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Sigaretta elettronica: gli studi scoprono che altera il DNA e come succede

Nonostante il fatto che le sigarette elettroniche (e-cigarette) aiutino alcune persone a smettere di fumare quelle convenzionali, i dispositivi contengono molti altri prodotti chimici non-nicotinici, i cui effetti sulla salute sono ancora oggetto di indagine. Una nuova ricerca, tuttavia, porta le cose in laboratorio. Gli scienziati del Medical Center dell’Università di Rochester di New York hanno cercato di verificare l’ipotesi che le sigarette elettroniche che non contengono nicotina siano meno dannose delle sigarette tradizionali. A tal fine, i ricercatori – guidati dall’autore senior Dr. Irfan Rahman – si sono concentrati sugli “effetti immuno-tossicologici e sullo stress ossidativo di queste sostanze chimiche aromatizzanti per sigaretta elettronica su due tipi di linee cellulari monocitiche umane”. Lo stress ossidativo è un processo in cui i radicali dell’ossigeno sono prodotti in eccesso, causando una serie di effetti dannosi, tra cui aumento della tossicità, danni al nostro DNA o persino cancro. I monociti sono un tipo di globuli bianchi che svolgono un ruolo fondamentale nella nostra risposta immunitaria all’infiammazione. Pertanto, i risultati del nuovo studio sono fondamentali per la nostra comprensione della relazione tra e-sigarette e il nostro sistema immunitario.

Per valutare il potenziale degli aromi per causare lo stress ossidativo, il team ha misurato la produzione delle cosiddette specie reattive dell’ossigeno (ROS). “Abbiamo ipotizzato”, scrivono gli autori, “che le sostanze aromatizzanti utilizzate nei liquidi delle sigarette elettroniche inducano una risposta infiammatoria, tossicità cellulare e produzione di radicali liberi“. Come previsto, i test di citotossicità effettuati dal primo autore Dr. Thivanka Muthumalage e colleghi hanno rivelato che il trattamento con queste sostanze chimiche ha aumentato l’infiammazione e il danno tissutale. Tutto ciò è stato fatto aumentando i livelli di stress ossidativo. Inoltre, miscelando una varietà di aromi è risultata una maggiore citotossicità e livelli di ROS privi di cellule rispetto ai trattamenti con aromi individuali, suggerendo che la miscelazione di più sapori di e-juices è più dannosa per gli utenti. Gli autori concludono che i loro dati suggeriscono che gli aromi utilizzati nei succhi e-juices possono innescare una risposta infiammatoria nei monociti, mediata dalla produzione di ROS, fornendo intuizioni sulla potenziale tossicità polmonare e danni ai tessuti negli utilizzatori di sigarette elettroniche”.

All’inizio del mese scorso, un altro team di ricercatori della New York University School of Medicine di New York, ha scoperto che i topi esposti al fumo di sigaretta elettronica (e-sigaretta) hanno subito danni al DNA nei polmoni, nella vescica e nel cuore, che potrebbero aumentare il rischio di cancro e malattie cardiache. Il coautore dello studio Moon-shong Tang, del Dipartimento di Medicina Ambientale della Scuola di Medicina dell’Università di New York, e i suoi colleghi hanno recentemente riportato i loro risultati negli Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze. I ricercatori hanno scoperto le loro scoperte esponendo 10 topi maschi a vapore di sigaretta elettronica, contenenti 10 milligrammi di nicotina, che è paragonabile a quello che gli esseri umani inalano per 3 ore al giorno, 5 giorni alla settimana, per 12 settimane. Tale danno è stato riscontrato anche nelle cellule di polmone umano e di vescica coltivate che erano state esposte al vapore di e-sigaretta per l’equivalente di 10 anni. I tessuti polmonari contenevano addotti chimici con basi del DNA (O-3-mdG, HNP-dG, ecc.) e le proteine OGG-1 ed XPC che riparano la cromatina erano ridotte di presenza.

Un altro gruppo di scienziati del Dipartimento di Patologia all’Università della California-San Diego, hanno pubblicato poco più di due anni fa le loro scoperte sulla rivista Oral Oncology. Per raggiungere le loro scoperte, il team ha applicato estratti di vapore da due marchi di e-cigaretta popolari a cellule epiteliali umane sane in coltura, confrontando gli effetti con cellule non trattate. Un vapore testato conteneva nicotina e l’altro no. I ricercatori hanno scoperto che le cellule esposte agli estratti di vapore di sigaretta elettronica, avevano più probabilità di subire danni al DNA e morte rispetto alle cellule non esposte. In dettaglio, le cellule esposte mostravano rotture nei filamenti di DNA – un processo che può innecare la comparsa di tumori. Inoltre, le cellule esposte avevano maggiori probabilità di entrare in apoptosi e necrosi; entrambe sono forme di morte cellulare, l’ultima venendo innescata da fattori esterni, come una lesione o un tossico ambientale.

È interessante notare che i ricercatori hanno scoperto che questi effetti si sono ancora verificati col vapore privo di nicotina, anche se a livelli più bassi, suggerendo che ci sono sostanze chimiche diverse dalla nicotina nelle sigarette elettroniche, che possono causare danni alle cellule. Il problema è serio, considerando anche che ci sono due pubblicazioni precedenti che dimostrano come i vapori di e-cigarette possono influenzare i meccanismi di riparazione del DNA nelle cellule polmonari (Lerner Ca et al. 2016; Ganapathy V et al. 2017), come anche nelle cellule vascolari (endoteli; Anderson C et al. 2016) e altri tipi di cellule umane (Yu V et al. 2016). Questo effetto sembra essere indipendente dalla presenza di nicotina; piuttosto, alcune molecole in questi liquidi (benzaldeide, propan-1,2-diolo e DOAP) potrebbero essere i diretti responsabili del danno genetico.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, Medico specialista in Biochimica Clinica.

Letteratura scientifica

Lee HW et al. PNAS U S A. 2018 Feb 13; 115(7):E1560-E1569.

Muthumalage T et al. Front Physiol. 2018 Jan 11; 8:1130.

Wei B et al. Int J Environ Res Public Health. 2018 Jan 25;15(2). 

Shahab L et al. Ann Intern Med. 2017 Oct 3;167(7):525-526.

Ganapathy V et al. PLoS One. 2017 May 18;12(5):e0177780.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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