İşçilerde silika maruziyeti bazı mesleki ortamlarda kaçınılmazdır ve bir kez silikaya maruz kaldıktan sonra bozulma ortamdan uzaklaştırıldıktan sonra bile ilerler. Buna ek olarak, bu işçilerin çoğu sigara içiyor ve geleneksel sigaralar binlerce kimyasal içeriyor ve temel bağımlılık yapıcı bileşen nikotin1. E-sigaralar genç yaş gruplarında giderek daha popüler hale geliyor2; Bu e-sigaralar bir nikotin dağıtım sistemi görevi görür ve nikotin erişimini arttırır, böylece akciğer duyarlılığını ve zatürreyi arttırır3. Sigara dumanı ayrıca bleomisine maruz kalan farelerde 4 pulmoner fibrozu hızlandırır ve silikaya maruz kalan farelerdepulmoner toksisiteyi ve fibrozu artırır 5,6. Bununla birlikte, nikotinin silikanın neden olduğu enflamatuar ve pulmoner fibroz sürecini etkileyip etkilemediği araştırılmaya devam etmektedir.
Yüksek dozda silikanın trakeaya bir kerelik solunmasıyla oluşturulan silikoz fare modeli, fareler için travmatiktir. Bu yöntem hızlı bir şekilde silikoz modeli sağlasa da, işçilerin tekrar tekrar silikaya maruz kaldığı bir ortamın gerçekliğiyle uyuşmuyor. Bu nedenle, burun akıntısı yoluyla tekrar tekrar düşük dozda silika süspansiyonu vererek silikaya maruz kalan bir fare modeli oluşturduk; Bu doz farelerde iltihaplanma ve fibrozise neden olabilir.
Diğer sigara bileşenlerinin etkilerini atlatmak için, bu fare modeli, bağımlılık yapan bileşen olan nikotinin silikoz üzerindeki etkisini belirlemek için boynun gevşek derisine deri altından nikotin enjekte edildi. Deri altı enjeksiyonların uygulanmasıyla, doğru dozlama elde edilebilir, böylece nikotin maruziyet modelleri oluşturmayı ve doz-toksisite tepkilerini ve bağımlılığı gözlemlemeyi mümkün kılar. Erkek farelerde nikotin enjeksiyon dozu 0.2-0.4 mg/kg 7,8 olan bir nikotin bağımlılığı modeli geliştirilmiştir. Bu modelde, bağımlı farelerin ilaç arama ihtiyaçlarını karşılamak için, 12 saatlik aralıklarla iki deri altı enjeksiyon uygulandı. Bu fare nikotin bağımlılığı modeli, insanların sigara içme alışkanlıklarını ve silikaya maruz kalmayı simüle etmek için kullanışlıdır.
Tek faktörlü hayvan modellerinin hastalık çalışmalarında sınırlamaları vardır, oysa burada açıklanan yöntem, nikotin ve silika birlikte maruz kalmanın iki faktörlü bir fare modelini içerir. Silika maruziyetinden önce, fareler sigara içen kişilerde nikotin maruziyetini çoğaltmak için nikotine önceden maruz bırakıldı. Daha sonra, sigara içme öyküsü olan bireyler için bir çalışma ortamında silika maruziyetini taklit etmek için 5. günden 19. güne kadar silika maruziyeti gerçekleşti.
Alveoler makrofajların akciğer iltihabı ve fibrozisin düzenlenmesinde önemli bir rol oynadığı bilinmektedir. Makrofajlar, silika solunduğunda silikayı parçalayamaz, bu da makrofaj polarizasyonuna veya apoptoza9 ve tümör nekroz faktörü-alfa (TNF-α) ve dönüştürücü büyüme faktörü beta (TGF-β) gibi sitokinlerin salınmasına yol açar. Yüzey belirteci CD86'nın varlığı ile tanımlanan M1 makrofajları, silikozda inflamatuar yanıtın birincil tetikleyicileri iken, CD206 ile işaretlenen M2 makrofajları, durumun10'unun fibrotik fazından sorumludur. Çift maruz kalan farelerde nikotin, silika ile yaralanmış akciğerlerde makrofajların M2 fenotipine doğru polarizasyonunu indükledi ve böylece pulmoner fibrozu teşvik etti. Ayrıca, TGF-β1, fibroz ve EMT11'in indüksiyonunun anahtarıdır; TGF-β1'in artan ekspresyonu, EMT yoluyla akciğer fibrozunun ilerlemesini hızlandırdı. Bu model, nikotinin silikoz üzerindeki etkilerini başarılı bir şekilde analiz etti ve nikotin bırakmanın önemini daha da vurguladı.