Secondo il report del 2019 dell’ Organizzazione Mondiale della Sanità sull’uso del tabacco, ogni anno nel mondo, il fumo di sigaretta è responsabile di circa 8 milioni di morti.

Le sigarette elettroniche sono state pubblicizzate come un’alternativa “salutare” e  più “ green” rispetto alle sigarette tradizionali e sono state proposte come uno strumento potenzialmente utile per aiutare a smettere di fumare (1).  Questi messaggi  ne hanno portato  una sempre maggiore  diffusione, in particolare tra i giovani adulti (<35 anni) e  gli adolescenti.

Le sigarette elettroniche funzionano attraverso il riscaldamento, in assenza di combustione, ad alte temperature (fino a 250°C) di liquidi contenenti  varie concentrazioni di nicotina, differenti aromi e profumi e producono un vapore che  simula il fumo di sigaretta.  Da qui deriva il termine “svapare”, comunemente utilizzato per indicare l’utilizzo della sigaretta elettronica.

In effetti, l’assenza della combustione del tabacco evita la produzione di moltissime sostanze tossiche ad essa correlate. Tuttavia,  la vaporizzazione dei liquidi utilizzati comporta l’esposizione a numerose aldeidi che hanno un potenziale tossico che non può essere trascurato.

Per chiarire meglio le conseguenze  sull’organismo dell’uso della sigaretta elettronica, Kuntic M e coll hanno condotto uno studio molto interessante, elegante e dettagliato che è stato recentemente pubblicato  su European Heart Journal (2).

Nella prima parte del  lavoro gli autori hanno  valutato l’effetto acuto dell’utilizzo di una sigaretta elettronica  contente nicotina, attualmente in commercio,  sulla funzione endoteliale e sulla stiffness arteriosa di fumatori cronici, in buona salute. La funzione endoteliale è stata valutata misurando la flow-mediated-dilation (FMD) e la low flow-mediated-constriction (FMC) dell’arteria brachiale  prima e 15 min dopo l’utilizzo della sigaretta elettronica. Inoltre è stata valutata  la stiffness arteriosa utilizzando i parametri di  pulse transit time (PTT) e la pulse wave velocity (PWV).  L’esposizione al vapore della sigaretta elettronica era associato a  ridotta FMD e aumentata FMC, indicando lo  sviluppo di disfunzione endoteliale; analogamente riduceva il PTT e aumentava la PWV, indicando un aumento della stiffness arteriosa.

Nella seconda parte del lavoro, per chiarire i meccanismi  coinvolti nel danno vascolare/endoteliale, gli autori hanno condotto un esperimento su topi, esponendoli , con l’utilizzo di un sistema dedicato, a 2 ore al giorno di vapore di sigaretta elettronica, con o senza l’aggiunta di nicotina.

L’esposizione al vapore di sigaretta elettronica per 3 giorni induceva un danno della funzione endoteliale che era addirittura più marcato in assenza di nicotina. Inoltre veniva osservato a livello della parete aortica un contestuale incremento della produzione di Reactive Oxigen Species (ROS)  e di eme-ossigenasi-1, una proteina che incrementa in risposta alla stress di parete.  Analogamente  le analisi di immunofluorescenza evidenziavano un’iper-espressione ossidativa e infiammatoria (incremento della interleuchina-6) a livello polmonare e cerebrale.

Sia la disfunzione endoteliale che il burst ossidativo/infiammatorio  erano bloccati dall’aggiunta di un inibitore della NADPH-ossidasi (NOX-2) e  non si verificano in topi che non esprimevano la NOX-2, indicando un ruolo diretto di questa ossidasi nel danno vascolare/endoteliale.

Nella terza parte del lavoro, gli autori hanno identificato  attraverso analisi di cromatografia/spettrometria massa   la presenza di diverse aldeidi nel liquido e nel vapore della sigarette elettronica. Una prima importante osservazione è che il livello delle aldeidi era almeno 9 volte superiore nel vapore, rispetto al liquido utilizzato, suggerendo che il processo di vaporizzazione stesso aumenti la tossicità della sigaretta elettronica.

