L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha recentemente stigmatizzato l’abitudine al fumo come una delle più gravi emergenze sanitarie globali. I dispositivi elettronici per il rilascio di nicotina (DERN), o sigarette elettroniche (e-cigs) sono state immesse sul mercato proprio con lo scopo di fornire al soggetto fumatore la possibilità di assumere nicotina esalando vapore, da un sistema che non prevede la combustione, e proposti al pubblico come metodi a “ridotto rischio per la salute”. Largamente diffusi, specialmente tra i più giovani, in alcuni paesi sono stati addirittura inclusi nei programmi integrati di lotta al tabagismo. Tuttavia, ad oggi, alcuni prestigiosi enti scientifici come il National Institute for Health and Care Excellence (NICE) ha ribadito come i dati sui possibili effetti tossicologici siano ancora limitati esortando la comunità scientifica a condurre studi indipendenti. Negli ultimi anni il nostro gruppo di ricerca ha studiato alcuni aspetti tossicologici associati all’esposizione dei vapori di e-cigs nel modello animale. Abbiamo rilevato aldeidi tossiche nello svapato e nei polmoni di ratto esposto per 4 settimane ed è stato osservato un marcato incremento degli enzimi del metabolismo degli xenobiotici, elevate concentrazione di radicali liberi (ROS), e una inattivazione dei principali enzimi antiossidanti in linea con i marcatori di danno ossidativo a livello sistemico e d’organo (DNA, lipidi, proteine). Test di mutagenesi effettuati su sangue e urine (comet, micronulcei, Ames) hanno evidenziato la potenzialità genotossica associata all’esposizione di e-cig. E’ interessante notare come i risultati delle analisi emocitometriche mostrino l’andamento tipico di pazienti affetti da brocopneumopatie ostruttive (COPD), con un marcato aumento dei neutrofili. I nostri studi hanno inoltre dimostrato come la scelta dell’atomizzatore, quindi del valore di resistenza applicata al sistema, sia inversamente associato alle concentrazioni di ROS e composti carbonilici rilasciati come formaldeide, acetaldeide e acroleina, indipendentemente dal voltaggio applicato. I dati in vivo confermano l’ipotesi di una tossicità direttamente dipendente dal tipo di atomizzatore scelto dal consumatore a parità di condizioni sperimentali. I risultati evidenziano inoltre come resistenze sub-Ohmiche producano un danno più marcato all’epitelio tracheale, mentre a livello polmonare, le immagini di microscopia elettronica mostrano come passando da un atomizzatore a resistenza di 1,5 Ohm a valori sub-Ohmici, il conseguente aumento del vattaggio determini una riduzione del numero e diametro dei bronchioli, fino ad una marcata disorganizzazione del parenchima polmonare con collasso alveolare, presenza di cellule in apoptosi e necrosi. Nel complesso, i risultati suggeriscono come l’utilizzo di e-cig possa costituire un serio rischio per la salute e che la personalizzazione del dispositivo e le modalità di utilizzo influenzino significativamente il rilascio di composti tossici e l’impatto sul sistema respiratorio.

Aspetti tossicologici legati all'utilizzo dei nuovi dispositivi elettronici per il rilascio di nicotina

Canistro D
Writing – Review & Editing
;
Vivarelli F
Writing – Review & Editing
;
Cirillo S
Writing – Review & Editing
;
Lazzaretti M;Cardenia V;Rodriguez Estrada M;Franchi P;Lucarini M;Lorenzini A;Marchionni S;Croco E;Turrini E;Fimognari C;Paolini M.
Supervision
2020

Abstract

L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha recentemente stigmatizzato l’abitudine al fumo come una delle più gravi emergenze sanitarie globali. I dispositivi elettronici per il rilascio di nicotina (DERN), o sigarette elettroniche (e-cigs) sono state immesse sul mercato proprio con lo scopo di fornire al soggetto fumatore la possibilità di assumere nicotina esalando vapore, da un sistema che non prevede la combustione, e proposti al pubblico come metodi a “ridotto rischio per la salute”. Largamente diffusi, specialmente tra i più giovani, in alcuni paesi sono stati addirittura inclusi nei programmi integrati di lotta al tabagismo. Tuttavia, ad oggi, alcuni prestigiosi enti scientifici come il National Institute for Health and Care Excellence (NICE) ha ribadito come i dati sui possibili effetti tossicologici siano ancora limitati esortando la comunità scientifica a condurre studi indipendenti. Negli ultimi anni il nostro gruppo di ricerca ha studiato alcuni aspetti tossicologici associati all’esposizione dei vapori di e-cigs nel modello animale. Abbiamo rilevato aldeidi tossiche nello svapato e nei polmoni di ratto esposto per 4 settimane ed è stato osservato un marcato incremento degli enzimi del metabolismo degli xenobiotici, elevate concentrazione di radicali liberi (ROS), e una inattivazione dei principali enzimi antiossidanti in linea con i marcatori di danno ossidativo a livello sistemico e d’organo (DNA, lipidi, proteine). Test di mutagenesi effettuati su sangue e urine (comet, micronulcei, Ames) hanno evidenziato la potenzialità genotossica associata all’esposizione di e-cig. E’ interessante notare come i risultati delle analisi emocitometriche mostrino l’andamento tipico di pazienti affetti da brocopneumopatie ostruttive (COPD), con un marcato aumento dei neutrofili. I nostri studi hanno inoltre dimostrato come la scelta dell’atomizzatore, quindi del valore di resistenza applicata al sistema, sia inversamente associato alle concentrazioni di ROS e composti carbonilici rilasciati come formaldeide, acetaldeide e acroleina, indipendentemente dal voltaggio applicato. I dati in vivo confermano l’ipotesi di una tossicità direttamente dipendente dal tipo di atomizzatore scelto dal consumatore a parità di condizioni sperimentali. I risultati evidenziano inoltre come resistenze sub-Ohmiche producano un danno più marcato all’epitelio tracheale, mentre a livello polmonare, le immagini di microscopia elettronica mostrano come passando da un atomizzatore a resistenza di 1,5 Ohm a valori sub-Ohmici, il conseguente aumento del vattaggio determini una riduzione del numero e diametro dei bronchioli, fino ad una marcata disorganizzazione del parenchima polmonare con collasso alveolare, presenza di cellule in apoptosi e necrosi. Nel complesso, i risultati suggeriscono come l’utilizzo di e-cig possa costituire un serio rischio per la salute e che la personalizzazione del dispositivo e le modalità di utilizzo influenzino significativamente il rilascio di composti tossici e l’impatto sul sistema respiratorio.
N/A
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Canistro D, Vivarelli F, Cirillo S, Buschini A, Lazzaretti M, Cardenia V, Rodriguez Estrada M, Franchi P, Lucarini M, Lodovici M, Lorenzini A, Marchionni S, Croco E, Turrini E, Fimognari C, Burattini S, Falcieri E, Paolini M.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11585/728089
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