Ridurre le sostanze nocive o potenzialmente dannose, derivanti dal riscaldamento del tabacco piuttosto che bruciarlo, può essere la giusta direzione per ridurre lo stress cellulare e il malfunzionamento mitocondriale rispetto al fumo di sigarette tradizionali - secondo un nuovo studio sul funzionamento dei mitocondri nelle cellule da parte di scienziati dell'Istituto di Biologia Sperimentale M. Nencki dell'Accademia polacca delle scienze.
La nocività del fumo di sigaretta è già stata confermata da molti studi scientifici. Tuttavia, è il gruppo di ricerca dell'Istituto di biologia sperimentale M. Nencki dell'Accademia polacca delle scienze, come la prima al mondo, ha condotto una ricerca innovativa confrontando il modo in cui le sostanze generate durante la combustione (circa 8000 ° C - una sigaretta convenzionale) e il riscaldamento del tabacco (fino a 3500 ° C - THS2.2) influenzano il funzionamento dei mitocondri nelle cellule epiteliali bronchiali umane.
Il fumo della combustione del tabacco contiene molti composti tossici che possono accumularsi nei mitocondri e interrompere la funzione della respirazione mitocondriale, influenzando così la produzione di energia cellulare. I mitocondri malfunzionanti possono causare danni alle cellule e portare a molte malattie, non solo del sistema respiratorio. I mitocondri sono considerati generatori di energia per le cellule e svolgono un ruolo chiave nel funzionamento sano del corpo.
"Gli studi hanno dimostrato che ridurre le sostanze nocive o potenzialmente dannose riscaldando invece di bruciare il tabacco è un approccio incoraggiante alla riduzione dello stress mitocondriale nella cellula associato al fumo", afferma l'autore dello studio Prof. Joanna Szczepanowska dell'Istituto di biologia sperimentale M. Nencki PAN.
“La nocività dei prodotti del tabacco è evidente. Tuttavia, i miei viaggi di ricerca e le conversazioni con scienziati di molte università e centri di ricerca e sviluppo dagli Stati Uniti al Giappone mi hanno fatto capire che il tema della riduzione della nocività dei prodotti del tabacco è preso molto sul serio "- afferma il Prof. Jerzy Duszyński, presidente dell'Accademia polacca delle scienze. "I risultati di molti studi in questo settore sono promettenti, compresi quelli effettuati in Polonia", aggiunge il presidente dell'Accademia polacca delle scienze.
Il Tobacco Heating System (THS2.2 - nome commerciale IQOS), che riscalda elettronicamente il tabacco a una temperatura molto inferiore a quella di combustione, produce un aerosol contenente nicotina e una miscela di composti con un contenuto di sostanze tossiche notevolmente inferiore rispetto al fumo di sigaretta derivante dalla combustione del tabacco.
Le sostanze generate durante la combustione del tabacco (3R4F) modificano la morfologia e la forma delle cellule.
Morfologia cellulare (il verde è il citoscheletro della cellula, rosso - mitocondri, blu - nucleo della cellula), da sinistra l'immagine da microscopia confocale:
- dopo 7 giorni di non esposizione al fumo di tabacco e aerosol THS2.2;
- dopo 7 giorni di esposizione continua ad aerosol THS2.2 (concentrazione 7,5 µg / ml);
- dopo 7 giorni di esposizione al fumo di tabacco di una sigaretta di riferimento (concentrazione 7,5 µg / ml).
I mitocondri sono organelli multifunzionali il cui compito principale è fornire ATP per molti processi cellulari. I mitocondri partecipano a molte trasformazioni cellulari chiave, svolgono un ruolo in molte vie di segnalazione, sono la principale fonte della formazione di specie reattive dell'ossigeno (comunemente note come radicali liberi) e hanno un impatto sul metabolismo del calcio nella cellula. Pertanto, i mitocondri sono un elemento chiave di molti processi cellulari di base, incluso apoptosi (morte cellulare programmata, differenziazione, movimento e divisione cellulare). I difetti nel funzionamento dei mitocondri possono essere la causa primaria e precoce di disfunzioni del sistema nervoso, del muscolo cardiaco, dei muscoli scheletrici, della retina dell'occhio o del sistema endocrino, cioè quei tessuti e organi che richiedono molta energia per il loro corretto funzionamento.
I disturbi della funzione mitocondriale causano deficit energetico, aumento della generazione di specie reattive dell'ossigeno (ROS), disturbi dell'omeostasi del calcio, cambiamenti nel DNA mitocondriale, cambiamenti nel processo di biogenesi e disturbi della struttura e dell'organizzazione dei mitocondri stessi.
Grafico della moltiplicazione cellulare un giorno dopo la semina:
- curva rossa - dopo 7 giorni di esposizione al fumo di tabacco di una sigaretta di riferimento 3R4F con una concentrazione di 7,5 µg / ml;
- curva blu - dopo 7 giorni di esposizione costante all'aerosol THS2.2 ad una concentrazione di 7,5 µg / ml;
- curva nera - dopo sette giorni senza esposizione a fattori esterni.
Il progetto di ricerca è stato avviato nel 2016 ed è durato 12 mesi. È stato finanziato da una borsa di studio Philip Morris International. I risultati della ricerca sono stati presentati al prestigioso 42nd Congress of the Federation of European Biochemical Societies (FEBS), che si è svolto in Israele nel settembre di quest'anno, e al Congresso di "The Life Sciences" a Seattle, USA, che ha avuto luogo a 20-24 agosto 2017
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