Reducir las sustancias dañinas o potencialmente dañinas, que resultan de calentar el tabaco en lugar de quemarlo, puede ser la dirección correcta para reducir el estrés celular y el mal funcionamiento de las mitocondrias en comparación con fumar cigarrillos tradicionales, según un nuevo estudio sobre el funcionamiento de las mitocondrias en las células realizado por científicos del Instituto de Biología. Experimental M. Nencki de la Academia de Ciencias de Polonia.
La nocividad del humo del cigarrillo ya ha sido confirmada por muchos estudios científicos. Sin embargo, es el equipo de investigación del Instituto de Biología Experimental M. Nencki, de la Academia de Ciencias de Polonia, como el primero en el mundo, realizó una investigación innovadora que comparó cómo las sustancias generadas durante la combustión (aproximadamente 8000C - un cigarrillo convencional) y el tabaco de calentamiento (hasta 3500C - THS2.2) afectan el funcionamiento de las mitocondrias en las células epiteliales bronquiales humanas.
El humo de la quema de tabaco contiene muchos compuestos tóxicos que pueden acumularse en las mitocondrias e interferir con la función de la respiración mitocondrial, afectando así la producción de energía celular. Las mitocondrias que funcionan mal pueden causar daño celular y conducir a muchas enfermedades, no solo del sistema respiratorio. Las mitocondrias se consideran generadores de energía para las células y juegan un papel clave en el funcionamiento saludable del cuerpo.
"Los estudios han demostrado que reducir las sustancias dañinas o potencialmente dañinas calentando en lugar de quemar tabaco es un enfoque alentador para reducir el estrés mitocondrial en la célula asociado con el tabaquismo", dice el autor del estudio, el Prof. Joanna Szczepanowska del Instituto de Biología Experimental M. Nencki PAN.
“La nocividad de los productos del tabaco es obvia. Sin embargo, mis viajes de investigación y las conversaciones con científicos de muchas universidades y centros de investigación y desarrollo de los EE. UU. A Japón me hicieron darme cuenta de que el tema de la reducción de la nocividad de los productos de tabaco se toma muy en serio "- dice el Prof. Jerzy Duszyński, presidente de la Academia de Ciencias de Polonia. "Los resultados de muchos estudios en esta área son prometedores, incluidos los llevados a cabo en Polonia", añade el presidente de la Academia de Ciencias de Polonia.
El sistema de calentamiento de tabaco (THS2.2 - nombre comercial IQOS), que calienta electrónicamente el tabaco a una temperatura mucho más baja que la temperatura de combustión, produce un aerosol que contiene nicotina y una mezcla de compuestos con un contenido significativamente menor de sustancias tóxicas en comparación con el humo del cigarrillo resultante de la combustión del tabaco.
Las sustancias generadas durante la combustión del tabaco (3R4F) cambian la morfología y la forma de las células.
Morfología celular (verde es el citoesqueleto de la célula, rojo - mitocondrias, azul - núcleo celular), desde la izquierda la imagen de microscopía confocal:
- después de 7 días sin exposición al humo del tabaco y al aerosol THS2.2;
- después de 7 días de exposición continua al aerosol THS2.2 (concentración 7.5 µg / ml);
- después de 7 días de exposición al humo de tabaco de un cigarrillo de referencia (concentración 7,5 µg / ml).
Las mitocondrias son orgánulos multifuncionales cuya tarea principal es proporcionar ATP para muchos procesos celulares. Las mitocondrias participan en muchas transformaciones celulares clave, juegan un papel en muchas vías de señalización, son la principal fuente de formación de especies reactivas de oxígeno (conocidas coloquialmente como radicales libres) y tienen un impacto en el metabolismo del calcio en la célula. Por lo tanto, las mitocondrias son un elemento clave de muchos procesos celulares básicos, incluidos apoptosis (muerte celular programada, diferenciación, movimiento y división celular). Los defectos en el funcionamiento de las mitocondrias pueden ser la causa primaria y temprana de disfunción del sistema nervioso, el músculo cardíaco, los músculos esqueléticos, la retina del ojo o el sistema endocrino, es decir, aquellos tejidos y órganos que requieren mucha energía para su correcto funcionamiento.
Los trastornos de la función mitocondrial causan déficit de energía, aumento de la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), alteración de la homeostasis del calcio, cambios en el ADN mitocondrial, cambios en el proceso de biogénesis y alteración de la estructura y organización de las mitocondrias mismas.
Gráfico de multiplicación celular un día después de la siembra:
- curva roja - después de 7 días de exposición al humo de tabaco de un cigarrillo 3R4F de referencia con una concentración de 7,5 µg / ml;
- curva azul: después de 7 días de exposición constante al aerosol de THS2.2 a una concentración de 7,5 µg / ml;
- curva negra: después de siete días sin exposición a factores externos.
El proyecto de investigación se inició en 2016 y tuvo una duración de 12 meses. Fue financiado por una subvención de Philip Morris International. Los resultados de la investigación fueron presentados en el prestigioso 42 Congreso de la Federación de Sociedades Bioquímicas Europeas (FEBS), que tuvo lugar en Israel en septiembre de este año, y en el Congreso de "The Life Sciences" en Seattle, EE. UU., Que tuvo lugar en 20-24 de agosto de 2017
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