Ten artykuł czytasz w ramach bezpłatnego limitu

W kwietniu Philip Morris International wypuścił na polski rynek nowy, potencjalnie mniej szkodliwy wyrób tytoniowy – IQOS. Przypomina on tradycyjny papieros, ale tytoń w nim jest podgrzewany, a nie spalany.

Nowy odpowiednik papierosa zalicza się do tzw. produktów o potencjalnie obniżonym ryzyku, ponieważ może obniżyć możliwość zachorowań na schorzenia najsilniej związane z paleniem tytoniu: raka płuc, obturacyjną chorobę płuc czy choroby układu krążenia.

Uczeni badają teraz, jak faktycznie działa aerozol z IQOS-a.

Prześwietlanie dymu. Tradycyjny papieros a IQOS

Na razie swoją cegiełkę do badań dokładają Polacy z zespołu badawczego Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk, którzy jako pierwsi na świecie przeprowadzili nowatorskie badania porównujące, jak substancje powstające podczas spalania konwencjonalnego papierosa oraz podgrzewania tytoniu wpływają na funkcjonowanie mitochondriów w ludzkich komórkach nabłonka oskrzeli.

– Jesteśmy specjalistami od badania właściwości i funkcji tych organelli w komórce. Stąd firma Philip Morris (PM) poprosiła nas o przeprowadzenie badań nad wypływem dymu z konwencjonalnego papierosa oraz z papierosa podgrzewanego. W badania byli zaangażowani naukowcy z Pracowni Bioenergetyki i Błon Biologicznych Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN – mówiła na konferencji prasowej główna autorka badania prof. Joanna Szczepanowska.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Koncerny tytoniowe szukają nowych produktów, nie tak szkodliwych dla zdrowia. Philip Morris zainwestował 3 mld dol. w e-papieros z filtrem

– Wiele osób, w tym dziennikarzy, pytało nas, dlaczego zgodziliśmy się na przeprowadzenie tych badań. Po pierwsze, uznaliśmy, że warto, ponieważ wyniki tych testów dotykają każdego z nas.

Dym papierosowy wpływa nie tylko na organizm palacza, ale także na jego otoczenie, na powietrze, którym oddychamy, a zatem na osoby niepalące.

Poza tym nasza praca wpisuje się w trend, w którym świat naukowy powinien być również zintegrowany z przemysłem – tłumaczyła.

Projekt naukowy został zainicjowany w 2016 r. i trwał 12 miesięcy. Wyniki badań zostały zaprezentowane na 42. Kongresie Federacji Europejskich Stowarzyszeń Biotechnologicznych FEBS (Federation of European Biochemical Societies), który odbył się we wrześniu tego roku w Izraelu oraz w sierpniu na kongresie The Life Sciences w Seattle.

– Szkodliwość wyrobów tytoniowych jest oczywista. Aczkolwiek moje podróże badawcze i rozmowy z naukowcami z wielu uniwersytetów oraz centrów badawczo-rozwojowych od USA po Japonię uświadomiły mi, że temat ograniczania szkodliwości wyrobów tytoniowych jest na świecie bardzo poważnie traktowany – mówi prof. Jerzy Duszyński, prezes Polskiej Akademii Nauk. – Wyniki wielu badań w tym obszarze są obiecujące, także tych przeprowadzanych w Polsce – dodaje prezes PAN.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Rząd chce nałożyć akcyzę na płyn do elektronicznych papierosów. Palacze wydadzą o 670 zł rocznie więcej

Co wspólnego mają papierosy i mitochondria?

Mitochondria to małe komórkowe struktury, których prawidłowe funkcjonowanie ma zasadnicze działanie dla całej komórki. To tzw. centra energetyczne wytwarzające energię pozwalającą komórce żyć. Bez nich komórka umiera.

– To dlatego jakakolwiek niekorzystna zmiana w środowisku zawsze działa na mitochondria, co ma odzwierciedlenie w pracy całej komórki. Poza tym mitochondria spełniają wiele innych funkcji: buforują wapń w komórce, mają wpływ na metabolizm tłuszczowy. To także struktury, w których powstaje najwięcej reaktywnych form tlenu w komórce – tłumaczyła prof. Szczepanowska.

Mitochondria są też kluczowym elementem wielu podstawowych procesów komórkowych, m.in. apoptozy (programowana śmierć komórki, różnicowania, ruchu komórki i jej podziału). Defekty funkcjonowania mitochondriów mogą być pierwotną i wczesną przyczyną dysfunkcji: układu nerwowego, mięśnia sercowego, mięśni szkieletowych, siatkówki oka czy układu endokrynnego, czyli tych tkanek i narządów, które dla swojego prawidłowego funkcjonowania wymagają dużego nakładu energetycznego.

Jest wiele różnych czynników stresujących, które działają na mitochondria.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Mitochondria. Obcy wewnątrz nas

Polacy badali komórki nabłonka oskrzeli, bo to jest pierwsze miejsce, gdzie dym papierosowy dociera i się osadza.

Porównywali wpływ dymu papierosowego z konwencjonalnego papierosa oraz pochodzącego z IQOS-a, który elektronicznie podgrzewa tytoń w temperaturze znacznie niższej od temperatury spalania.

