxide, ammonia, heavy metals, various polycyclic aromatic hydrocarbons and aldehydes, such as hydroquinone, catechol, acrolein, crotonaldehyde, and formaldehyde [30]. Recently, even nicotine, the major psychoactive substance in cigarette smoke, has been called into question in the pathogenesis of smokers sperm alterations with a possible neuroendocrine mechanism [31].…”

Efeito da exposição à hidroquinona na resposta imune adaptativa induzida pela vacina contra a influenza

“…O presente trabalho foi delineado para investigar a toxicidade da HQ sobre o sistema imune, que poderia causar prejuízos nas imunizações ativas, como no caso da vacina da gripe. A fundamentação do mesmo está pautada na menor efetividade da vacinação em fumantes (FINKELA et al, 1971;GODOY et al, 2017;GRUIJIFF et al, 1999;LUGADE et al, 2014;WILSON et al, 2013); na grande quantidade de HQ, bem como de benzeno, em cigarros (STABBERT et al, 2017); na atividade imunossupressora da HQ detectada in vivo (HEBEDA et al, 2012;JAGETIA et al, 2000;MACEDO et al, 2007;RIBEIRO et al, 2011;SHIMADA et al, 2012b) concentração e tempos de exposição foram realizados de acordo com trabalhos prévios do nosso grupo de pesquisa (HELUANY et al, 2018a;HELUANY et al, 2018b;MACEDO et al, 2007;RIBEIRO et al, 2011;SHIMADA et al, 2012a;SHIMADA et al, 2012b). No entanto, o tempo de exposição e concentração de HQ aqui empregados foram muito superiores aos usados anteriormente.…”

“…No entanto, o tempo de exposição e concentração de HQ aqui empregados foram muito superiores aos usados anteriormente. O maior tempo de exposição foi empregado com base na literatura em estudos de exposição à fumaça de cigarro para avaliação da toxicidade ao sistema imune e pulmonar, que variaram de 4 semanas ou mais de exposição (LIANG et al, 2018;SINZATO et al, 2018;VAZ et al, 2015;ZHOU et al, 2018) SNYDER, 2012;STABBERT et al, 2017). Considerando que a HQ é um dos principais produtos desta metabolização e estudos in vitro e in vivo mostram que a HQ inibe a proliferação de linfócitos, induz apoptose e causa genotoxicidade nas células da medula óssea, tem sido atribuído que a HQ seja o metabólito do BZ responsável pela toxicidade na medula (CHEN et al, 2017;LAU et al, 2009;MILLER et al, 1994;MORAN et al, 1996;RUIZ-RAMOS et al, 2017).…”

“…(IL-5), interleucina 6 (IL-6) e interleucina 21 (IL-21 (CHU et al, 2011;DILOSA et al, 1991;HARGREAVES et al, 2001;MINGES et al, 2002;RODRIGUEZ et al, 2010;ROLDÁN et al, 1992;ROZANSKI et al, 2011). (NGUYEN, 2004;OUYANG et al, 2000;STABBERT et al, 2017;WILSON et al, 2012). Embora a vacinação tenha eficácia comprovada como medida profilática, há relatos na literatura de que a vacinação contra a influenza em fumantes passivos, ativos e ex-fumantes pode estar comprometida (FINKELA et al, 1971;GODOY et al, 2017;GRUIJIFF et al, 1999;LUGADE et al, 2014;WILSON et al, 2013).…”

Papel da exposição à Hidroquinona na artrite reumatoide experimental induzida pelo colágeno

“…A HQ, bem como o BZ, integram os mais de 8.700 compostos presentes no cigarro, sendo a HQ presente em uma porcentagem elevada, em torno de 10 % de todo material de fase particulada (RODGMAN e PERFETTI, 2013;STABBERT et al, 2017). Monografias da IARC descrevem que um cigarro pode conter até 100 µg de HQ e 72,2 µg de BZ em sua composição.…”