E-Zigaretten: gesundheitliche Bewertung und potenzieller Nutzen für Raucher

Zusammenfassung

In E-Zigaretten wird eine aromatisierte Flüssigkeit erhitzt, und der Konsument inhaliert das dabei entstehende Aerosol. Die große Vielfalt der E-Zigaretten und Liquids erschwert die Abschätzung der gesundheitlichen Auswirkungen der verschiedenen Produkte. Die Inhaltsstoffe der Liquids sind – abgesehen von Nikotin – für die orale und dermale Aufnahme unbedenklich, zu den gesundheitlichen Auswirkungen chronischer Inhalation fehlen jedoch toxikologische Daten. Studien haben im E-Zigaretten-Aerosol verschiedene gesundheitsschädliche Substanzen nachgewiesen, darunter auch Kanzerogene, allerdings in niedrigerer Konzentration als in Tabakrauch. Die vorliegenden Studien deuten darauf hin, dass E-Zigaretten-Konsum zu kurzfristigen Gesundheitseffekten wie entzündlichen Reaktionen in der Lunge führt. In Tier- und Zellversuchen zeigte E-Zigaretten-Aerosol gesundheitsschädliche Effekte wie Zytotoxizität, verstärkte Infiltration von Entzündungszellen und entzündungsfördernden Zytokinen, erhöhten oxidativen Stress und moderate Entzündung.

Sehr wahrscheinlich ist der E-Zigaretten-Konsum im Vergleich zum Tabakrauchen weniger schädlich, aufgrund fehlender Studien zu langfristigen Gesundheitsgefahren kann das Ausmaß der Schadensminderung jedoch nicht quantifiziert werden. Zwar verwenden Raucher E-Zigaretten oftmals, um mit dem Rauchen aufzuhören, aber derzeit sind die Produkte nicht als Hilfsmittel zur Tabakentwöhnung zugelassen. Da E-Zigaretten-Aerosol eine neue Quelle für die Belastung der Raumluft ist, ist davon auszugehen, dass es für im Raum anwesende Nichtkonsumenten eine Gesundheitsgefährdung bedeutet, insbesondere für vulnerable Personengruppen wie Kinder oder Menschen mit Gesundheitsproblemen. Auf die öffentliche Gesundheit können sich E-Zigaretten positiv auswirken, wenn viele Raucher vollständig vom Tabakrauchen auf E-Zigaretten-Konsum umsteigen und langfristig auch diesen einstellen, und wenn gleichzeitig negative Effekte (wie steigender Konsum unter Jugendlichen) begrenzt bleiben.

E-Zigaretten vernebeln eine zumeist nikotinhaltige Lösung, die vom Konsumenten ähnlich wie beim Rauchen inhaliert wird. Immer mehr Menschen – v. a. Raucher – probieren die Produkte aus. Für Raucher bedeuten E-Zigaretten im Vergleich zu herkömmlichen Tabakzigaretten eine geringere Schadstoffbelastung, aber sie sind keine harmlosen Life-Style-Produkte.

Abstract

E-cigarettes are electronic devices used to vaporize a flavored liquid resulting in aerosols to be inhaled by the user. The high variety of e-cigarettes and liquids makes it difficult to assess the health effects of e-cigarette use. The ingredients of the liquids – apart from nicotine – are generally recognized as safe for oral and dermal use, however, toxicological data on health effects upon chronic inhalation are missing. Studies have detected several harmful substances in e-cigarette aerosol, including carcinogens, but in lower concentrations than tobacco smoke. Evidence suggests that e-cigarette use entails acute health effects such as inflammatory responses in the lung. In animal and in vitro studies e-cigarette aerosol showed adverse effects like cytotoxicity, increased infiltration of inflammatory cells and pro-inflammatory cytokines, increased oxidative stress and moderate inflammation. Compared to tobacco smoking e-cigarettes are very likely to be less harmful, however, due to scarce data the extent of harm reduction cannot be quantified. Although smokers often use e-cigarettes to quit smoking, currently they are not approved as smoking cessation aids. As e-cigarette aerosol is a new source of air pollution, it is reasonable to assume that it poses an increased health risk to bystanders, in particular to vulnerable persons such as children and people with health conditions. E-cigarettes can have a positive effect on public health, if many smokers completely switch from smoking tobacco to e-cigarettes and, finally, also stop e-cigarette use, and if at the same time adverse consequences (such as increased initiation among youths) remain limited.

Schlüsselwörter

E-Zigarette - Tabakentwöhnung - Schadensreduzierung - Passivdampfen

Keywords

E-cigarette - smoking cessation - harm reduction - secondhand vaping

Was sind E-Zigaretten?

E-Zigaretten wurden in den letzten Jahren intensiv weiterentwickelt, sodass es heute viele verschiedene Typen gibt. E-Zigaretten der ersten Generation, die in Deutschland seit etwa 2008 erhältlich sind, sehen zumeist wie Zigaretten aus („cigalikes“), haben eine kleine Batterie und ein geringes Füllvolumen. Geräte der zweiten Generation verfügen über einen Tank und einen aufladbaren Akku ( [Abb. 1]). E-Zigaretten der dritten Generation sind zudem in ihrer Leistung regulierbar und haben in der Regel ein größeres Fassungsvermögen. Es gibt vorbefüllte Einwegprodukte, die weggeworfen werden, wenn sie leer sind; die meisten Geräte sind aber nachfüllbar, wobei je nach E-Zigaretten-Typ entweder vorgefertigte Kapseln eingesetzt werden oder Flüssigkeit aus Fläschchen in den Tank der E-Zigarette pipettiert wird.

