Harvard-onderzoekers hebben een instrument onthuld dat de blootstelling van de luchtwegen aan een rookverslaving levensecht nabootst. Met de ‘luchtweg op een chip’ van Donald Ingber en collega’s kun je niet alleen volgen wat de rook allemaal aanricht, maar ook medicatie uittesten die de schade mogelijk beperkt.

De in het tijdschrift Cell Systems beschreven chip moet tevens uitsluitsel geven over de vraag of e-sigaretten écht zo onschadelijk zijn als de voorstanders ervan beweren.

Het instrument bestaat uit vier delen. Ten eerste de eigenlijke luchtweg op een chip, een transparant blokje PDMS-siliconenrubber ter grootte van een usb-stick. Er lopen twee parallelle kanaaltjes doorheen, gescheiden door een poreus polyester membraan. Op dat membraan kweek je epitheelcellen uit de menselijke luchtwegen, waarbij je kunt kiezen of je een gezonde donor neemt of iemand met COPD. Door het onderste kanaaltje momp je voedingsmedium, door het bovenste stroomt ademlucht.

Het tweede, grootste deel imiteert een menselijke mond die nu en dan een trek neemt van een brandende sigaret, en tussendoor een aantal happen verse lucht. Deel drie is een pompje dat die al dan niet doorrookte lucht dor de chip mompt, en even later weer terug. Deel vier is de elektronica die het allemaal regelt.

Het geheel zou veel dichter bij de werkelijkheid moeten zitten dan de gebruikelijke experimenten waarbij je een celkweekje in een petrischaaltje blootstelt aan tabaksrook. En vergeleken met klinische tests heeft de chip het voordeel dat je onder standaardcondities kunt werken, terwijl de menselijke reactie op rook heel sterk verschilt van patiënt tot patiënt.

De eerste proeven lieten zien dat het epitheel zich levensecht differentieert, slijm produceert en trilharen (cilia) laat groeien die dat slijm proberen af te voeren.

Het grote verschil tussen echte sigaretten en e-sigaretten lijkt voorlopig te zijn dat die laatste categorie veel minder verschijnselen van oxidatieve stress veroorzaakt in de epitheelcellen. Voor het effect op de cilia maakt het dan weer niet significant uit of je gewoon of elektrisch rookt. Maar het onderzoek loopt nog.

bron: Cell Press