Зниження шкідливих або потенційно шкідливих речовин, що виникають внаслідок нагрівання тютюну, а не його спалення, може бути правильним напрямком зменшення клітинного стресу та порушення функціонування мітохондрій порівняно з курінням традиційних сигарет, згідно з новим дослідженням про функціонування мітохондрій у клітинах, проведене вченими Інституту біології Експериментальний М. Ненцького з Польської академії наук.
Шкідливість сигаретного диму вже підтверджена багатьма науковими дослідженнями. Однак це дослідницька група з Інституту експериментальної біології М. Ненцький з Польської академії наук провів, як перше у світі, інноваційне дослідження, порівнюючи, як речовини, що утворюються під час горіння (приблизно 8000 ° С - звичайна сигарета), і нагрівання тютюну (до 3500 ° С - THS2,2) впливають на функціонування мітохондрій в епітеліальних клітинах бронхів людини.
Дим від спалення тютюну містить багато токсичних сполук, які можуть накопичуватися в мітохондріях і перешкоджати мітохондріальному диханню, впливаючи тим самим на виробництво клітинної енергії. Порушення роботи мітохондрій може спричинити пошкодження клітин та призвести до багатьох захворювань, не тільки дихальної системи. Мітохондрії вважаються генераторами енергії для клітин і відіграють ключову роль у здоровому функціонуванні організму.
"Дослідження показали, що зменшення шкідливих або потенційно шкідливих речовин нагріванням замість спалення тютюну є обнадійливим підходом до зменшення мітохондріального стресу в клітині, пов’язаного з курінням", - говорить автор дослідження проф. Йоанна Щепановська з Інституту експериментальної біології М. Ненцький ПАН.
«Шкідливість тютюнових виробів очевидна. Однак мої дослідницькі поїздки та розмови з вченими багатьох університетів та науково-дослідних центрів від США до Японії дали мені зрозуміти, що до теми зменшення шкідливості тютюнових виробів ставляться дуже серйозно »- говорить проф. Єжи Душинський, президент Польської академії наук. "Результати багатьох досліджень у цій галузі є багатообіцяючими, в тому числі в Польщі", - додає президент Польської академії наук.
Система нагрівання тютюну (THS2.2 - торгова назва IQOS), яка електронно нагріває тютюн при температурі, значно нижчій за температуру горіння, утворює аерозоль, що містить нікотин і суміш сполук із значно меншим вмістом токсичних речовин порівняно з сигаретним димом, що виникає в результаті згоряння тютюну.
Речовини, що утворюються при згорянні тютюну (3R4F), змінюють морфологію та форму клітин.
Клітинна морфологія (зелений - це цитоскелет клітини, червоний - мітохондрії, синій - ядро клітини), зліва зображення з конфокальної мікроскопії:
- через 7 днів відсутність тютюнового диму та аерозолю THS2.2;
- через 7 днів безперервного впливу аерозолю THS2,2 (концентрація 7,5 мкг / мл);
- через 7 днів впливу тютюнового диму еталонної сигарети (концентрація 7,5 мкг / мл).
Мітохондрії - це багатофункціональні органели, головним завданням яких є забезпечення АТФ для багатьох клітинних процесів. Мітохондрії беруть участь у багатьох ключових клітинних перетвореннях, відіграють роль у багатьох сигнальних шляхах, є основним джерелом утворення активних форм кисню (загальновідомих як вільні радикали) і впливають на метаболізм кальцію в клітині. Тому мітохондрії є ключовим елементом багатьох основних клітинних процесів, в тому числі апоптоз (запрограмована загибель, диференціація, рух та поділ клітин). Дефекти у функціонуванні мітохондрій можуть бути основною і ранньою причиною дисфункції нервової системи, серцевого м’яза, скелетних м’язів, сітківки ока або ендокринної системи, тобто тих тканин і органів, які потребують багато енергії для свого нормального функціонування.
Порушення функції мітохондрій спричиняють дефіцит енергії, збільшення генерації активних форм кисню (АФК), порушення гомеостазу кальцію, зміни ДНК мітохондрій, зміни в процесі біогенезу та порушення структури та організації самих мітохондрій.
Графік розмноження клітин через добу після висіву:
- червона крива - через 7 днів впливу тютюнового диму еталонної сигарети 3R4F з концентрацією 7,5 мкг / мл;
- синя крива - через 7 днів постійного впливу аерозолю THS2.2 у концентрації 7,5 мкг / мл;
- чорна крива - після семи днів без впливу зовнішніх факторів.
Дослідницький проект був започаткований у 2016 році та тривав 12 місяців. Він фінансувався за рахунок гранту від Philip Morris International. Результати дослідження були представлені на престижному 42-му конгресі Федерації європейських біохімічних товариств (FEBS), який відбувся в Ізраїлі у вересні цього року, та на конгресі "Науки про життя" в Сіетлі, США, який відбувся в 20-24 серпня 2017 року