Abb. 1 Grundaufbau einer E-Zigarette: nachfüllbares und wieder aufladbares Produkt. Quelle: Deutsches Krebsforschungszentrum.

Die Liquids gibt es in Tausenden Varianten von Aromen. Die Geschmacksrichtungen reichen von Tabak- über Minz- und Fruchtaromen bis hin zu Getränkearomen (Kaffee, Tee, Energydrink etc.), Süßigkeiten (Bubblegum, Vanillepudding, Waffel etc.) und Fantasiearomen (Loch Ness, Einhorn Pups, Juke Box Hero etc.). Anfangs wurden E-Zigaretten nur von kleinen Händlern vermarktet, seit 2012 haben auch alle Tabakhersteller entweder selbst eigene E-Zigaretten entwickelt oder E-Zigaretten-Unternehmen aufgekauft. Auch wenn die Tabakhersteller in der Öffentlichkeit das Potenzial der Schadensminderung von E-Zigaretten in den Vordergrund stellen, so wird doch auf längere Sicht der Zigarettenmarkt ihr Hauptinteresse bleiben.

Merke

Es gibt viele verschiedene Typen von E-Zigaretten, die zudem ständig weiterentwickelt werden. Außerdem gibt es Tausende verschiedener Liquids. Daher sind auch die Eigenschaften des von den E-Zigaretten produzierten Aerosols unterschiedlich.

Epidemiologie

Der E-Zigaretten-Konsum ist in den vergangenen Jahren deutlich angestiegen, wobei die meisten Menschen E-Zigaretten nur ausprobieren oder diese gelegentlich verwenden, ein regelmäßiger Konsum ist selten. Jüngere Menschen greifen eher zu E-Zigaretten als ältere [1].

Im Jahr 2016 hatte in Deutschland fast jeder Zehnte E-Zigaretten zumindest einmal ausprobiert oder verwendete sie gegenwärtig. Von diesen sog. Jemalskonsumenten ist der weitaus größte Teil (86 %) Raucher. Unter Rauchern benutzt annähernd jeder Vierte (23 %) E-Zigaretten oder hat sie geraucht, unter Ex-Rauchern rund 4 % und unter Nie-Rauchern weniger als 1 %. Regelmäßig (wöchentlich oder täglich) benutzt lediglich 1 % E-Zigaretten; von den Rauchern sind 3 % regelmäßige Konsumenten ([Abb. 2]). Die meisten Raucher (39 %) probieren E-Zigaretten nach eigener Angabe als weniger schädliche Alternative zu herkömmlichen Zigaretten aus. 23 % nutzen E-Zigaretten, um weniger zu rauchen, und 15 %, um mit dem Rauchen aufzuhören. 13 % der Raucher möchten E-Zigaretten in Nichtraucherbereichen verwenden, und 10 % wollen die Gesundheit der Menschen in ihrer Umgebung schützen [1].

Abb. 2 Konsum von E-Zigaretten nach Rauchstatus im Jahr 2016 [1].

Unter Jugendlichen und jungen Erwachsenen ist der Jemalskonsum von E-Zigaretten zunächst angestiegen und im Jahr 2015 wieder etwas zurückgegangen. Der Jemalskonsum ist in diesen Altersgruppen mit 11 % bzw. 19 % ähnlich hoch wie die Prävalenz des regelmäßigen Rauchens, der regelmäßigere Konsum von E-Zigaretten (30-Tage-Prävalenz) ist mit 2 % bzw. 3 % allerdings eher gering ([Abb. 3]) [2].

Abb. 3 Jemalskonsum von E-Zigaretten und Konsum innerhalb der letzten 30 Tage unter Jugendlichen (12 – 17 Jahre) und jungen Erwachsenen (18 – 25 Jahre) [2].

Inhaltsstoffe der Liquids und des Aerosols

Die Liquids bestehen aus den beiden Grundsubstanzen Propylenglykol und Glyzerin, wobei diese alleine, meist aber beide zusammen in verschiedenen Mischungsverhältnissen eingesetzt werden. Aromen machen 1 – 4 % der Flüssigkeit aus. Die meisten Liquids enthalten außerdem Nikotin in unterschiedlicher Konzentration, in der Regel von 0,6 – 2,4 %; es gibt aber auch nikotinfreie Liquids.

Das beim Konsum entstehende Aerosol besteht aus feinen und ultrafeinen Flüssigkeitspartikeln. Es kann, neben den im Liquid enthaltenen Substanzen, in Abhängigkeit von der Leistung und der Art der E-Zigarette, dem verwendeten Liquid und dem Nutzerverhalten außerdem Formaldehyd, Acetaldehyd, Acrolein, reaktive Sauerstoffverbindungen und Metalle, darunter Nickel, Chrom und Blei, enthalten. Die Schadstoffe liegen im E-Zigaretten-Aerosol zumeist in deutlich geringeren Mengen als in Tabakrauch vor, einzelne Substanzen können unter bestimmten Betriebsbedingungen aber auch ähnlich hohe oder sogar höhere Konzentrationen erreichen. So liegt Formaldehyd v. a. bei Überhitzung der E-Zigarette im Aerosol in ähnlich hoher Konzentration vor wie in Tabakrauch, Blei und Chrom wurden in Tabakrauch vergleichbaren Konzentrationen detektiert und Nickel sogar in höherer Menge [3] [4]. Das Aerosol evaporiert schnell, mit einer Halbwertszeit von nur wenigen Sekunden [5].