Inoltre l’incubazione di colture di cellule endoteliali umane con concentrazioni diverse di aldeidi risultava in morte cellulare  e induzione  della cicloossigenasi-2 (un marker di attivazione infiammatoria) e della NOX-2, dose dipendente.  Infine, negli esperimenti in  vitro, incubando vasi sanguini, è stato dimostrato che l’acroleina, un’aldeide reattiva, riproduceva molti degli effetti  ossidativi/infiammatori NOX-2- dipendenti della sigaretta elettronica .

 Considerazioni

Lo studio condotto da Kuntic M e coll aggiunge rigorose  e convincenti evidenze,  sia in vivo che in vitro, a supporto dell’ipotesi che la sigaretta elettronica ha il potenziale di indurre marcati effetti dannosi a livello cardiovascolare, polmonare e cerebrovascolare. Tali effetti sembrano attribuibili alla produzione,  attraverso il processo di vaporizzazione,  di aldeidi tossiche che inducono uno stato di iper-ossidazione e attivazione infiammatoria.

Questi dati sono particolarmente rilevanti ed allarmanti in quanto  la diffusione dello “svapo” sta gradualmente aumentando e appare particolarmente appealing tra i giovani e purtroppo anche tra gli adolescenti.  In particolare, l’utilizzo di aromi e profumi e l’endorsement di personaggi famosi,  stimola la curiosità e la propensione dei giovani verso la sigaretta elettronica.  La popolazione potenzialmente esposta a questo nuovo fattore di rischio è quindi molto ampia e la durata dell’esposizione al rischio si prospetta molto lunga. Inoltre, la possibilità di aggiungere nicotina al liquido, espone l’utilizzatore oltre agli effetti nocivi cardiovascolari della stessa anche al rischio di dipendenza . In effetti,  è stato dimostrato che tra i giovani l’utilizzo di sigarette elettroniche si associa ad un aumento di 11 volte del rischio di diventare  fumatori  di sigarette tradizionali (3).
Analoghi  effetti negativi sono stati anche descritti per l’altra tipologia di sigarette elettroniche esistente sul mercato, i cosiddetti Heat Tobacco Systems,  in cui foglie di tabacco, sotto forma di heat-stich, vengono riscaldate fino a 350°C e producono un vapore dal sapore, odore e consistenza simile al fumo di sigaretta (4).

Pertanto l’impatto negativo delle sigarette elettroniche sulla salute della popolazione dei prossimi decenni potrebbe essere devastante e nullificare gli effetti benefici delle campagne anti-fumo hanno portato in Italia  e nel mondo una graduale continua riduzione  del numero di fumatori.

Ovviamente studi clinici sono necessari per confermare l’impatto delle sigarette elettroniche sulla salute della popolazione generale e di quella con patologia cardiovascolare in particolare.  Studi clinici multicentrici sono altresì necessari per chiarire se le sigarette elettroniche siano realmente uno strumento utile per smettere di fumare.

Nell’attesa di questi studi, appare quindi necessario un impegno estensivo delle istituzioni e degli enti regolatori per allertare la popolazione sulla potenziale pericolosità della sigaretta elettronica e sull’incertezza  dei suoi effetti benefici.

References

1. Hajek P, Phillips-Waller A, Przulj D, et al. A Randomized Trial of E-Cigarettes versus Nicotine-Replacement Therapy. N Engl J Med. 2019;380:629-637.
2. Kuntic M, Oelze M, Steven S, et al. Short-term e-cigarette vapour exposure causes vascular oxidative stress and dysfunction: evidence for a close connection to brain damage and a key role of the phagocytic NADPH oxidase (NOX-2). Eur Heart J. 2020;41:2472-2483.
3. Treur JL, Rozema AD, Mathijssen JJP, van Oers H, Vink JM. E-cigarette and waterpipe use in two adolescent cohorts: cross-sectional and longitudinal associations with conventional cigarette smoking. Eur J Epidemiol. 2018;33:323-334.
4. Salman R, Talih S, El-Hage R, et al. Free-Base and Total Nicotine, Reactive Oxygen Species, and Carbonyl Emissions From IQOS, a Heated Tobacco Product. Nicotine Tob Res. 2019;21:1285-1288. P < .00001)