Czy podgrzewany tytoń zastąpi papierosy?

Jako pierwsi na świecie, naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego działający w ramach PAN zbadali i porównali wpływ dymu z klasycznego papierosa (z palonego tytoniu) z wpływem aerozolu z podgrzewanego tytoniu (nowej technologii rynku tytoniowego – o krok dalej od e-papierosa) na komórki organizmu

To pierwsze takie badanie na świecie. O tyle też ważne dla osób palących, że - opinii wielu ekspertów - technologia podgrzewanego tytoniu będzie złotym środkiem między klasycznym papierosem, a e-papierosem i kompletnym zamiennikiem dla klasycznego papierosa w przyszłości. Poza tym z wynikami powinni zapoznać się także niepalący, którzy mają w swoim otoczeniu osobę palącą – są biernymi palaczami. Wyniki eksperymentu są zaskakujące.

Eksperci przyjrzeli się mitochondriom, które są „elektrownią” funkcjonowania komórek naszego organizmu. W eksperymencie zbadano wpływ różnego rodzaju dymów na komórki nabłonka oskrzeli.

Mitochondria to centra energetyczne komórek. Bez nich komórka umiera. Wpływ dymu i zmian na nie jest kluczowy – powiedział prof. Mariusz Więckowski, członek konsorcjum PAN skupiającego się na profilowaniu funkcji mitochondriów.

Palenie papierosów i tytoniu powoduje szereg patologicznych zmian w funkcjonowaniu mitochondriów. Mitochondria są organellami wielofunkcyjnymi, których głównym zadaniem jest dostarczenie ATP dla wielu procesów komórkowych, uczestniczą też w wielu kluczowych przemianach komórki, odgrywają role w wielu szlakach sygnałowych, są głównym źródłem powstawania reaktywnych form tlenu (potocznie zwanych wolnymi rodnikami) i mają wpływ na gospodarkę wapniową w komórce.

Dlatego mitochondria są 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. Zaburzenia funkcji mitochondriów powodują deficyt energii, zwiększoną generację reaktywnych form tlenu (RFT), zaburzenie homeostazy wapniowej, zmiany w mitochondrialnym DNA, zmiany w procesie biogenezy oraz zaburzenie struktury i organizacji samych mitochondriów. Stąd badanie mitochondriów wzięto za priorytet.

Naukowcy zbadali komórki nabłonka oskrzeli, jako że, to pierwsze miejsce styku dymu z papierosa i osadzania się substancji smolistych. Obserwowano zachowanie komórek i ich zmiany w czasie 7 dni oraz i przez 12 tygodni ciągłej inkubacji w tytoniowym dymie z papierosa oraz aerozolu z tytoniu podgrzewanego.

Eksperyment PAN wykazał wyjątkowo szkodliwy wpływ dymu papierosowego na mitochondria i drastycznie hamowanie rozwoju komórek organizmu. Dym z papierosa wprowadza też patologiczne zmiany w możliwościach ich łączenia się z innymi komórkami, co przekłada się na słabszą regenerację organizmu – a przypomnijmy, że organizm funkcjonuje i żyje dlatego, że komórki wciąć się mnożą i regenerują, a starzejemy się i umieramy, kiedy organizm nie nadąża z wytwarzaniem nowych komórek zastępczych, czyli z regeneracją. Słowem: poza wszelkimi innymi negatywnymi czynnikami, właśnie dlatego człowiek palący starzeje się i umiera szybciej.

Drastycznie inne wyniki zespół PAN uzyskał badając wpływ aerozolu z metody podgrzewania tytoniu.

Podczas spalania klasycznego powstaje duża ilość substancji smolistych. W podgrzewanym tytoniu samo stężenie substancji jest redukowane do 89% w porównaniu do klasycznego palenia tytoniu. Mitochondria po ciągłym intubowaniu dymem papierosowym po 12 tygodniach u palacza nie są w stanie łączyć się z innymi, podczas gdy mitochondria z dwóch pozostałych grup – z traktowanej aerozolem z podgrzewanego tytoniu i z grupy kontrolnej, wolnej od dymu – nie mają z tym problemu.

