La personalizzazione delle sigarette elettroniche determina effetti tossicologici individuali

La manipolazione di alcuni settaggi fondamentali delle sigarette elettroniche può influenzare significativamente il rilascio di sostanze tossiche. In uno studio pubblicato sulla rivista Toxicological Sciences, un gruppo di ricerca dell’Università di Bologna ha mostrato come diminuendo la resistenza del dispositivo aumenta la produzione di alcune aldeidi, composti organici tossici per le cellule.

“Le sigarette elettroniche presentano un rischio ridotto rispetto a quelle tradizionali, ma rischio ridotto non significa rischio zero”, sostiene il professor Moreno Paolini, che ha coordinato lo studio. “La modifica del voltaggio e della resistenza del dispositivo, così come la scelta del tipo di liquido utilizzato, possono influenzare in modo significativo il rilascio di sostanze tossiche e compromettere l’equilibrio tra ossidanti e antiossidanti nell’organismo”.

DISPOSITIVI PERSONALIZZABILI
Producendo vapore dal riscaldamento di un liquido e non fumo dalla combustione di tabacco, le sigarette elettroniche sono generalmente considerate molto meno dannose di quelle tradizionali. Gli studi sugli effetti del loro utilizzo, soprattutto a lungo termine, sono però ancora limitati. Uno di questi è stato realizzato nel 2017 dal gruppo di ricerca di Tossicologia molecolare dell’Università di Bologna, mostrando per la prima volta come i vapori della sigaretta elettronica possano danneggiare il DNA. Risultato che poco più tardi è stato confermato anche da uno studio della New York University.

Lo stesso gruppo di ricerca bolognese ha ora fatto un nuovo passo avanti per capire meglio i possibili effetti di questi dispositivi, studiando in che modo la possibilità di personalizzare il funzionamento della sigaretta elettronica possa influire sulla presenza di sostanze nocive nei vapori generati. “La grande varietà di liquidi utilizzabili e la continua evoluzione tecnologica delle sigarette elettroniche ha reso questi dispositivi estremamente personalizzabili”, continua infatti il professor Paolini. “E questa personalizzazione produce livelli diversi di composti carbonilici tossici o cancerogeni, come formaldeide, acetaldeide e acroleina, e di radicali liberi reattivi”.

DIVERSE RESISTENZE
Alcuni studi hanno già mostrato che aumentare il voltaggio della sigaretta elettronica favorisce la produzione di composti carbonilici pericolosi. Gli studiosi si sono quindi concentrati su un altro elemento regolabile del dispositivo: la resistenza.

“Nella nostra indagine abbiamo mantenuto costante il voltaggio, fissato sul valore più comunemente utilizzato, e abbiamo osservato gli effetti generati dai vapori prodotti regolando la resistenza a livello basso oppure a livello medio”, spiega la ricercatrice Donatella Canistro, tra i principali autori dello studio. “Inoltre, è stato utilizzato un liquido privo di nicotina, generalmente considerato meno pericoloso”.

Mantenendo costanti il voltaggio e il liquido utilizzato, i risultati ottenuti dai dispositivi regolati con due diversi valori di resistenza mostrano differenze significative. “I livelli di aldeidi tossiche rilasciate dai dispositivi con bassa resistenza sono maggiori rispetto a quelli raggiunti applicando una resistenza media”, afferma Canistro. “E trachea e polmoni di ratti esposti al vapore generato dal dispositivo con resistenza minore sono risultati maggiormente danneggiati”.

STRESS OSSIDATIVO
Oltre ai composti tossici individuati, i ricercatori hanno inoltre studiato la presenza di marcatori di stress ossidativo: segnali che indicano l’aumento di radicali liberi nell’organismo. E anche in questo caso le differenze tra i due tipi di regolazione del dispositivo sono evidenti. “Abbiamo rilevato che sia a livello polmonare che a livello sistemico i marcatori di stress ossidativo sono significativamente più alterati nel gruppo di animali esposti ai vapori generati dai dispositivi regolati con minore resistenza”, spiegano infatti Silvia Cirillo e Fabio Vivarelli, entrambi ricercatori coinvolti nello studio.

La personalizzazione dei parametri della sigaretta elettronica influisce in modo significativo il livello di pericolosità dei vapori generati. “Il voltaggio e la resistenza influenzano la temperatura generata e questa, insieme al tipo di liquido utilizzato, influenza il rilascio di composti carbonilici pericolosi”, prosegue ancora Donatella Canistro. “Mettendo a sistema tutte queste variabili, è facile immaginare come due persone che utilizzano lo stesso dispositivo possano essere soggetti a livelli di rischio molto diversi”.

I PROTAGONISTI DELLO STUDIO
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Toxicological Sciences con il titolo “The customizable e-cigarette resistance influences toxicological outcomes: lung degeneration, inflammation, and oxidative stress-induced in a rat model”.

Per l’Università di Bologna hanno partecipato Silvia Cirillo, Donatella Canistro, Fabio Vavarelli e Moreno Paolini del Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie, Eleonora Turrini e Carmela Fimognari del Dipartimento di Scienze per la Qualità della Vita e Maria Teresa Rodriguez-Estrada del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-Alimentari. Hanno inoltre collaborato ricercatori dell’Università di Torino e dell’Università degli Studi di Urbino Carlo Bo.