Согласно новому исследованию функционирования митохондрий в клетках, проведенному учеными из Института биологии, сокращение вредных или потенциально вредных веществ в результате нагревания табака, а не его сжигания, может быть правильным направлением для снижения клеточного стресса и митохондриальных сбоев по сравнению с курением традиционных сигарет. Экспериментальный М. Ненцкий из Польской академии наук.
Вредность сигаретного дыма уже подтверждена многими научными исследованиями. Однако это исследовательская группа из Института экспериментальной биологии. М. Ненцкий из Польской академии наук первым в мире провел новаторское исследование, в котором сравнивалось, как вещества, образующиеся при горении (примерно 8000 ° C - обычная сигарета) и нагревании табака (до 3500 ° C - THS2.2), влияют на функционирование митохондрий в эпителиальных клетках бронхов человека.
Дым от горящего табака содержит множество токсичных соединений, которые могут накапливаться в митохондриях и мешать митохондриальному дыханию, тем самым влияя на выработку клеточной энергии. Неисправные митохондрии могут вызывать повреждение клеток и приводить ко многим заболеваниям не только дыхательной системы. Митохондрии считаются генераторами энергии для клеток и играют ключевую роль в здоровом функционировании организма.
«Исследования показали, что уменьшение количества вредных или потенциально вредных веществ путем нагревания вместо сжигания табака является обнадеживающим подходом к снижению митохондриального стресса в клетке, связанного с курением», - говорит автор исследования проф. Джоанна Щепановска из Института экспериментальной биологии М. Ненцкий ПАН.
«Вредность табачных изделий очевидна. Однако мои исследовательские поездки и беседы с учеными из многих университетов и научно-исследовательских центров от США до Японии заставили меня понять, что к теме снижения вреда табачных изделий относятся очень серьезно », - говорит проф. Ежи Душинский, президент Польской академии наук. «Результаты многих исследований в этой области являются многообещающими, в том числе и в Польше», - добавляет президент Польской академии наук.
Система нагрева табака (THS2.2 - торговое название IQOS), которая нагревает табак электронным способом до температуры, намного ниже температуры горения, производит аэрозоль, содержащий никотин и смесь соединений со значительно более низким содержанием токсичных веществ по сравнению с сигаретным дымом, возникающим при сгорании табака.
Вещества, образующиеся при горении табака (3R4F), меняют морфологию и форму клеток.
Морфология клетки (зеленый - цитоскелет клетки, красный - митохондрии, синий - ядро клетки), слева изображение с конфокальной микроскопии:
- через 7 дней отсутствия воздействия табачного дыма и аэрозоля THS2.2;
- через 7 дней непрерывного воздействия аэрозоля THS2.2 (концентрация 7,5 мкг / мл);
- через 7 дней воздействия табачного дыма эталонной сигареты (концентрация 7,5 мкг / мл).
Митохондрии - это многофункциональные органеллы, основная задача которых - обеспечивать АТФ для многих клеточных процессов. Митохондрии участвуют во многих ключевых трансформациях клетки, играют роль во многих сигнальных путях, являются основным источником образования активных форм кислорода (обычно известных как свободные радикалы) и влияют на метаболизм кальция в клетке. Следовательно, митохондрии являются ключевым элементом многих основных клеточных процессов, в том числе апоптоз (запрограммированная смерть, дифференциация, перемещение и деление клеток). Нарушения функционирования митохондрий могут быть основной и ранней причиной дисфункции нервной системы, сердечной мышцы, скелетных мышц, сетчатки глаза или эндокринной системы, то есть тех тканей и органов, которые требуют большого количества энергии для своего надлежащего функционирования.
Нарушения функции митохондрий вызывают дефицит энергии, повышенное образование активных форм кислорода (АФК), нарушение гомеостаза кальция, изменения митохондриальной ДНК, изменения в процессе биогенеза, а также нарушение структуры и организации самих митохондрий.
График умножения клеток через сутки после посева:
- красная кривая - через 7 дней воздействия табачного дыма эталонной сигареты 3R4F с концентрацией 7,5 мкг / мл;
- синяя кривая - через 7 дней постоянного воздействия аэрозолем THS2.2 в концентрации 7,5 мкг / мл;
- черная кривая - после семи дней отсутствия воздействия внешних факторов.
Исследовательский проект был начат в 2016 году и длился 12 месяцев. Он финансировался за счет гранта Philip Morris International. Результаты исследования были представлены на престижном 42-м Конгрессе Федерации европейских биохимических обществ (FEBS), который прошел в Израиле в сентябре этого года, и на Конгрессе наук о жизни в Сиэтле, США, который прошел в г. 20-24 августа 2017 г.