Uczeni hodowali komórki nabłonka oddechowego w dwóch okresach: siedmiu dni oraz 12 tygodni. Do podłoża, w którym rosły i dzieliły się komórki, dołożono odpowiednio substancje pochodzące z dymu konwencjonalnego papierosa (w różnych stężeniach), substancje powstające w trakcie podgrzewania IQOS-a (także w różnych stężeniach). Prowadzono także grupę kontrolną, gdzie komórki były hodowane bez dodawanych substancji, w „czystej” odżywce.

Już pierwszy siedmiodniowy eksperyment wykazał, że w podgrzewanym tytoniu powstaje mniej substancji szkodliwych.

Ich stężenie jest zredukowane do mniej więcej 90 proc. tego, co znajduje się w papierosie referencyjnym. A to miało przełożenie na funkcjonowanie komórkowych mitochondriów.

– Wzrost komórek hodowanych na podłożu z dodatkiem substancji pochodzących z podgrzewania tytoniu był niemal taki sam jak komórek bez „dodatków” – pokazywała na prezentacji prof. Szczepanowska.

Natomiast hodowane „w dymie papierosowym” komórki rosły dużo wolniej.

Podobny obraz utrzymywał się po 12 tygodniach inkubacji. Po tym czasie wszystkie komórki nadal żyły, ale hodowane z substancjami pochodzącymi ze spalania tradycyjnego papierosa zupełnie inaczej się zachowywały. I ich kształt też był inny. Stawały się bardziej obkurczone, zestresowane.

PRZECZYTAJ TAKŻE: iQOS. Koniec z paleniem tytoniu. Teraz tylko podgrzewamy?

Lepszy oddech

W ramach kompleksowych badań nad funkcjonowaniem mitochondriów polscy uczeni badali też poziom wytwarzanej w komórkach energii, czyli ATP.

– Organelle te zużywają 90 proc. tlenu, którym oddychamy – tłumaczy na konferencji prof. Mariusz R. Więckowski, współautor badań. – By sprawdzić, jak mitochondria radzą sobie w otoczeniu substancji z obu rodzajów dymu, mierzyliśmy szybkość oddychania komórkowego w warunkach podstawowych. To znaczy wtedy, kiedy komórki nie zostają poddane bodźcom zmuszającym je do przyspieszonego oddychania. W procesie oddychania bierze udział szereg białek, enzymów odpowiedzialnych za produkcję ATP. Wystarczy, że tylko jeden z tych elementów zostanie uszkodzony, a od razu cały układ zareaguje spadkiem ATP.

Okazało się, że komórki traktowane dymem z konwencjonalnego papierosa oddychały znacznie wolniej niż wtedy, kiedy były traktowane aerozolem z podgrzewanym tytoniem.

Podobnie było w tzw. teście wysiłkowym, kiedy mitochondria zmuszano do szybszej pracy. Można to porównać do biegu człowieka, który daje z siebie wszystko, by dobiec do autobusu.

Uczeni badali też poziom reaktywnych form tlenu (wolnych rodników) wytwarzanych przez mitochondria. Ich powstawanie jest procesem naturalnym, tworzą się one w mitochondriach zawsze. Jednak nasze ciało ma zdolności kompensacyjne – mechanizmy obronne w postaci enzymów antyoksydacyjnych, które zwalczają wolne rodniki.

– Dopóki mamy zachowaną równowagę między powstawaniem reaktywnych form tlenu a pracą naszych mechanizmów obronnych, jest dobrze. Problem pojawia się wtedy, kiedy wolne rodniki przeważają nad naszą obroną. Nazywamy to stresem oksydacyjnym – wyjaśnia prof. Więckowski.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Elektroniczne papierosy szkodzą. Ale mniej niż zwykłe

I wyjaśnia: – Okazuje się, że reaktywnych form tlenu powstaje znacznie więcej w mitochondriach pod wpływem dymu z konwencjonalnego papierosa w porównaniu z tym z papierosa podgrzewanego. Podsumowując: mitochondria hodowane w pożywce z substancjami pochodzącymi z dymu konwencjonalnego papierosa wykazywały spadek produkcji energii, nadmiar produkcji aktywnych form tlenu, co ma przełożenie na powstawanie mutacji w jądrowym i mitochondrialnym DNA. Powstaje też wiele uszkodzeń oksydacyjnych w lipidach i białkach, w tym tych mających działanie antyoksydacyjne.

Uczeni konkludują, że z ich badań wynika jedno: substancje powstające przy podgrzewaniu tytoniu mają znacznie mniej negatywny wpływ na mitochondria niż te z dymu klasycznego papierosa.

Podkreślają, że ich badania były kompleksowe, dotykające każdego pola dotyczącego funkcjonowania i działalności mitochondriów.

Czy można zatem powiedzieć, że podgrzewany tytoń jest bezpieczny dla zdrowia?

– Tego nie powiemy, bo nie jesteśmy lekarzami. Jest mniej szkodliwy dla mitochondriów. Z tego wynika oczywiście, że także mniej szkodliwy dla badanych komórek. I to się zapewne odnosi do naszego zdrowia, ale w tej kwestii muszą się wypowiedzieć lekarze – podsumowuje prof. Szczepanowska.

Artykuł otwarty w ramach bezpłatnego limitu

Wypróbuj prenumeratę cyfrową Wyborczej

Nieograniczony dostęp do serwisów informacyjnych, biznesowych,
lokalnych i wszystkich magazynów Wyborczej.