Ma svapare è davvero meglio di fumare?

Marco Martinelli, Divulgatore Scientifico e PhD, student presso Scuola Superiore Sant’Anna.

Riflessioni su fumo, prodotti a tabacco riscaldato, e-cig e polveri sottili.

Ogni volta che fumiamo stiamo esponendo il nostro organismo a un’ulteriore ossidazione. Utilizzo il termine ulteriore perché tutti gli esseri viventi hanno dovuto fare i conti col fatto che già respirare e quindi usare l’ossigeno è fonte di ossidazione e danni cellulari. Le prime forme di vita non usavano l’ossigeno e molti batteri (i batteri anaerobici) sono mortalmente “allergici” a questo composto.

Fortunatamente anni e anni di evoluzione hanno permesso alle cellule di mettere a punto meccanismi chimici in grado di ridurre il danno da ossidazione da ossigeno: l’uso di vitamina C, glutatione, sitemi riducenti di varia natura, flavoinoidi e carotenoidi (nel caso dell’uomo assunti con la dieta).

Questi antiossidanti agiscono sullo stress ossidativo a cui normalmente siamo sottoposti respirando ma intervengono anche quando abbiamo la “straordinaria” idea di introdurre nel nostro corpo sostanze ossidanti come l’alcool o il fumo.

Fumare fa male anche se fumassimo foglie d’insalata, non c’è una sostanza migliore o peggiore, e ciò dipende dal fatto che i prodotti della combustione sono molecole tossiche che danneggiano le cellule del polmone e che entrano in circolo danneggiando altri organi e tessuti.

Il fumo di sigaretta, inoltre, poiché derivante dalla combustione delle foglie di Nicotiana tabacum L. possiede anche un alcaloide, la nicotina, che è una sostanza attiva sul nostro sistema nervoso centrale e periferico ed è anche la causa principale della dipendenza che le sigarette producono sui consumatori.

Il fumo però (attivo o passivo) non è l’unico problema che i nostri polmoni incontrano durante la loro vita. L’inquinamento indoor e outdoor (in casa e all’aperto) giocano un ruolo centrale nello sviluppo di malattie tumorali e più in generale nell’insorgenza di patologie.

Se il fumo può essere evitato scegliendo di non fumare, le polveri sottili sono un avversario ben più subdolo. Sono prodotte dall’abrasione degli pneumatici sull’asfalto, dalla combustione della legna, per questa ragione l’introduzione delle auto elettriche migliorerà solo parzialmente la qualità dell’aria e per questo motivo vivere in campagna dove si usano stufe a pellet, caminetti e si da fuoco all’erba secca non sempre è meglio rispetto al vivere in città.

Nell’inquinamento indoor un elemento trascurato sono le candele, ci piacciono molto, hanno profumi deliziosi, ma la loro combustione rilascia nell’aria molto particolato.

Le polveri sottili sono definite anche particolato questo perché sono composte essenzialmente da piccole sferette che si dividono in base al diametro: PM10 e PM2.5 particelle del diametro rispettivamente di 10 e 2.5 micrometri.

Tra polveri sottili, fumo e inquinamento i nostri polmoni non se la passano bene e negli ultimi 10 anni l’introduzione di nuove fonti di stress sembra peggiorare la situazione. Prodotti a tabacco riscaldato, e-cig, svapo, promettono di abbattere la quantità di ossidanti respirati ma sono davvero meglio? Quali conseguenze per il loro consumo?

Iniziamo dalla classica sigaretta e vediamo una comparazione delle componenti chimiche per fare chiarezza e magari salvare i nostri polmoni.

Il consumo di tabacco può essere paragonato a un’epidemia e ogni anno provoca 8 milioni di morti nel mondo. Quasi il 30% dei decessi legati sono legati al cancro (è infatti la causa del il 90% dei tumori polmonari) ma anche per problematiche cardiovascolari e diabete.

Delle oltre 7000 sostanze chimiche presenti nel fumo di tabacco, almeno 250 sono noti per essere dannosi e circa 70 possono provocare il cancro: benzene, formaldeide, acetaldeide, acrilammide, nitrosammine, arsenico, cadmio.

Non esiste un livello sicuro nell’uso del tabacco e l’unico modo per ridurre il rischio delle malattie ad esso legate è smettere di fumare.

Le nuove alternative alle normali sigarette sono le sigarette elettroniche (e-cig) e i prodotti a base di tabacco riscaldato (HTP). Questi prodotti emergenti sono generalmente percepiti come sostituti a basso rischio della sigaretta e hanno guadagnato rapidamente popolarità, ben prima però di prove scientifiche sufficienti.

Le sigarette elettroniche sono costituite da un elemento riscaldante alimentato a batteria e progettato per vaporizzare una soluzione (“e-liquid”) composta da glicole propilenico e/o glicerina e spesso aroma e nicotina.

Il vapore viene inalato dall’utente. Tra le molecole presenti nell’aerosol delle sigarette elettroniche troviamo composti simili alle sigarette classiche come i composti carbonilici (tra cui formaldeide, acetaldeide e acroleina) (Beauval et al., 2017, 2019; Belushkin et al., 2020) ma anche idrocarburi policiclici aromatici incluso benzo[a]pirene), che potrebbe svilupparsi dalla decomposizione termica dei componenti dell’e-liquid. Esattamente come nelle sigarette troviamo inoltre numerosi metalli pesanti probabilmente sono rilasciati dall’elemento scaldante.

