Het verminderen van schadelijke of potentieel schadelijke stoffen, die het gevolg zijn van het verhitten van tabak in plaats van het verbranden ervan, kan de juiste richting zijn om celstress en mitochondriale storingen te verminderen in vergelijking met het roken van traditionele sigaretten - volgens een nieuwe studie over het functioneren van mitochondriën in cellen door wetenschappers van het Instituut voor Biologie Experimenteel M. Nencki van de Poolse Academie van Wetenschappen.
De schadelijkheid van sigarettenrook is al door veel wetenschappelijke studies bevestigd. Het is echter het onderzoeksteam van het Institute of Experimental Biology M. Nencki van de Poolse Academie van Wetenschappen voerde als eerste ter wereld innovatief onderzoek uit om te vergelijken hoe stoffen die worden gegenereerd tijdens verbranding (ongeveer 8000C - een conventionele sigaret) en verhitting van tabak (tot 3500C - THS2.2) de werking van mitochondriën in menselijke bronchiale epitheelcellen beïnvloeden.
Rook van brandende tabak bevat veel giftige stoffen die zich kunnen ophopen in de mitochondriën en de mitochondriale ademhaling kunnen verstoren, waardoor de productie van cellulaire energie wordt beïnvloed. Defecte mitochondriën kunnen celbeschadiging veroorzaken en tot vele ziekten leiden, niet alleen van het ademhalingssysteem. Mitochondriën worden beschouwd als energiegeneratoren voor cellen en spelen een sleutelrol bij het gezond functioneren van het lichaam.
"Studies hebben aangetoond dat het verminderen van schadelijke of potentieel schadelijke stoffen door verhitting in plaats van het verbranden van tabak een bemoedigende benadering is om mitochondriale stress in de cel die met roken gepaard gaat, te verminderen", zegt de auteur van het onderzoek, prof. Joanna Szczepanowska van het Instituut voor Experimentele Biologie M. Nencki PAN.
“De schadelijkheid van tabaksproducten is duidelijk. Door mijn onderzoeksreizen en gesprekken met wetenschappers van vele universiteiten en onderzoeks- en ontwikkelingscentra van de VS tot Japan realiseerde ik me echter dat het onderwerp van het verminderen van de schadelijkheid van tabaksproducten zeer serieus wordt genomen "- zegt prof. Jerzy Duszyński, voorzitter van de Poolse Academie van Wetenschappen. "De resultaten van veel onderzoeken op dit gebied zijn veelbelovend, ook die in Polen", voegt de voorzitter van de Poolse Academie van Wetenschappen toe.
Het Tobacco Heating System (THS2.2 - handelsnaam IQOS), dat tabak elektronisch verwarmt bij een temperatuur die beduidend onder de verbrandingstemperatuur ligt, produceert een aerosol met nicotine en een mengsel van verbindingen met een significant lager gehalte aan giftige stoffen in vergelijking met sigarettenrook als gevolg van de verbranding van tabak.
De stoffen die vrijkomen tijdens de verbranding van tabak (3R4F) veranderen de morfologie en vorm van cellen.
Celmorfologie (groen is het cytoskelet van de cel, rood - mitochondriën, blauw - de celkern), van links het beeld van confocale microscopie:
- na 7 dagen zonder blootstelling aan tabaksrook en THS2.2-aerosol;
- na 7 dagen continue blootstelling aan THS2.2 aerosol (concentratie 7,5 µg / ml);
- na 7 dagen blootstelling aan tabaksrook van een referentiesigaret (concentratie 7,5 µg / ml).
Mitochondriën zijn multifunctionele organellen waarvan de hoofdtaak is om ATP te leveren voor veel cellulaire processen. Mitochondriën nemen deel aan veel sleutelceltransformaties, spelen een rol in veel signaalroutes, zijn de belangrijkste bron van de vorming van reactieve zuurstofsoorten (in de volksmond bekend als vrije radicalen) en hebben een impact op het calciummetabolisme in de cel. Daarom zijn mitochondriën een sleutelelement van veel fundamentele cellulaire processen, waaronder apoptose (geprogrammeerde celdood, differentiatie, celbeweging en -deling). Defecten in het functioneren van de mitochondriën kunnen de primaire en vroege oorzaak zijn van disfunctie van het zenuwstelsel, de hartspier, skeletspieren, het netvlies van het oog of het endocriene systeem, d.w.z. die weefsels en organen die veel energie nodig hebben voor hun goede werking.
Stoornissen van de mitochondriale functie veroorzaken energietekort, verhoogde productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS), verstoring van de calciumhomeostase, veranderingen in mitochondriaal DNA, veranderingen in het biogeneseproces en verstoring van de structuur en organisatie van de mitochondriën zelf.
Grafiek van celvermenigvuldiging een dag na het zaaien:
- rode curve - na 7 dagen blootstelling aan tabaksrook van een referentie 3R4F-sigaret met een concentratie van 7,5 µg / ml;
- blauwe curve - na 7 dagen van constante blootstelling aan THS2.2-aerosol met een concentratie van 7,5 µg / ml;
- zwarte curve - na zeven dagen zonder blootstelling aan externe factoren.
Het onderzoeksproject is gestart in 2016 en heeft 12 maanden geduurd. Het werd gefinancierd door een subsidie van Philip Morris International. De resultaten van het onderzoek werden gepresenteerd op het prestigieuze 42e congres van de Federation of European Biochemical Societies (FEBS), dat in september van dit jaar in Israël plaatsvond, en op het "The Life Sciences" -congres in Seattle, VS, dat plaatsvond in 20-24 augustus 2017