Merke

In E-Zigaretten-Aerosol sind Schadstoffe nachweisbar, zumeist in geringerer Konzentration als in Tabakrauch. Einzelne Schadstoffe sind bei nicht sachgemäßem Gebrauch auch in ähnlich hoher oder höherer Konzentration als in Tabakrauch nachweisbar.

Schadenspotenzial der Inhaltsstoffe des Aerosols

Propylenglykol, Glyzerin und Aromen sind für die Verwendung in Lebensmitteln zugelassen; toxikologische Daten zu einer langfristigen, täglich bis zu rund 200 Mal wiederholten Inhalation liegen aber nicht vor. Propylenglykol und Glyzerin können bei Erhitzung – wie es beim E-Zigaretten-Konsum der Fall ist – Acrolein, Acetaldehyd und Formaldehyd erzeugen. Für manche der verwendeten Aromen ist bekannt, dass sie reizend und zytotoxisch wirken können; dies gilt beispielsweise für Benzaldehyd und Zimtaldehyd. Das Aroma Diacetyl, das einen butterigen Geschmack hat, steht im Verdacht, bei Inhalation eine Bronchiolitis obliterans („popcorn lung“) zu verursachen. Unbekannt ist, ob sich die Aromen bei Erhitzung zersetzen und ob sie im Aerosolgemisch miteinander in Wechselwirkung treten. Die Partikel des Aerosols können aufgrund ihrer geringen Größe tief in die Lunge vordringen und werden Berechnungen zufolge v. a. in den Alveolen abgelagert, wobei Kinder größere Mengen aufnehmen als Erwachsene [6]. Sie unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung von denen des Tabakrauchs; ihre gesundheitlichen Auswirkungen sind derzeit unbekannt [3] [4] [5].

Das Nikotin, das moderne E-Zigaretten in ähnlichen Mengen wie Tabakzigaretten abgeben, birgt ein hohes Abhängigkeitspotenzial und steht zunehmend im Verdacht, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Typ-2-Diabetes und das Wachstum von Tumoren zu fördern. Besonders in Schwangerschaft und Adoleszenz ist es bedenklich, da es Tierversuchen zufolge beim Konsum während der Schwangerschaft die Lungenentwicklung des Ungeborenen und beim Konsum durch Jugendliche deren Gehirnreifung beeinträchtigt [7]. Aufgrund der Toxizität des Nikotins kam es bereits zu akzidentellen Vergiftungen, die allerdings nur in wenigen Einzelfällen tödlich verliefen. Es vergiften sich v. a. Kinder bis zum Alter von 5 Jahren infolge einer oralen Aufnahme von Liquids. Diese Vergiftungsgefahr lässt sich durch kindersichere Verpackungen, eine eindeutige Kennzeichnung der Behälter und eine kindersichere Lagerung minimieren [3] [8].

Das Schadenspotenzial der Inhaltsstoffe des Aerosols von E-Zigaretten ist in [Tab. 1] zusammengefasst.

Tab. 1 Ausgewählte Substanzen im E-Zigaretten-Aerosol und ihre Wirkungen.

Substanz	Funktion im Liquid/Herkunft	Gesundheitsschädigende Wirkungen
Propylenglykol	Hauptbestandteil des Liquids zur Erzeugung des Aerosols	atemwegsreizend Wirkung langfristiger Inhalation unbekannt
Glyzerin	Hauptbestandteil des Liquids zur Erzeugung des Aerosols	Wirkung langfristiger Inhalation unbekannt
Nikotin	Bestandteil des Liquids	Abhängigkeitspotenzial ggf. Förderung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Typ-2-Diabetes, Tumorwachstum wahrscheinlich Beeinträchtigung der Lungenentwicklung von Ungeborenen und der Hirnreifung von Jugendlichen toxisch
feine und ultrafeine Partikel (PM2,5, PM10)	entstehen bei Verdampfung des Liquids	gelangen in die Alveolen Partikel werden mit Atemwegsproblemen, Exazerbationen chronischer Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, reduzierter Lungenfunktion und vorzeitigem Tod in Verbindung gebracht gesundheitliche Auswirkungen der Partikel im E-Zigaretten-Aerosol unbekannt
Diacetyl	Aroma in vielen süßen Liquids	steht im Verdacht, Bronchiolitis obliterans zu verursachen
Benzaldehyd	Aroma (künstliches Bittermandelöl)	atemwegsreizend
Zimtaldehyd	Aroma (Zimt)	im E-Zigaretten-Aerosol zytotoxisch in Zellkultur
Acrolein	entsteht beim Erhitzen des Liquids	toxisch reizend
Acetaldehyd	entsteht beim Erhitzen des Liquids	möglicherweise krebserzeugend (Kategorie 2B)
Formaldehyd	entsteht beim Erhitzen des Liquids	krebserzeugend (Kategorie 1)
Blei	wahrscheinlich von Docht/Lötstellen	giftig möglicherweise krebserzeugend (Kategorie 2B)
Chrom	wahrscheinlich von Docht/Lötstellen	krebserzeugend (Kategorie 1 für Chrom-IV-Verbindungen)
Nickel	wahrscheinlich von Docht/Lötstellen	krebserzeugend bei Inhalation (Kategorie 1)
tabakspezifische Nitrosamine	seltene Verunreinigung in einzelnen Liquids	krebserzeugend

Merke

Die Inhaltsstoffe der Liquids sind – abgesehen von Nikotin – für die Verwendung in Lebensmitteln zugelassen. Dies bedeutet aber nicht, dass sie auch bei Inhalation harmlos sind. Toxikologische Daten für eine langfristige Inhalation fehlen derzeit.