Arriviamo ai prodotti a tabacco riscaldato (HTP), il più famoso lanciato da Philip Morris International è il dispositivo IQOS.  

IQOS usa bastoncini di tabacco usa e getta imbevuti di glicerina i quali vengono inseriti nel supporto e riscaldati con una lama elettrica.

Questi nuovi dispositivi sono commercializzati da Philip Morris International come prodotti che non bruciano il tabacco ma lo riscaldano a una temperatura più bassa (meno di 350 °C) con lo scopo di evitare la produzione di molecole correlate alla combustione.

Philip Morris ha supportato economicamente la realizzazione di numerose ricerche e pubblicazioni scientifiche che hanno mostrato una riduzione della maggior parte delle componenti dannose solitamente presenti nel fumo di tabacco (composti carbonilici, IPA, nitrosamine), nonché una riduzione della citotossicità e della genotossicità su cellule in confronto con l’esposizione al fumo di sigaretta (Schaller et al., 2016a).

Tuttavia, è fondamentale che i fumatori ne conoscano la tossicità perché anche qui sono presenti elementi ossidanti, sono presenti molecole dannose.

Nella tabella tratta dal lavoro di Dusautoir (Romain Dusautoir et al., 2021), è possibile osservare chiaramente che i composti carbonilici, ossia molti dei composti derivanti dalla combustione, sono bassi nelle HTP, sono più alti nelle e-cig (Lounge, Mb18W, Mb30W) ed altamente presenti nelle classiche sigarette.

Nessuno di questi prodotti è però esente dall’avere composti ossidanti.

In aggiunta, un ulteriore elemento fondamentale è la presenza di nicotina, sostanza che genera una grande dipendenza da parte del consumatore.

Le sigarette elettroniche hanno livelli variabili di nicotina che dipendono dalle soluzioni per e-cig che il consumatore decide di utilizzare, ma anche le HTP hanno un livelli di nicotina notevole, appena minore alle sigarette classiche.

Nel quadro della riduzione dei danni del tabacco, svapare è meglio di fumare ma è necessario essere consapevoli del fatto che HTP, e-cig e svapo contengono numerose sostanze cancerogene.

In particolare svapo, e-cig e HTP hanno sempre la capacità di provocare ossidazione e una risposta infiammatoria sui tessuti con cui entrano in contatto ma necessitano di dosi più elevate e quindi di un consumo maggiore.

Un’altra variabile, oltre alla presenza di nicotina,  è la potenza della sigaretta elettronica. A livelli di potenza più elevati essa emette una maggiore quantità di composti carbonilici e, di conseguenza, genera più stress ossidativo.

Per avere maggiori prove dovrebbero essere condotti ulteriori studi a lungo termine su modelli animali per confermare i risultati in vitro e per consentire la valutazione delle esposizioni croniche a questi prodotti emergenti.

Riferimenti bibliografici

Beauval, N., Antherieu, S., Soyez, M., Gengler, N., Grova, N., Howsam, M., Hardy, E.M., Fischer, M., Appenzeller, B.M.R., Goossens, J.F., Allorge, D., Garçon, G., Lo-Guidice, J.M., Garat, A., 2017. Chemical evaluation of electronic cigarettes: multicomponent analysis of liquid refills and their corresponding aerosols. J. Anal. Toxicol. 41 (8), 670–678. https://doi.org/10.1093/jat/bkx054.

Beauval, N., Verrièle, M., Garat, A., Fronval, I., Dusautoir, R., Anthérieu, S., Garçon, G., Lo-Guidice, J.-M., Allorge, D., Locoge, N., 2019. Influence of puffing conditions on the carbonyl composition of e-cigarette aerosols. Int. J. Hyg. Environ. Health 222 (1), 136–146. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2018.08.015.

Belushkin, M., Tafin Djoko, D., Esposito, M., Korneliou, A., Jeannet, C., Lazzerini, M., Jaccard, G., 2020. Selected harmful and potentially harmful constituents levels in commercial e-Cigarettes. Chem. Res. Toxicol. 33 (2), 657–668. https://doi.org/10.1021/acs.chemrestox.9b00470.

Romain Dusautoir, Gianni Zarcone, Marie Verriele, Guillaume Garçon, Isabelle Fronval, Nicolas Beauval, Delphine Allorge, Véronique Riffault, Nadine Locoge, Jean-Marc Lo-Guidice, Sébastien Anthérieu. Comparison of the chemical composition of aerosols from heated tobacco products, electronic cigarettes and tobacco cigarettes and their toxic impacts on the human bronchial epithelial BEAS-2B cells. Journal of Hazardous Materials, Volume 401. 2021. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123417.

Schaller, J.-P., Keller, D., Poget, L., Pratte, P., Kaelin, E., McHugh, D., Cudazzo, G., Smart, D., Tricker, A.R., Gautier, L., Yerly, M., Reis Pires, R., Le Bouhellec, S., Ghosh, D., Hofer, I., Garcia, E., Vanscheeuwijck, P., Maeder, S., 2016a. Evaluation of the Tobacco Heating System 2.2. Part 2: Chemical composition, genotoxicity, cytotoxi- city, and physical properties of the aerosol. Regulatory Toxicology and Pharmacology : RTP, 81 Suppl 2, S27–S47. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2016.10.001.