Reducerea substanțelor dăunătoare sau potențial dăunătoare, care rezultă din încălzirea tutunului, mai degrabă decât din arderea acestuia, poate fi direcția potrivită pentru a reduce stresul celular și funcționarea defectuoasă a mitocondriilor în comparație cu fumatul de țigări tradiționale, potrivit unui nou studiu privind funcționarea mitocondriilor în celule de către oamenii de știință de la Institutul de Biologie Experimental M. Nencki al Academiei Poloneze de Științe.
Nocivitatea fumului de țigară a fost deja confirmată de multe studii științifice. Cu toate acestea, este echipa de cercetare de la Institutul de Biologie Experimentală M. Nencki de la Academia Poloneză de Științe, ca primul din lume, a efectuat cercetări inovatoare comparând modul în care substanțele generate în timpul arderii (aproximativ 8000C - o țigară convențională) și încălzirea tutunului (până la 3500C - THS2.2) afectează funcționarea mitocondriilor în celulele epiteliale bronșice umane.
Fumul provenit din arderea tutunului conține mulți compuși toxici care se pot acumula în mitocondrii și pot interfera cu funcția de respirație mitocondrială, afectând astfel producția de energie celulară. Mitocondriile care funcționează defectuos pot provoca leziuni celulare și pot duce la multe boli, nu numai ale sistemului respirator. Mitocondriile sunt considerate generatoare de energie pentru celule și joacă un rol cheie în funcționarea sănătoasă a corpului.
„Studiile au arătat că reducerea substanțelor dăunătoare sau potențial dăunătoare prin încălzirea în loc de arderea tutunului este o abordare încurajatoare pentru reducerea stresului mitocondrial în celula asociată fumatului”, spune autorul studiului Prof. Joanna Szczepanowska de la Institutul de Biologie Experimentală M. Nencki PAN.
„Nocivitatea produselor din tutun este evidentă. Cu toate acestea, călătoriile mele de cercetare și conversațiile cu oamenii de știință din multe universități și centre de cercetare și dezvoltare din SUA în Japonia m-au făcut să realizez că subiectul reducerii nocivității produselor din tutun este luat foarte în serios ”- spune prof. Jerzy Duszyński, președintele Academiei Poloneze de Științe. „Rezultatele multor studii din acest domeniu sunt promițătoare, inclusiv cele efectuate în Polonia”, adaugă președintele Academiei de Științe din Polonia.
Sistemul de încălzire a tutunului (THS2.2 - denumirea comercială IQOS), care încălzește electronic tutunul la o temperatură mult mai mică decât temperatura de ardere, produce un aerosol care conține nicotină și un amestec de compuși cu un conținut semnificativ mai scăzut de substanțe toxice în comparație cu fumul de țigară rezultat din arderea tutunului.
Substanțele generate în timpul arderii tutunului (3R4F) modifică morfologia și forma celulelor.
Morfologia celulelor (verde este citoscheletul celulei, roșu - mitocondriile, albastru - nucleul celulei), din stânga imaginea de la microscopia confocală:
- după 7 zile fără expunere la fum de tutun și aerosoli THS2.2;
- după 7 zile de expunere continuă la aerosol THS2.2 (concentrație 7,5 µg / ml);
- după 7 zile de expunere la fumul de tutun al unei țigări de referință (concentrație 7,5 µg / ml).
Mitocondriile sunt organite multifuncționale a căror sarcină principală este de a furniza ATP pentru multe procese celulare. Mitocondriile participă la numeroase transformări celulare cheie, joacă un rol în multe căi de semnalizare, sunt principala sursă de formare a speciilor reactive de oxigen (cunoscute în mod colocvial sub numele de radicali liberi) și au un impact asupra metabolismului calciului din celulă. Prin urmare, mitocondriile sunt un element cheie al multor procese celulare de bază, inclusiv apoptoza (moarte celulară programată, diferențiere, mișcare și diviziune celulară). Defectele funcționării mitocondriilor pot fi cauza primară și timpurie a disfuncției sistemului nervos, a mușchilor inimii, a mușchilor scheletici, a retinei ochiului sau a sistemului endocrin, adică a acelor țesuturi și organe care necesită multă energie pentru buna lor funcționare.
Tulburările funcției mitocondriale determină deficit de energie, creșterea generației de specii reactive de oxigen (ROS), perturbarea homeostaziei calciului, modificări ale ADN-ului mitocondrial, modificări ale procesului de biogeneză și perturbarea structurii și organizării mitocondriilor în sine.
Graficul multiplicării celulare la o zi după însămânțare:
- curba roșie - după 7 zile de expunere la fumul de tutun al unei țigări de referință 3R4F cu o concentrație de 7,5 µg / ml;
- curba albastră - după 7 zile de expunere constantă la aerosol THS2.2 la o concentrație de 7,5 µg / ml;
- curba neagră - după șapte zile fără expunere la factori externi.
Proiectul de cercetare a fost inițiat în 2016 și a durat 12 luni. A fost finanțat printr-o subvenție de la Philip Morris International. Rezultatele cercetării au fost prezentate la prestigiosul 42 Congres al Federației Societăților Biochimice Europene (FEBS), care a avut loc în Israel în septembrie anul curent, și la congresul „The Life Sciences” din Seattle, SUA, care a avut loc în 20-24 august 2017