Cave

Die Einschätzung der Gesundheitsgefahr wird erschwert durch:
– unterschiedliche Schadstoffproduktion je nach E-Zigaretten-Typ, -Leistung, -Liquid und Nutzerverhalten,
– keine standardisierten Testmethoden,
– unklare Übertragbarkeit von Tier- und Zellversuchen auf Menschen.

Gesundheitsgefährdung durch E-Zigaretten-Konsum

Mögliche akute und chronische Gesundheitsgefahren des E-Zigaretten-Konsums sind zunehmend Gegenstand der Forschung, bislang aber insgesamt noch wenig untersucht. Zudem erschweren die große Vielzahl der E-Zigaretten-Typen, deren ständige Weiterentwicklung, die Vielfalt der Liquids sowie das Fehlen standardisierter Untersuchungsprotokolle die Einschätzung des Gefährdungspotenzials.

Merke

Als Nebenwirkungen des E-Zigaretten-Konsums werden am häufigsten Reizungen des Rachenraums, Husten, Übelkeit, Kopfschmerzen, Benommenheit und Schwindel beschrieben [3] [4].

Beobachtungen am Menschen zeigen, dass die Verwendung von E-Zigaretten kurzfristig die Lungenfunktion beeinträchtigen und zu einer milden entzündlichen Reaktion in den Atemwegen, insbesondere bei Asthmatikern, führen kann [3] [9]. Die Wirkung auf das Herz-Kreislauf-System ist derzeit nicht eindeutig geklärt; möglicherweise stellt der E-Zigaretten-Konsum für Personen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen eine Risikoerhöhung dar [10]. Bislang wurden 2 Fälle beschrieben, bei denen E-Zigaretten-Konsum die Sauerstoffversorgung von Hauttransplantaten beeinträchtigte, was auf das Nikotin zurückgeführt wird [11] [12].

Bei einem Patienten wurde eine akute eosinophile Pneumonie im Zusammenhang mit E-Zigaretten-Konsum beschrieben [13], ein weiterer Fallbericht liegt zu einer metastasierenden krebsähnlichen entzündlichen Reaktion in der Lunge vor [14].

Vereinzelte Explosionen von E-Zigaretten, die wahrscheinlich zumeist auf eine falsche Verwendung zurückzuführen sind, zogen zum Teil schwere Verbrennungen nach sich; in einem Fall erlitt der Konsument gravierende Verletzungen im Mundraum, als seine E-Zigarette während des Konsums explodierte [3].

In Tierversuchen mit Ratten und Mäusen wirkte eine Behandlung mit E-Zigaretten-Aerosol entzündungsfördernd, erhöhte oxidativen Stress, beeinträchtigte die Funktion von Makrophagen und der Lunge, verschlechterte die antimikrobielle Abwehr in den Atemwegen und verursachte bei Neugeborenen eine beeinträchtigte Lungenentwicklung. Zudem führte E-Zigaretten-Aerosol zu Veränderungen der Genexpression, aktivierte Karzinogen-metabolisierende Enzyme und verursachte Strangbrüche der DNA [3] [4]. Auch in Versuchen mit verschiedenen Zellkulturen wirkte E-Zigaretten-Aerosol entzündungsfördernd und zytotoxisch, es beeinträchtigte die Zellproliferation, verursachte oxidativen Stress und veränderte die Genexpression [3] [4]. All diese Wirkungen sind den wenigen vorliegenden Studien zufolge im Vergleich zu Zigarettenrauch weniger stark ausgeprägt.

Mögliche langfristige gesundheitliche Auswirkungen des E-Zigarettenkonsums wurden bislang kaum untersucht. Aufgrund der insgesamt schwachen Datenlage kann derzeit keine gesicherte Aussage zum langfristigen Schadenspotenzial von E-Zigaretten getroffen werden. Das gesundheitliche Gefährdungspotenzial von E-Zigaretten wird in [Tab. 2] zusammengefasst.

Tab. 2 Gesundheitliches Gefährdungspotenzial von E-Zigaretten.

Beobachtungen am Menschen	Tierversuche	Zellversuche
Nebenwirkungen: Reizungen des Rachenraums, Husten, Übelkeit, Kopfschmerzen, Benommenheit, Schwindel kurzfristige Beeinträchtigung der Lungenfunktion Wirkung auf Herz-Kreislauf-System unklar Fallbericht: beeinträchtigte Sauerstoffversorgung von Hauttransplantaten Fallbericht: entzündliche Reaktion in der Lunge Fallbericht: möglicherweise akute eosinophile Pneumonie Fallberichte: Verbrennungen durch Explosion Fallberichte: Vergiftung durch orale Aufnahme (v. a. Kinder bis 5 Jahre) langfristige Gesundheitsgefährdung unbekannt	entzündungsfördernd oxidativer Stress ↑ Makrophagenfunktion ↓ antimikrobielle Abwehr in den Atemwegen ↓ Veränderungen der Genexpression Aktivierung Karzinogen-metabolisierender Enzyme Strangbrüche der DNA Beeinträchtigung der Lungenfunktion beeinträchtigte Lungenentwicklung von Neugeborenen bei Behandlung trächtiger Tiere mit E-Zigaretten-Aerosol	entzündungsfördernd oxidativer Stress ↑ zytotoxisch Beeinträchtigung der Zellproliferation Veränderungen der Genexpression

