Flavor Classification/Categorization and Differential Toxicity of Oral Nicotine Pouches (ONPs) in Lung Epithelial Cells

Abstract

The prevalence of flavored tobacco product usage amongst youth in the United States is partly due to the emergence of non-combustible nicotine-containing products (NCNPs), including oral nicotine pouches (ONPs) and smokeless tobacco products. ONPs are available in various different flavors (mint, fruity, tobacco, dessert, citrus, coffee, wintergreen, and berry) and may use either Tobacco-Derived Nicotine (TDN) or Tobacco-Free Nicotine (TFN). Currently, several brands of ONPs are sold in the U.S and comprise a significant portion of NCNP sales in the U.S. There is a growing concern that flavored ONPs may not only induce oral health effects, but may also induce systemic toxic effects due to nicotine and other ONP byproducts being absorbed into systemic circulation through the oral mucosa. These byproducts can act locally on other tissues and may potentially cause redox dysregulation and heightened inflammatory responses systemically in the respiratory, cardiovascular, and/or renal systems. Hence, we determined the effects of flavored ONPs from four of the most widely sold brands in the U.S in inducing toxicological effects on the respiratory epithelium. Prior to analyzing the effects ONPs, we first classified ONPs sold in the US based on their flavor and the flavor category to which they belong to using a wheel diagram. Subsequently, using human bronchial epithelial cells (16-HBE and BEAS-2B) exposed to extracts of flavored ONPs, we assessed the levels of ONP-induced inflammatory cytokine release (IL-6 and IL-8), cellular Reactive Oxygen Species (ROS) production, and cytotoxicity in the airway epithelium. Our data showed that cells exposed to the lowest concentration treatments showed increased cytotoxicity, differential cellular ROS production, and proinflammatory cytokine release. The most striking response was observed among cells treated with the spearmint ONP, whereas ONPs containing original tobacco and fruity flavors showed varied levels of ROS release in 16-HBE cells. Our data suggest that flavored ONPs are unsafe and likely to cause systemic and local toxicological responses during chronic usage. Our study is a part of ongoing efforts to use in vitro, ex-vivo, and in vivo systems to understand how the usage of various flavored ONPs may cause both oral and pulmonary toxicity, and impact human periodontal health.

Oral Tobacco-Free Nicotine Pouches: a promising alternative or growing threat? – literature review

“…Dotychczas udokumentowano jej niekorzystny wpływ na układ krążenia, jednak dane wskazują, że ryzyko rozwoju powikłań kardiologicznych w przypadku stosowania nikotyny bez wytworzenia dymu papierosowego jest niskie [44]. Wśród działań niepożądanych TFNP wyróżnia się reakcje lokalne związane ze sposobem ich aplikacji, takie jak choroby przyzębia i jamy ustnej, podkreśla się także ryzyko schorzeń innych organów wynikające z ogólnoustrojowego działania nikotyny i pozostałych składników saszetki [15,45]. W przypadku oceny możliwych miejscowych skutków ubocznych warto wziąć pod uwagę dotychczasową wiedzę o produktach cechujących się podobnym składem stosowanych w ramach NTZ.…”

“…Jednakże w 2022 roku dokonano zmiany definicji wyrobu tytoniowego, na podstawie której do wyrobów tytoniowych -poza wytworzonymi lub pochodzącymi z tytoniu -zaliczono także artykuły zawierające nikotynę z dowolnego źródła -tym samym zakres uprawnień FDA został rozszerzony o TFNP wykorzystujące chemicznie pozyskaną nikotynę. W efekcie podmioty prowadzące produkcję i sprzedaż woreczków zobowiązane są zapewnić zgodność swoich produktów z aktualnymi wymogami [16,45].…”