Date of Publication

4-2026

Document Type

Bachelor's Thesis

Degree Name

Bachelor of Science in Biology major in Medical Biology

Subject Categories

Medicine and Health Sciences

College

College of Science

Department/Unit

Biology

Thesis Advisor

Roberto M Demigillo Jr. 

Defense Panel Member

Paul Benedic U Salvador

Abstract (English)

This study investigated and compared the neurohistologic and behavioral effects of traditional cigarette smoke and electronic cigarette (e-cigarette) vapor on mice (Mus musculus). Fifteen mice were divided into three groups: cigarette smoke exposure, e-cigarette vapor exposure, and a control group exposed only to natural airflow. Exposure was conducted in a custom-built chamber under controlled conditions. Behavioral changes associated with nicotine exposure and withdrawal were assessed using the sucrose preference test, small open field (SOF) test, and forced swim test. Following behavioral assessment, brain tissues were collected for histological examination to identify structural alterations. Statistical analysis was conducted using nonparametric methods (Kruskal-Wallis test), and results were interpreted primarily as trends due to the limited sample size.

Results revealed distinct behavioral differences between the experimental groups. Mice exposed to cigarette smoke demonstrated a progressive shift from initial agitation and exploratory behavior toward avoidance, withdrawal, and increased immobility, suggesting stress- and depression-like responses. In contrast, the e-cigarette group exhibited phase-dependent behavioral changes characterized by early stress reactivity, partial dependence adaptation, and the later emergence of anxiety-like behaviors. Trends across behavioral assays suggested reduced reward sensitivity and altered activity levels in both exposure groups compared with controls, although these differences were not statistically significant. Histopathological analysis further supported these behavioral outcomes. Cigarette smoke exposure resulted in more extensive neuropathological alterations, including neuronal degeneration, gliosis, and involvement of cortical, hippocampal, and meningeal regions. E-cigarette vapor exposure produced milder but notable neuroinflammatory changes and recurrent neuronal degeneration. Between the two treatment groups, cigarette smoke induced more severe and widespread brain pathology, whereas e-cigarette vapor caused subtler yet measurable structural alterations. However, neurohistological findings of the control group  revealed meningoencephalitis and cortical necrosis, likely attributable to environmental and housing-related stressors rather than experimental exposures, highlighting the presence of potential confounding factors.

Taken together, the study demonstrates that both cigarette smoke and e-cigarette vapor can adversely affect brain function, structure and behavior in murine models, although differing intensities and patterns. These findings challenge the perception of e-cigarettes as a safer alternative, emphasizing that vapor exposure carries risks that may compromise neurological health. Despite having limitations such as small sampling, short-term exposure, and potential confounders, the integration of behavioral and histological data provides a comprehensive understanding of nicotine’s impact, bridging observable actions with underlying biological mechanisms. This research contributes to the growing body of evidence on the health consequences of nicotine delivery systems and underscores the need for cautious evaluation of e-cigarettes in public health discourse.

Abstract Format

html

Abstract (Filipino)

Ang pananaliksik na ito ay nag-iimbestiga at nagkukumpara ng mga epekto ng usok ng sigarilyo at elektronikong sigarilyo sa neurohistolohiya at pag-uugali ng mga daga (Mus musculus). Labinlimang daga ang inihati sa tatlong grupo: nalantad sa usok ng sigarilyo, sa singaw ng elektronikong sigarilyo, at sa hangin bilang kontrol. Isinagawa ang pagkalantad sa isang custom-built chamber sa ilalim ng mga kontroladong kondisyon. Para makamtan ang mga pagbabago sa pag-uugali, inilunsad ang sucrose preference test, small open field (SOF) test, at ang forced swim test (FST). Pagkatapos, kinolekta ang mga tisyu ng utak para sa neurohistolohikal na pagsusuri upang matukoy ang mga pagbabagong estruktural. Ang pagsusuri ng datos ay naisagawa gamit ang nonparametric na estatistikal na pamamaraan (Kruskal-Wallis test), at ang mga resulta ay binigyang kahulugan batay sa mga trend dahil sa limitadong bilang ng sample.

Ang grupong nalantad sa sigarilyo ay nagpakita ng pagbabago mula sa pagkabalisa at pagiging mapag-usisa patungo sa pag-iwas, pag-urong, at pagtaas ng kawalang-kilos, na nagpapahiwatig ng stress at mala-depresyong kondisyon. Sa kabilang banda, ang mga nalantad sa elektronikong sigarilyo ay nagpakita ng mga pagbabagong asal na nakadepende sa yugto, na nailalalarawan ng reaktibidad sa stress, bahagyang pag-angkop sa dependensya, at mga asal na mahahalintulad sa pagkabalisa. Ipinakita ng mga trend ang pagbawas sa sensitibidad sa gantimpala at pagbabago sa antas ng aktibidad sa parehong grupo ng eksposyur kumpara sa grupo ng kontrol, bagamat ang mga pagkakaibang ito ay hindi estatistikal na makabuluhan. Ang pagkalantad sa usok ng sigarilyo ay nagresulta sa mas malawak na pagbabagong neurohistolohikal, kabilang ang degenerasyon ng mga neuron, gliosis, at pagkakasangkot ng mga cortical, hippocampal, at meningeal na bahagi ng utak. Samantala, ang pagkalantad sa singaw ng elektronikong sigarilyo ay nagdulot ng mas banayad ngunit kapansin-pansing pagbabago sa neuroinflammation at paulit-ulit na degenerasyon ng mga neuron. Ang usok ng sigarilyo ay nagdulot ng mas malala at mas laganap na pinsala sa utak, samantalang ang singaw ng elektronikong sigarilyo ay nagdulot ng mas banayad ngunit nasusukat na mga pagbabagong estruktural. Natukoy naman ang pagkakaroon ng meningoencephalitis at cortical necrosis sa histolohikal na resulta ng grupo ng mga kontrol, na dulot ng mga salik sa kapaligiran at kondisyon ng pag-aalaga kaysa sa mismong eksposyur ng eksperimento. Ipinapakita nito ang posibleng pagkakaroon ng mga confounding factors sa pag-aaral. 

Sa kabuuan, maaaring magkaroon ng masamang epekto sa utak ang usok ng sigarilyo at singaw ng elektronikong sigarilyo sa paggana, estruktura, at asal ng utak ng mga daga, bagama’t nagkakaiba ang tindi at pattern ng mga epekto. Hinahamon ng mga natuklasang ito ang pananaw na mas ligtas ang elektronikong sigarilyo, at binibigyang-diin na ang pagkalantad sa singaw nito ay may panganib na maaaring makasama sa kalusugang neurologikal. Sa kabila ng mga limitasyon tulad ng maliit na sampling, panandaliang eksposyur, at mga posibleng confounding factors, ang pagsasama ng datos mula sa pag-uugali at histolohikal na pagsusuri ay nagbibigay ng mas komprehensibong pag-unawa sa epekto ng nikotina, sa pamamagitan ng pag-uuganay ng mga nakikitang asal sa mga pinagbabatayang biyolohikal na mekanismo. Ang pananaliksik na ito ay nakadaragdag sa lumalawak na ebidensya hinggil sa mga epekto sa kalusugan ng mga sistemang naghahatid ng nikotina at binibigyang-diin ang mga pangangailangan na suriin nang mabuti ang elektronikong sigarilyo sa usaping pangakalusugang pampubliko.

Abstract Format

html

Language

English

Format

Electronic

Keywords

Tobacco—Physiological effect; Electronic cigarettes

Upload Full Text

wf_yes

Embargo Period

4-16-2026

Download

Share

COinS