Aufgrund der unklaren langfristigen Gesundheitsschäden und wegen der zunehmenden Zahl von Fallberichten über gesundheitsschädliche Auswirkungen des E-Zigaretten-Konsums sollten Patienten bei der Anamnese grundsätzlich nicht nur zum Rauchstatus befragt werden, sondern ebenso zur Verwendung von E-Zigaretten. Perioperativ erscheint es sinnvoll, Patienten wegen der vasokonstriktorischen Wirkung des Nikotins – wie vom Rauchen – auch von der Verwendung von E-Zigaretten abzuraten.

Merke

E-Zigaretten-Aerosol zeigt verschiedene akute gesundheitsschädliche Wirkungen. Mögliche langfristige Gesundheitsschäden wurden bislang kaum untersucht.

Schadenspotenzial im Vergleich zu Tabakzigaretten

Es ist davon auszugehen, dass E-Zigaretten aufgrund der geringeren Schadstoffmenge im Aerosol im Vergleich zu Rauchtabak weniger schädlich sind. Das Ausmaß der Schadensreduktion lässt sich derzeit allerdings aufgrund der aktuell unzureichenden Datenlage und der großen Vielfalt der E-Zigaretten und Liquids nicht verlässlich beziffern. Das Krebspotenzial liegt einer Modellierungsstudie zufolge beim Gebrauch von E-Zigaretten deutlich unter dem von Tabakzigaretten, wobei sehr große Unterschiede zwischen verschiedenen E-Zigaretten bestehen. Die Risikospanne reicht dieser Berechnung zufolge von einem den Nikotinersatzprodukten vergleichbaren Risiko bei den meisten Produkten bis – in einer Minderheit der Fälle, insbesondere bei Überhitzung – zu einem dem Rauchen vergleichbaren Krebsrisiko [15].

Merke

E-Zigaretten sind keine harmlosen Life-Style-Produkte. Im Vergleich zu Tabakzigaretten sind sie jedoch sehr wahrscheinlich weniger schädlich.

Gesundheitliche Auswirkungen beim Umstieg von Tabak- auf E-Zigaretten

Bei einem vollständigen Wechsel von Tabak- auf E-Zigaretten sinken die Werte für verschiedene Biomarker; dazu gehören v. a. Kohlenmonoxid und Metaboliten von Acrolein, Benzol und dem tabakspezifischen Nitrosamin NNAL sowie für Ethylenoxid und Acrylamid [4]. Verschiedenen Studien zufolge (bei denen ein Interessenkonflikt besteht) verbessern sich Husten, Kurzatmigkeit, Fitness sowie die Lungenfunktion, und es verringern sich Exazerbationen bei COPD [16] [17] [18] [19] [20]. Ein Wechsel von Tabak- zu E-Zigaretten verbesserte in einer Studie (mit Interessenkonflikt) bei Asthmapatienten die Lungenfunktion [3].

Bei einem unvollständigen Wechsel, bei dem sowohl Tabak- als auch E-Zigaretten verwendet werden (dualer Konsum), reduzieren sich die Werte für tabakspezifische Nitrosamine und Acrolein allerdings nur geringfügig [4]. Wenn ein Raucher E-Zigaretten verwendet und gleichzeitig – möglicherweise in geringerem Ausmaß – weiterraucht, kann dies langfristig zu einer höheren Belastung führen, falls der duale Konsum den Raucher von einem vollständigen Rauchstopp abhält. Aufgrund des wahrscheinlich deutlich geringeren gesundheitlichen Vorteils und des langfristig womöglich sogar größeren Schadens bei einem dualen Konsum sollten Raucher vollständig auf E-Zigaretten umsteigen und ganz auf Tabakzigaretten verzichten. Langfristig sollten sie wegen des grundsätzlichen Schadenspotenzials der E-Zigarette idealerweise auch deren Konsum einstellen.

Cave

Bei vielen der derzeit vorliegenden Studien zu gesundheitlichen Vorteilen eines Umstiegs von Tabak- auf E-Zigaretten besteht ein Interessenkonflikt.

Nutzen in der Tabakentwöhnung

Raucher sterben durchschnittlich 10 Jahre früher als Nichtraucher – ein Rauchstopp reduziert diesen Unterschied wesentlich. Bei COPD-Patienten ist der Verzicht auf das Rauchen die effektivste Einzelmaßnahme. Bereits eine weniger als dreiminütige Beratung durch den Arzt mit Ansprache des Rauchens und der Empfehlung eines Rauchstopps erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass ein Patient erfolgreich mit dem Rauchen aufhört. Die erfolgreichste Unterstützung für einen Rauchstopp ist eine Verhaltenstherapie, ergänzt durch Nikotinersatzprodukte.

Zur Wirksamkeit von E-Zigaretten in der Tabakentwöhnung liegen bislang nur wenige randomisierte doppelblinde Studien (RCT) und einige wenige Kohortenstudien vor. Eine gesicherte Aussage zu dieser Fragestellung ist auf Basis dieser Studien nicht möglich, da die Evidenz insgesamt als gering oder sehr gering eingestuft wird. Die vorliegenden RCT weisen darauf hin, dass E-Zigaretten mit Nikotin besser als solche ohne Nikotin einen Rauchstopp unterstützen können und möglicherweise ähnlich gut wirken wie Nikotinpflaster. Die Kohortenstudien deuten darauf hin, dass E-Zigaretten-Konsum möglicherweise zu einer höheren Rate von Aufhörversuchen führt als kein E-Zigaretten-Konsum [21] [22].

