Намаляването на вредните или потенциално вредни вещества, произтичащи от нагряване на тютюн, вместо да го изгаряте, може да бъде правилната посока за намаляване на стрес на клетките и митохондриална неизправност в сравнение с пушенето на традиционни цигари - според ново проучване за функционирането на митохондриите в клетките от учени от Института по биология Експериментално М. Ненцки от Полската академия на науките.
Вредността на цигарения дим вече е потвърдена от много научни изследвания. Това обаче е изследователският екип от Института по експериментална биология М. Nencki от Полската академия на науките, като първият в света, проведе иновативно изследване, сравнявайки как веществата, генерирани по време на горенето (приблизително 8000C - конвенционална цигара) и нагряващия тютюн (до 3500C - THS2.2) влияят върху функционирането на митохондриите в човешките бронхиални епителни клетки.
Димът от изгарянето на тютюн съдържа много токсични съединения, които могат да се натрупват в митохондриите и да нарушават функцията на митохондриалното дишане, като по този начин засягат производството на клетъчна енергия. Неправилно функциониращите митохондрии могат да причинят увреждане на клетките и да доведат до много заболявания, не само на дихателната система. Митохондриите се считат за генератори на енергия за клетките и играят ключова роля за здравословното функциониране на тялото.
„Проучванията показват, че намаляването на вредните или потенциално вредни вещества чрез нагряване вместо изгаряне на тютюн е окуражаващ подход за намаляване на митохондриалния стрес в клетката, свързан с тютюнопушенето“, казва авторът на изследването, проф. Йоана Шчепановска от Института по експериментална биология М. Ненцки ПАН.
„Вредността на тютюневите изделия е очевидна. Изследователските ми пътувания и разговори с учени от много университети и изследователски и развойни центрове от САЩ до Япония обаче ме накараха да осъзная, че темата за намаляване на вредността на тютюневите изделия се приема много сериозно “- казва проф. Йежи Душински, президент на Полската академия на науките. „Резултатите от много изследвания в тази област са обещаващи, включително тези, проведени в Полша“, добавя президентът на Полската академия на науките.
Системата за нагряване на тютюн (THS2.2 - търговско наименование IQOS), която по електронен път загрява тютюна при температура значително под температурата на горене, произвежда аерозол, съдържащ никотин и смес от съединения със значително по-ниско съдържание на токсични вещества в сравнение с цигарения дим в резултат на изгарянето на тютюна.
Веществата, генерирани по време на изгарянето на тютюна (3R4F) променят морфологията и формата на клетките.
Клетъчна морфология (зелено е цитоскелетът на клетката, червено - митохондрии, синьо - клетъчното ядро), отляво изображението от конфокална микроскопия:
- след 7 дни без излагане на тютюнев дим и аерозол THS2.2;
- след 7 дни непрекъснато излагане на аерозол THS2.2 (концентрация 7.5 µg / ml);
- след 7 дни излагане на тютюнев дим на референтна цигара (концентрация 7,5 µg / ml).
Митохондриите са многофункционални органели, чиято основна задача е да осигурят АТФ за много клетъчни процеси. Митохондриите участват в много ключови клетъчни трансформации, играят роля в много сигнални пътища, са основният източник на образуване на реактивни кислородни видове (известни като свободни радикали) и оказват влияние върху метаболизма на калция в клетката. Следователно митохондриите са ключов елемент от много основни клетъчни процеси, включително апоптоза (програмирана клетъчна смърт, диференциация, клетъчно движение и делене). Дефектите във функционирането на митохондриите могат да бъдат основната и ранна причина за дисфункция на нервната система, сърдечния мускул, скелетните мускули, ретината на окото или ендокринната система, т.е. тези тъкани и органи, които изискват много енергия за правилното си функциониране.
Нарушенията на митохондриалната функция причиняват енергиен дефицит, повишено генериране на реактивни кислородни форми (ROS), нарушаване на калциевата хомеостаза, промени в митохондриалната ДНК, промени в процеса на биогенеза и нарушаване на структурата и организацията на самите митохондрии.
Графика на клетъчното умножение един ден след засяването:
- червена крива - след 7 дни излагане на тютюнев дим на референтна цигара 3R4F с концентрация 7,5 µg / ml;
- синя крива - след 7 дни постоянно излагане на аерозол THS2.2 при концентрация 7.5 µg / ml;
- черна крива - след седем дни без излагане на външни фактори.
Изследователският проект е иницииран през 2016 г. и продължи 12 месеца. Финансиран е от безвъзмездна финансова помощ от Philip Morris International. Резултатите от изследването бяха представени на престижния 42-и конгрес на Федерацията на европейските биохимични общества (FEBS), който се проведе в Израел през септември тази година, и на конгреса "The Life Sciences" в Сиатъл, САЩ, който се проведе в 20-24 август 2017 г.