Za to wszystkie komórki modelowego palacza po 12 tygodniach takiego eksperymentu też żyją, ale zupełnie inaczej - adaptują się, ale te mutacje są dramatycznie różne od modelowych i tych potraktowanych aerozolem z tytoniu podgrzewanego. Mierzono też zużycie tlenu przez mitochondria. W warunkach podstawowych komórki z dymem z klasycznego papierosa „oddychały” znacznie wolniej, niż komórki traktowane tym z podgrzewanego tytoniu – te z podgrzewanego zachowywały się identycznie, jak u osoby niepalącej.

Komórki traktowane aerozolem z podgrzewanego tytoniu zachowują się bardzo podobnie do tych u osób niepalących. Klasyczne papierosy natomiast drastycznie hamują rozwój komórek. Komórki palacza rosną zupełnie inaczej, niż te osoby niepalącej – nie tylko w zakresie tempa, ale też zmieniają kształt. To jest wpływ „czynników stresujących” – czyli dymu papierosowego i nikotyny. Mitochondria traktowane w sposób ciągły dymem z palonego tytoniu po takim teście nawet nie tyle są zdeformowane, co zdefragmentowane. Zupełnie inaczej wyglądają te traktowane aerozolem z podgrzanego tytoniu, są bardziej podobne do tych u osób niepalących – zauważa profesor Joanna Szczepanowska.

Te bardzo optymistyczne wyniki eksperymentu i badań laboratoryjnych dla technologii podgrzewania tytoniu, bo całokształt, jak i poszczególne wyniki mitochondriów traktowanych aerozlolem z tytoniu podgrzewanego sprawiają, że znacznie bliżej mitochondriom w takich warunkach jest do komórek osoby niepalącej, niż do skrajnie różnych wyników z dymu z palonego tytoniu.

Ograniczenie szkodliwych bądź potencjalnie szkodliwych substancji, wynikające z faktu podgrzewania tytoniu, a nie spalania go, może być właściwym kierunkiem ograniczającym stres komórkowy i nieprawidłowe funkcjonowanie mitochondriów w porównaniu do palenia tradycyjnych papierosów – podsumowują wyniki tego nowatorskiego badania naukowcy z Polskiej Akademii Nauk.

Po eksperymencie PAN twierdzi, że nowa technologia podgrzewania tytoniu jest więcej, niż obiecująca. Nie hamuje rozwoju komórek, nie zasmala organizmu, nie dusi mitochondriów, nie wpływa znacząco na ich funkcjonowanie, nie powoduje patologicznych mutacji komórek… ale do powiedzenia, że jest zupełnie zdrowa jeszcze daleka droga.

Nie można powiedzieć, że podgrzewany tytoń jest nieszkodliwy dla zdrowia, ani że nie jest rakotwórczy, bo to wymaga dalszych badań i to nie ten poziom badań komórkowych. Można powiedzieć za to, że na pewno ma znacznie mniej szkodliwy wpływ na mechanizmy funkcjonowania komórek - podsumowują eksperci z PAN.

Badanie było ufundowane przez firmę Philip Morris, która jako jedyna opatentowała i wprowadziła niedawno technologię podgrzewania tytoniu w innowacyjnej technologii bezdymnej. IQOS, zaprojektowany w Szwajcarii, to pierwszy produkt z gamy wyrobów PMI stanowiących potencjalnie mniej szkodliwą alternatywę dla papierosów, nad którą prace trwają od ponad dekady. Inwestycje w badania i rozwój tych produktów wyniosły ponad 3 miliardy dolarów. Dotychczasowe badania PMI wskazują, że IQOS wytwarza średnio 90% mniej szkodliwych substancji – poza nikotyną – niż dym papierosowy, jednocześnie zapewniając konsumentom prawdziwy smak tytoniu.

Firma przewiduje, że w dłuższej perspektywie technologia podgrzewanego tytoniu powinna wyprzeć klasycznie palone papierosy, podobnie jak zielona energia wypierać będzie stopniowo energię ze źródeł kopalnych. Podjęte przez Philip Morris ryzyko kompleksowych i pionierskich badań nad pionierską technologią opracowania zdrowszych zamienników dla klasycznych papierosów z instytutem PAN modelowo ilustruje, jak można wykorzystać potencjał polskiej nauki w badaniach i rozwoju innowacyjnych produktów.