Ein Review, das 15 Kohortenstudien, 3 Querschnittsstudien und 2 klinische Studien einbezog, kam hingegen zu dem Schluss, dass diejenigen, die E-Zigaretten verwenden, mit geringerer Wahrscheinlichkeit mit dem Rauchen aufhören als Nichtkonsumenten. Allerdings wird die Evidenz der Beobachtungsstudien und einer randomisiert-kontrollierten Studie als gering bewertet [22]. Grundsätzlich gilt außerdem, dass die publizierten klinischen Studien E-Zigaretten der ersten Generation verwendet haben – die heutigen weiterentwickelten Geräte sind möglicherweise effektiver.

Entsprechend der aktuell gültigen S3-Leitlinie zur Tabakentwöhnung aus dem Jahr 2015 sollen E-Zigaretten „nicht empfohlen werden, bevor sie nicht unter den Bedingungen der Arzneimittelprüfung auf ihre Wirksamkeit und Verträglichkeit bei der Harm Reduction und Tabakentwöhnung untersucht worden sind“ [23] ([Abb. 4]).

Abb. 4 Verschiedene Empfehlungen zu E-Zigaretten im Zeitverlauf [23] [24] [25] [26] [27].

Merke

E-Zigaretten sind derzeit kein zur Tabakentwöhnung zugelassenes Hilfsmittel. Rauchenden Patienten mit tabakassoziierten Krankheiten soll leitliniengerecht eine verhaltenstherapeutische Maßnahme, kombiniert mit Nikotinersatztherapie, empfohlen werden.

Schadensreduzierung („Harm Reduction“)

Die Hersteller preisen E-Zigaretten vielfach als weniger schädliche Alternative zu Tabakzigaretten an. Die Schadensreduzierung (engl. harm reduction) ist eine – übrigens von der Tabakindustrie stark unterstützte – Strategie, die das Ziel hat, bei Rauchern, die nicht mit dem Rauchen aufhören wollen oder die den Rauchstopp nicht schaffen, tabakbedingte Gesundheitsschäden durch eine Verringerung der Anzahl gerauchter Zigaretten oder den Umstieg auf weniger schädliche Tabak- oder Nikotinprodukte zu reduzieren. Der wesentliche positive Effekt einer Rauchreduktion mithilfe von Nikotinersatzprodukten und Verhaltenstherapie ist, dass dies die Wahrscheinlichkeit für einen Rauchstoppversuch erhöht [23].

Merke

E-Zigaretten können von gesundheitlichem Vorteil sein, wenn ein Raucher vollständig auf E-Zigaretten umsteigt und den Tabakkonsum beendet. Vom dualen Konsum wird abgeraten. E-Zigaretten sollten wegen des unklaren Restrisikos nicht dauerhaft verwendet werden.

Welche Rolle die E-Zigarette in der Harm Reduction spielen kann, ist derzeit Gegenstand einer intensiven Debatte. Es gilt, ihr Potenzial zur Reduzierung der Gesundheitsschäden – insbesondere auch bei einer gleichzeitigen Verwendung mit Tabakzigaretten – sowie ihr Potenzial zur Unterstützung einer Rauchreduktion und langfristig möglichst auch eines vollständigen Rauchstopps abzuschätzen.

Auf Basis der aktuell verfügbaren Daten empfiehlt die Deutsche Hauptstelle für Suchtfragen in ihrem Positionspapier zur Schadensreduktion, dass Rauchern, denen der Rauchstopp mit anderen Hilfsmitteln nicht gelungen ist und die die E-Zigarette ausprobieren möchten, erklärt werden sollte, dass E-Zigaretten zwar im Vergleich zu Tabakzigaretten weniger schädlich, die langfristigen Gesundheitsauswirkungen aber nicht bekannt sind. Die Verwendung von E-Zigaretten sollte diesen Rauchern zwar nicht empfohlen, es sollte aber auch nicht von deren Verwendung abgeraten werden [24].

Die Dachgesellschaft Sucht geht einen Schritt weiter und empfiehlt Rauchern, die nicht für einen Rauchstopp mithilfe von Beratung, psychotherapeutischen Verfahren und/oder First-Line-Medikation zu gewinnen sind, zu raten, nach Möglichkeit vollständig auf E-Zigaretten umzusteigen, vom dualem Konsum aber abzuraten [25].

Die Deutsche Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin verweist auf die Empfehlungen im Positionspapier der American Heart Association aus dem Jahr 2014 und ergänzt, dass Patienten mit allen tabakassoziierten Krankheiten so rasch wie möglich eine intensive Rauchstoppberatung und Pharmakotherapie anzubieten ist ( [Abb.4]) [26].

Merke

Bei Rauchern, denen der Rauchstopp mit einer leitliniengerechten Tabakentwöhnung nicht gelingt und die E-Zigaretten probieren möchten, kann der Umstieg auf E-Zigaretten mit Hinweis auf die unklaren langfristigen Gesundheitsauswirkungen unterstützt werden.

