Obmedzenie škodlivých alebo potenciálne škodlivých látok, ktoré sú výsledkom skôr zahrievania tabaku ako jeho spaľovania, môže byť správnym smerom k zníženiu bunkového stresu a nesprávnej činnosti mitochondrií v porovnaní s fajčením tradičných cigariet - podľa novej štúdie o fungovaní mitochondrií v bunkách vedci z Biologického ústavu. Experimentálne M. Nencki z Poľskej akadémie vied.
Škodlivosť cigaretového dymu už potvrdili mnohé vedecké štúdie. Je to však výskumný tím z Ústavu experimentálnej biológie M. Nencki z Poľskej akadémie vied ako prvý na svete uskutočnil inovatívny výskum porovnávajúci vplyv látok generovaných počas spaľovania (približne 8 000 ° C - konvenčná cigareta) a zahrievania tabaku (až do 3 500 ° C - THS2,2) na fungovanie mitochondrií v ľudských bronchiálnych epiteliálnych bunkách.
Dym zo spaľovania tabaku obsahuje veľa toxických zlúčenín, ktoré sa môžu hromadiť v mitochondriách a interferovať s funkciou mitochondriálneho dýchania, čo ovplyvňuje produkciu bunkovej energie. Nesprávne fungujúce mitochondrie môžu spôsobiť poškodenie buniek a viesť k mnohým chorobám, nielen dýchacieho systému. Mitochondrie sa považujú za generátory energie pre bunky a hrajú kľúčovú úlohu v zdravom fungovaní tela.
„Štúdie preukázali, že znižovanie škodlivých alebo potenciálne škodlivých látok zahrievaním namiesto spaľovania tabaku je povzbudivým prístupom k znižovaniu mitochondriálneho stresu v bunke spojenej s fajčením,“ tvrdí autor štúdie Prof. Joanna Szczepanowska z Ústavu experimentálnej biológie M. Nencki PAN.
„Škodlivosť tabakových výrobkov je zrejmá. Moje výskumné cesty a rozhovory s vedcami z mnohých univerzít a výskumných a vývojových centier z USA do Japonska ma však prinútili uvedomiť si, že téma znižovania škodlivosti tabakových výrobkov sa berie veľmi vážne “- hovorí Prof. Jerzy Duszyński, predseda Poľskej akadémie vied. „Výsledky mnohých štúdií v tejto oblasti sú sľubné, vrátane tých, ktoré sa uskutočnili v Poľsku,“ dodáva predseda Poľskej akadémie vied.
Systém zahrievania tabaku (THS2.2 - obchodný názov IQOS), ktorý elektronicky zahrieva tabak na teplotu oveľa nižšiu ako je teplota spaľovania, produkuje aerosól obsahujúci nikotín a zmes zlúčenín s výrazne nižším obsahom toxických látok v porovnaní s cigaretovým dymom vznikajúcim pri spaľovaní tabaku.
Látky generované pri spaľovaní tabaku (3R4F) menia morfológiu a tvar buniek.
Morfológia buniek (zelená je cytoskelet bunky, červená - mitochondrie, modrá - bunkové jadro), zľava obrázok z konfokálnej mikroskopie:
- po 7 dňoch bez vystavenia tabakovému dymu a aerosólu THS2.2;
- po 7 dňoch nepretržitého vystavenia aerosólu THS2.2 (koncentrácia 7,5 µg / ml);
- po 7 dňoch vystavenia tabakovému dymu referenčnej cigarety (koncentrácia 7,5 µg / ml).
Mitochondrie sú multifunkčné organely, ktorých hlavnou úlohou je poskytovať ATP pre mnoho bunkových procesov. Mitochondrie sa zúčastňujú mnohých kľúčových transformácií buniek, hrajú úlohu v mnohých signálnych dráhach, sú hlavným zdrojom tvorby reaktívnych foriem kyslíka (hovorovo známych ako voľné radikály) a majú vplyv na metabolizmus vápnika v bunke. Preto sú mitochondrie kľúčovým prvkom mnohých základných bunkových procesov, vrátane apoptóza (programovaná smrť buniek, diferenciácia, pohyb a delenie buniek). Poruchy vo fungovaní mitochondrií môžu byť primárnou a skorou príčinou dysfunkcie nervového systému, srdcového svalu, kostrových svalov, sietnice oka alebo endokrinného systému, t. J. Tých tkanív a orgánov, ktoré na svoje správne fungovanie vyžadujú veľa energie.
Poruchy mitochondriálnej funkcie spôsobujú energetický deficit, zvýšenú tvorbu reaktívnych foriem kyslíka (ROS), narušenie homeostázy vápnika, zmeny v mitochondriálnej DNA, zmeny v procese biogenézy a narušenie štruktúry a organizácie samotných mitochondrií.
Graf množenia buniek jeden deň po nasadení:
- červená krivka - po 7 dňoch vystavenia tabakovému dymu referenčnej cigarety 3R4F s koncentráciou 7,5 µg / ml;
- modrá krivka - po 7 dňoch konštantnej expozície aerosólu THS2.2 v koncentrácii 7,5 µg / ml;
- čierna krivka - po siedmich dňoch bez vystavenia vonkajším faktorom.
Výskumný projekt bol zahájený v roku 2016 a trval 12 mesiacov. Bol financovaný z grantu spoločnosti Philip Morris International. Výsledky výskumu boli prezentované na prestížnom 42. kongrese Federácie európskych biochemických spoločností (FEBS), ktorý sa konal v Izraeli v septembri tohto roku, a na kongrese „The Life Sciences“ v americkom Seattli, ktorý sa konal v r. 20. - 24. augusta 2017
