Gli effetti tossici dell'aerosol di sigaretta elettronica e del fumo di sigaretta sui sistemi cardiovascolare, gastrointestinale e renale nei topi

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 12366 (2023) Citare questo articolo

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È stato suggerito che la sigaretta elettronica (EC) sia meno dannosa del fumo di sigaretta, ma mancano ancora ricerche sull’intera portata del loro potenziale di riduzione del danno. Questo studio mirava a valutare l'influenza dell'aerosol EC e del fumo di sigaretta (CS) sulle funzioni cardiovascolari, gastrointestinali e renali nei topi dopo un'esposizione prolungata. Quarantotto topi maschi C57BL/6J sono stati raggruppati in modo casuale e quindi esposti all'aria fresca (controllo), aerosol EC al gusto di fagiolo verde con dose bassa e alta (EC1L, 6 mg/kg; EC1H, 12 mg/kg), anguria- aerosol EC aromatizzato con dose bassa e alta (EC2L, 6 mg/kg; EC2H, 12 mg/kg) e infine fumo di sigaretta (CS, 6 mg/kg), rispettivamente. Dopo 10 settimane di esposizione, la frequenza cardiaca è aumentata sia per il gruppo EC che per quello CS, e l'effetto del CS sulla saturazione di ossigeno nel sangue è stato significativamente più alto rispetto a quello del gruppo EC (P < 0,01). L'analisi proteomica del tessuto cardiaco ha mostrato che la proteina di espressione differenziale sovrapposta dalle esposizioni EC e CS era Crip2. Per quanto riguarda il sistema gastrointestinale, la mucosa orale era significativamente danneggiata nel gruppo CS. Rispetto a CS, la CE ha avuto effetti negativi significativamente inferiori sulla maggior parte degli indicatori su cui si è concentrato questo studio.

Il fumo rappresenta una grave minaccia per la salute sia dei fumatori che degli astanti, e più di 1 miliardo di fumatori in tutto il mondo sono consumatori abituali di tabacco e il numero è ancora in aumento1,2,3. È noto che il fumo causa molte malattie, tra cui il cancro ai polmoni, le malattie cardiovascolari e le malattie respiratorie4,5. Il fumo di sigaretta (CS) contiene più di 9.000 sostanze chimiche identificate e più di 69 agenti cancerogeni noti per l'uomo6.

La sigaretta elettronica (EC) è un sistema di inalazione di nicotina7 relativamente nuovo e in via di sviluppo, che produce una miscela aerosol di liquidi aromatizzati con/senza nicotina8. Negli ultimi anni sono state immesse sul mercato quattro generazioni di dispositivi EC, l'ultima delle quali è la sigaretta elettronica con capsula chiusa9,10. Nonostante le loro diverse forme e dimensioni, tutti gli EC funzionano in modo simile e di solito sono costituiti da tre componenti principali: una fonte di alimentazione a batteria agli ioni di litio, una custodia che contiene l'e-liquid e i circuiti di controllo e un vaporizzatore o riscaldatore che vaporizza l'e-liquid. liquido11,12. Le vendite di EC sono aumentate in modo esponenziale negli ultimi dieci anni in alcuni mercati e l'EC è diventata un'industria multimiliardaria13, pertanto crescono anche le preoccupazioni sulla loro sicurezza14.

La CE è considerata un'alternativa alle sigarette, poiché contiene da 9 a 450 volte meno composti nocivi rispetto a quelli presenti nel fumo di sigaretta convenzionale15. Tuttavia, ciò non significa che la CE non abbia effetti dannosi16. Gli studi hanno rilevato circa 250 sostanze chimiche negli aerosol CE, tra cui nicotina, fragranze, composti organici volatili (COV), piridina e composti carbonilici17,18, che sono stati segnalati per influenzare il sistema respiratorio19,20, il sistema nervoso centrale21, il sistema immunitario22,23, la gola e infiammazione della bocca24. Studi recenti hanno riportato che l’uso dell’EC è correlato all’infiammazione, allo stress ossidativo e allo squilibrio emodinamico25. Pertanto, sono necessari ulteriori studi sperimentali e clinici sugli effetti acuti e cronici della CE per stabilirne la sicurezza o il rischio e il suo potenziale come mezzo ausiliario per smettere di fumare.

Gli studi hanno dimostrato che il fumo causa molte malattie26,27,28,29. Tuttavia, gli effetti delle diverse condizioni di esposizione sui principali organi dei sistemi cardiovascolare, gastrointestinale e renale sono poco conosciuti. Il danno causato dallo svapo è stato correlato a molti fattori, tra cui la dose di esposizione, il tempo di esposizione o la composizione dell'e-liquid. Pertanto, è necessario valutare molteplici variabili coinvolte nell’esposizione a EC/CS. La nicotina è il principale componente delle sigarette che crea dipendenza e il suo contenuto sarà diverso nella CE venduta sul mercato30. Le differenze nella cinetica di distribuzione della nicotina nella EC possono portare a effetti diversi sul sistema cardiovascolare e sul tratto gastrointestinale, quindi sono essenziali ulteriori ricerche per determinare se il rilascio di nicotina e le sue concentrazioni nella EC producono una tossicità simile a quella della CS. Inoltre, un gran numero di studi hanno dimostrato che alcune molecole aromatizzanti presenti nell’aerosol EC possono causare malattie respiratorie31,32,33, ma i loro effetti sui sistemi cardiovascolare e gastrointestinale rimangono sconosciuti. Pertanto, anche gli studi che valutano i cambiamenti specifici nei sistemi cardiovascolare e gastrointestinale causati dal sapore dell’EC possono essere fondamentali per determinare i rischi per la salute dell’EC.