Belastung Dritter („Passivdampfen”)

Die passive Belastung durch E-Zigaretten-Aerosol unterscheidet sich vom Passivrauchen grundsätzlich darin, dass Aerosol nur dann produziert wird, wenn der Konsument die E-Zigarette aktiviert. Anders als beim Rauchen gibt es also keinen Nebenstromrauch, der beim Glimmen der aktuell nicht verwendeten Zigarette entsteht. Beim E-Zigaretten-Konsum belastet demnach ausschließlich das vom Konsumenten ausgeatmete Aerosol die Raumluft. Das Aerosol hat zudem eine wesentlich kürzere Halbwertszeit als Tabakrauch [5].

Dennoch gelangen mit dem Aerosol in Abhängigkeit von E-Zigaretten-Typ, -leistung und Liquid verschiedene Substanzen in die Raumluft. Dazu gehören Propylenglykol, Glyzerin, Aromen, Nikotin, feine und ultrafeine Partikel, flüchtige organische Substanzen, Aldehyde (Formaldehyd, Acetaldehyd, Acrolein), Metalle, Carbonyle und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe [5]. Die Mengen sind deutlich geringer als beim Passivrauchen. Die Belastung der Raumluft mit Partikeln kann aber, wenn gleichzeitig viele E-Zigaretten verwendet werden, auf Werte wie in einer verrauchten Bar ansteigen [28]. Das Nikotin gelangt nicht nur in die Raumluft, sondern lagert sich auch auf Oberflächen und der Kleidung ab; es wird von Nichtkonsumenten aus der Raumluft in den Körper aufgenommen [5] [29].

E-Zigaretten tragen somit zur Belastung der Raumluft bei, wenn auch in wesentlich geringerem Maße als Tabakrauch. Das Ausmaß der daraus resultierenden Gesundheitsgefährdung ist derzeit unbekannt. Dennoch empfiehlt die Innenraumhygienekommission des Umweltbundesamtes im Sinne eines vorbeugenden Gesundheitsschutzes, Bestimmungen und Beschränkungen, die für Tabakrauchen gelten, auch für E-Zigaretten anzuwenden [30]. Dies gilt umso mehr, als Innenräume in der Öffentlichkeit aufgrund der Nichtraucherschutzgesetze rauchfrei sind und somit in diesem Bereich die Belastung nicht mit Tabakrauch, sondern mit einer Nullbelastung verglichen werden muss, insbesondere für besonders sensible Personen wie Kinder, Allergiker, Asthmatiker, Herzpatienten oder Menschen mit Lungenerkrankungen.

Merke

Beim E-Zigaretten-Konsum gelangen verschiedene Substanzen, auch schädliche, in die Raumluft. Es ist davon auszugehen, dass die gesundheitliche Belastung geringer ist als durch Rauchen. Zur Abschätzung der Gesundheitsgefährdung besteht Forschungsbedarf.

E-Zigaretten-Konsum bei Jugendlichen

In Deutschland ist es Jugendlichen seit 2016 durch das Jugendschutzgesetz verboten, E-Zigaretten zu kaufen und diese in der Öffentlichkeit zu verwenden. Da bei nichtrauchenden Jugendlichen der E-Zigaretten-Konsum hinsichtlich des gesundheitlichen Schadenspotenzials nicht mit dem Rauchen, sondern mit einer Nullbelastung verglichen werden muss, bedeuten E-Zigaretten für Jugendliche eine Gesundheitsgefährdung mit Abhängigkeitspotenzial.

Abgesehen von dem der E-Zigarette inhärenten Schadenspotenzial ist zu befürchten, dass E-Zigaretten Jugendlichen den Einstieg ins Rauchen erleichtern. Mehrere Längsschnittstudien deuten darauf hin, dass nichtrauchende Jugendliche, die jemals E-Zigaretten verwendet haben, später mit erhöhter Wahrscheinlichkeit Zigaretten ausprobieren [31] [32]. Einen Kausalzusammenhang können diese Studien allerdings nicht belegen; weitere Forschung ist notwendig.

Merke

E-Zigaretten sind keine harmlosen Life-Style-Produkte für Jugendliche. Mehrere Längsschnittstudien legen einen Zusammenhang zwischen E-Zigaretten-Konsum und Rauchbeginn nahe, einen Kausalzusammenhang können sie aber nicht belegen.

E-Zigaretten aus Public-Health-Perspektive

Die Frage, ob E-Zigaretten für die öffentliche Gesundheit von Vorteil oder Nachteil sind, ist Gegenstand einer kontroversen wissenschaftlichen Diskussion [33]. Problematisch ist, dass E-Zigaretten für Jugendliche interessante Life-Style-Produkte sein könnten, die jedoch ein gesundheitliches Schadenspotenzial bergen und zudem möglicherweise den Einstieg in den Tabakkonsum erleichtern. Daneben bedeuten die Produkte für Nichtkonsumenten eine neue Raumluftbelastung, die es im Sinne eines vorbeugenden Gesundheitsschutzes zu vermeiden gilt.

Einen Vorteil verschaffen E-Zigaretten der öffentlichen Gesundheit nur dann, wenn viele Raucher vollständig auf E-Zigaretten umsteigen und gleichzeitig möglichst wenige Neukonsumenten unter Nichtrauchern gewonnen werden. Verschiedene Modellierungsstudien zeigen Potenzial für einen Nettonutzen, sofern die regulatorischen Rahmenbedingungen derart gestaltet werden, dass E-Zigaretten attraktiv für Raucher sind, aber unattraktiv für Nichtraucher [34] [35].

