Laut einer neuartigen Studie über die Funktion von Mitochondrien in Zellen von Wissenschaftlern des Institute of Biology kann die Reduzierung schädlicher oder potenziell schädlicher Substanzen, die durch Erhitzen von Tabak entstehen, anstatt ihn zu verbrennen, die richtige Richtung sein, um den Zellstress und die Fehlfunktion von Mitochondrien im Vergleich zum Rauchen traditioneller Zigaretten zu verringern Experimental M. Nencki von der Polnischen Akademie der Wissenschaften.
Die Schädlichkeit von Zigarettenrauch wurde bereits durch viele wissenschaftliche Studien bestätigt. Es ist jedoch das Forschungsteam des Instituts für Experimentelle Biologie M. Nencki von der Polnischen Akademie der Wissenschaften führte als erster weltweit innovative Untersuchungen durch, in denen verglichen wurde, wie Substanzen, die bei der Verbrennung (ca. 8000 ° C - eine herkömmliche Zigarette) und beim Erhitzen von Tabak (bis zu 3500 ° C - THS2,2) entstehen, die Funktion von Mitochondrien in menschlichen Bronchialepithelzellen beeinflussen.
Rauch aus brennendem Tabak enthält viele toxische Verbindungen, die sich in den Mitochondrien ansammeln und die Funktion der Mitochondrienatmung beeinträchtigen können, wodurch die Produktion von Zellenergie beeinträchtigt wird. Fehlfunktion der Mitochondrien kann Zellschäden verursachen und zu vielen Krankheiten führen, nicht nur der Atemwege. Mitochondrien gelten als Energieerzeuger für Zellen und spielen eine Schlüsselrolle für das gesunde Funktionieren des Körpers.
"Studien haben gezeigt, dass die Reduzierung schädlicher oder potenziell schädlicher Substanzen durch Erhitzen anstelle von Tabakverbrennung ein ermutigender Ansatz zur Reduzierung des mitochondrialen Stresses in der mit dem Rauchen verbundenen Zelle ist", sagt der Studienautor Prof. Joanna Szczepanowska vom Institut für Experimentelle Biologie M. Nencki PAN.
„Die Schädlichkeit von Tabakerzeugnissen ist offensichtlich. Durch meine Forschungsreisen und Gespräche mit Wissenschaftlern vieler Universitäten und Forschungs- und Entwicklungszentren aus den USA nach Japan wurde mir jedoch klar, dass das Thema der Verringerung der Schädlichkeit von Tabakerzeugnissen sehr ernst genommen wird "- sagt Prof. Jerzy Duszyński, Präsident der Polnischen Akademie der Wissenschaften. "Die Ergebnisse vieler Studien in diesem Bereich sind vielversprechend, auch in Polen", fügt der Präsident der Polnischen Akademie der Wissenschaften hinzu.
Das Tabakheizsystem (THS2.2 - Handelsname IQOS), das Tabak elektronisch auf eine Temperatur erwärmt, die weit unter der Verbrennungstemperatur liegt, erzeugt ein nikotinhaltiges Aerosol und eine Mischung von Verbindungen mit einem deutlich geringeren Gehalt an toxischen Substanzen im Vergleich zu Zigarettenrauch, der bei der Verbrennung von Tabak entsteht.
Die bei der Verbrennung von Tabak (3R4F) entstehenden Substanzen verändern die Morphologie und Form der Zellen.
Zellmorphologie (grün ist das Zytoskelett der Zelle, rot - Mitochondrien, blau - Zellkern), von links das Bild aus der konfokalen Mikroskopie:
- nach 7 Tagen ohne Exposition gegenüber Tabakrauch und THS2.2-Aerosol;
- nach 7 Tagen kontinuierlicher Exposition gegenüber THS2.2-Aerosol (Konzentration 7,5 µg / ml);
- nach 7 Tagen Exposition einer Referenzzigarette gegenüber Tabakrauch (Konzentration 7,5 µg / ml).
Mitochondrien sind multifunktionelle Organellen, deren Hauptaufgabe darin besteht, ATP für viele zelluläre Prozesse bereitzustellen. Mitochondrien sind an vielen wichtigen Zelltransformationen beteiligt, spielen eine Rolle in vielen Signalwegen, sind die Hauptquelle für die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (umgangssprachlich als freie Radikale bekannt) und beeinflussen den Kalziumstoffwechsel in der Zelle. Daher sind Mitochondrien ein Schlüsselelement vieler grundlegender zellulärer Prozesse, einschließlich Apoptose (programmierter Zelltod, Differenzierung, Zellbewegung und -teilung). Funktionsstörungen der Mitochondrien können die primäre und frühe Ursache für Funktionsstörungen des Nervensystems, des Herzmuskels, der Skelettmuskulatur, der Netzhaut des Auges oder des endokrinen Systems sein, d. H. Der Gewebe und Organe, die für ihre ordnungsgemäße Funktion viel Energie benötigen.
Störungen der Mitochondrienfunktion verursachen ein Energiedefizit, eine erhöhte Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), eine Störung der Calciumhomöostase, Veränderungen der mitochondrialen DNA, Veränderungen des Biogeneseprozesses und eine Störung der Struktur und Organisation der Mitochondrien selbst.
Diagramm der Zellvermehrung einen Tag nach der Aussaat:
- rote Kurve - nach 7 Tagen Tabakrauch einer Referenz-3R4F-Zigarette mit einer Konzentration von 7,5 µg / ml;
- blaue Kurve - nach 7 Tagen konstanter Exposition gegenüber THS2.2-Aerosol in einer Konzentration von 7,5 µg / ml;
- schwarze Kurve - nach sieben Tagen ohne Exposition gegenüber externen Faktoren.
Das Forschungsprojekt wurde 2016 initiiert und dauerte 12 Monate. Es wurde durch ein Stipendium von Philip Morris International finanziert. Die Ergebnisse der Forschung wurden auf dem prestigeträchtigen 42. Kongress der Federation of European Biochemical Societies (FEBS) vorgestellt, der im September dieses Jahres in Israel stattfand, und auf dem Kongress der "The Life Sciences" in Seattle, USA, der im September dieses Jahres stattfand 20. bis 24. August 2017