Merke

E-Zigaretten können für die öffentliche Gesundheit von Vorteil sein, wenn
– möglichst viele Raucher E-Zigaretten nutzen, um ihren Tabakkonsum zu beenden,
– möglichst wenige Neukonsumenten gewonnen werden,
– Nichtkonsumenten vor dem Aerosol geschützt werden.

Tabakprodukte zum Erhitzen

Ein Tabakhersteller brachte im Jahr 2016 ein neuartiges Tabakprodukt auf den deutschen Markt, bei dem eine spezielle Mini-Zigarette in einem Halter elektronisch erhitzt wird, wobei ein Aerosol entsteht, das vom Konsumenten inhaliert wird.

Eine zuverlässige Bewertung der Produkte ist nach der aktuellen wissenschaftlichen Studienlage nicht möglich, da fast ausschließlich vom Hersteller durchgeführte Studien vorliegen. Diese Studien legen nahe, dass das Aerosol weniger Schadstoffe enthält als der Rauch herkömmlicher Zigaretten. Entsprechend einer unabhängigen Studie erreichte die Temperatur im Gerät 330 °C, und im Aerosol fanden sich etwa 80 % der in Tabakrauch enthaltenen Nikotinmenge. Das Aerosol enthielt eine Reihe derselben Schadstoffe wie Tabakrauch, darunter Kohlenmonoxid und krebserzeugende Substanzen, jedoch in geringeren Mengen. In verhältnismäßig großen Mengen wurden im Aerosol folgende Substanzen gemessen: Acrolein (82 % der Menge in Tabakrauch) Formaldehyd (74 % der Menge in Tabakrauch), Benzaldehyd (50 % der Menge in Tabakrauch), Acetaldehyd (22 % der Menge in Tabakrauch) [36].

Somit ist davon auszugehen, dass die Produkte für Raucher wahrscheinlich weniger schädlich sind als Tabakzigaretten – sie sind aber auch keine harmlosen Life-Style-Produkte. Wie groß die Schadensreduktion tatsächlich ist, lässt sich nach aktuellem Kenntnisstand nicht abschätzen. Zudem besteht die Möglichkeit, dass eine Belastung der Raumluft mit solchen Substanzen entsteht, die auch von anderen im Raum anwesenden Personen in gewisser Menge aufgenommen werden. Daher sind Tabakprodukte zum Erhitzen für Nichtraucher nicht geeignet. Ebenso sollten die Produkte zum Schutz Dritter nicht in Nichtraucherbereichen verwendet werden.

Kernaussagen

• In E-Zigaretten wird eine – meist nikotinhaltige – aromatisierte Flüssigkeit erhitzt und vernebelt und das dabei entstehende Aerosol vom Konsumenten inhaliert.

• Es gibt viele E-Zigaretten-Typen, die ständig weiterentwickelt werden, und viele verschiedene Liquids, sodass sich die Produkte stark voneinander unterscheiden können.

• Die meisten Inhaltsstoffe der Liquids sind für die orale oder dermale Aufnahme zugelassen, toxikologische Daten zu einer langfristigen Inhalation fehlen aber.

• Das zumeist in den Liquids enthaltene Nikotin wird aus modernen Geräten ähnlich gut abgegeben wie aus Tabakzigaretten. Nikotin macht abhängig und steht zunehmend im Verdacht, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Typ-2-Diabetes und Tumorwachstum zu fördern; es beeinträchtigt sehr wahrscheinlich die Lungenentwicklung des Ungeborenen und bei Jugendlichen die Hirnreifung.

• E-Zigaretten-Aerosol wirkt in Tier- und Zellversuchen entzündungsfördernd, zytotoxisch, beeinträchtigt die Zellproliferation, verursacht oxidativen Stress und verändert die Genexpression.

• E-Zigaretten-Konsum kann kurzfristig die Lungenfunktion beeinträchtigen und zu einer entzündlichen Reaktion in den Atemwegen führen, insbesondere bei Asthmatikern.

• Mögliche langfristige Gesundheitsschäden wurden bislang kaum untersucht.

• Im Vergleich zu Tabakzigaretten sind E-Zigaretten sehr wahrscheinlich weniger schädlich.

• E-Zigaretten sind derzeit nicht zur Tabakentwöhnung zugelassen, können für Raucher aber eine weniger schädliche Alternative zum Rauchen sein, wobei sich das Ausmaß der Schadensreduzierung derzeit nicht verlässlich beziffern lässt.

• E-Zigaretten tragen zur Belastung der Raumluft bei, wenn auch in wesentlich geringerem Maß als Tabakrauch. Das Ausmaß einer möglichen Gesundheitsgefährdung ist derzeit unbekannt.

Autorinnen/Autoren

Ute Mons

PD Dr. med., Soziologin und Epidemiologin. Frau Mons hat 2013 an der Medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg promoviert und ist seit 2017 habilitiert. Seit September 2017 ist sie Leiterin der Stabsstelle Krebsprävention am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg.

Katrin Schaller

Dr. rer. nat., Biologin und Wissenschaftsjournalistin. Frau Schaller hat 1997 an der Fakultät für Psychologie und Sportwissenschaft der Universität Bielefeld promoviert. Seit Mai 2005 ist sie wissenschaftliche Mitarbeiterin der Stabsstelle Krebsprävention am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg.

Interessenkonflikt

Die Autorinnen geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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