Effetti delle sigarette elettroniche sulla salute umana
Le sigarette elettroniche (e-cigarette o e-cigs) sono dispositivi a batteria progettati per riscaldare una soluzione liquida, generando un aerosol che viene inalato dall’utente. Sebbene siano promosse come un’alternativa meno dannosa rispetto alle sigarette tradizionali, la ricerca emergente suggerisce che le e-cigarette possano avere effetti negativi su vari distretti corporei e portare a dipendenza.
Composizione del liquido delle e-cigs
Il liquido utilizzato nelle e-cigarette, noto come e-liquid, è costituito da:
- Nicotina: Presente in molte formule e considerata responsabile degli effetti di dipendenza.
- Glicole propilenico e glicerina vegetale: Utilizzati come solventi per produrre l’aerosol.
- Aromi: Aggiunti per migliorare il gusto, ma contenenti composti chimici che, riscaldati, possono generare sostanze tossiche.
- Metalli pesanti: Alcuni componenti delle e-cigs possono rilasciare metalli pesanti (come piombo, cromo, nichel) nell’aerosol.
Effetti delle sigarette elettroniche sui vari distretti corporei
Sistema respiratorio
L’impatto delle e-cigs sul sistema respiratorio è tra i più studiati e riguarda sia le vie aeree superiori che i polmoni. La combinazione di glicole propilenico e glicerina vegetale può causare irritazione delle vie respiratorie, conducendo a sintomi come tosse, secchezza delle fauci e gola irritata. Gli studi hanno dimostrato che l’aerosol delle e-cigs può danneggiare le cellule epiteliali bronchiali, favorendo una risposta infiammatoria che può portare a danni tissutali e aumentare il rischio di patologie respiratorie. Le sigarette elettroniche compromettono la funzione dei macrofagi alveolari, cellule immunitarie polmonari che combattono le infezioni. Questa alterazione può portare a una riduzione della capacità di difesa polmonare contro patogeni. I casi di malattia polmonare associata all’uso di e-cigarette (EVALI) si sono rivelati una condizione grave con sintomi come dispnea, dolore toracico e, in casi estremi, insufficienza respiratoria. Questa condizione è spesso legata alla presenza di acetato di vitamina E e altri additivi nocivi.
Sistema cardiovascolare
La nicotina presente nelle e-cigarette ha effetti noti sul sistema cardiovascolare, che possono essere esacerbati da altre sostanze presenti nell’aerosol. Gli effetti della nicotina e di altre sostanze sulle risposte simpatiche e parasimpatiche possono alterare la variabilità della frequenza cardiaca, un indicatore di stress cardiovascolare. La nicotina stimola il sistema nervoso simpatico, aumentando la pressione sanguigna e la frequenza cardiaca, che a lungo termine possono contribuire a ipertensione e malattie cardiovascolari. Il glicole propilenico (e meno la glicerina) possono andare incontro a trasformazione redox a livello cellulare nei polmoni. Il primo forma 2-butanone, la seconda diossi-acetone, che sono chetoni reattivi verso i gruppi amminici delle proteine con le quali possono formano addotti covalenti chiamati basi di Schiff. Assieme alle particelle metalliche questi addotti possono, promuovere lo stress ossidativo, che danneggia l’endotelio vascolare e aumenta il rischio di aterosclerosi.
Sistema nervoso
La nicotina ha un impatto significativo sul sistema nervoso centrale e periferico, con effetti sia immediati che a lungo termine. La nicotina stimola il rilascio di dopamina, serotonina e altri neurotrasmettitori, che contribuiscono a sensazioni di piacere e gratificazione, promuovendo la dipendenza. Questo meccanismo viene condiviso con le sigarette classiche. In soggetti molto giovani però (pre-pubertà), l’esposizione precoce alla nicotina può interferire con lo sviluppo cerebrale, compromettendo la memoria, l’attenzione e il controllo delle emozioni. L’uso regolare di e-cigarette porta a meccanismi di dipendenza simili a quelli delle sigarette convenzionali, con sintomi di astinenza che includono ansia, irritabilità e craving.
Sistema Immunitario
L’aerosol delle e-cigarette ha effetti immunosoppressivi, alterando la risposta del sistema immunitario e aumentando la suscettibilità alle infezioni. Gli studi dimostrano che i composti delle e-cigarette possono compromettere l’attività dei macrofagi e delle cellule NK (natural killer), cellule cruciali per la risposta immunitaria. Gli effetti ossidativi e infiammatori promossi dall’aerosol generano una condizione di infiammazione cronica, che può contribuire a malattie autoimmuni e cardiovascolari.
Apparato gastrointestinale
L’ingestione accidentale di nicotina dai liquidi per e-cigarette può avere effetti tossici sul fegato e sul tratto gastrointestinale. La nicotina può aumentare l’acidità gastrica, causando sintomi come reflusso gastroesofageo e nausea. La nicotina e altri composti tossici possono alterare le funzioni epatiche, favorendo l’accumulo di grassi nel fegato e promuovendo infiammazione epatica.
Tumori
Non ci sono prove che l’uso di e-cogs possa causare tumori al polmone o in altri organi. La nicotina non è riconosciuta come cancerogeno e i suoi prodotti derivati dalla combustione delle sigarette normali (NNK, NNPy ed altri ancora) non si formano durante il vaping. Tuttavia la trasformazione di glicole propilenico e glicerina nei loro derivati chetonici come descritto sopra, può potenzialmente causare mutazioni nel DNA delle cellule polmonari. Inoltre, gli scienziati sanno bene che i vapori di cromo e nichel e di certi loro derivati sono riconosciuti cancerogeni per le vie respiratorie.
Meccanismi di dipendenza
I meccanismi di dipendenza dalle e-cigarette sono guidati principalmente dalla nicotina, che agisce sul sistema nervoso centrale attraverso vari recettori nicotinici dell’acetilcolina. Legandosi ai recettori nicotinici dell’acetilcolina (nAChR) nel cervello, stimola il rilascio di dopamina nel sistema mesolimbico. Questa attivazione del sistema di ricompensa genera una sensazione di piacere che motiva l’uso ripetuto del dispositivo. Con l’uso regolare, si verifica una diminuzione dei recettori (down-regulation) nAChR, causando tolleranza alla sostanza. Questo porta a un aumento della quantità di nicotina necessaria per ottenere lo stesso effetto, rafforzando la dipendenza. Il craving è un sintomo centrale della dipendenza da nicotina, accompagnato da sintomi di astinenza come irritabilità, ansia e difficoltà di concentrazione. La disponibilità di e-cigarette rende facile soddisfare il craving, rafforzando la dipendenza.
Considerazioni cliniche e raccomandazioni
Sebbene le sigarette elettroniche possano rappresentare una riduzione del danno per i fumatori che cercano di smettere, l’uso di e-cigarette da parte di adolescenti e non fumatori è preoccupante per le possibili conseguenze a lungo termine. Le attuali evidenze suggeriscono che l’uso di e-cigarette può portare alla dipendenza da nicotina, aumentando la probabilità di passare alle sigarette convenzionali e ad altre sostanze. Per i pazienti a rischio cardiovascolare, le e-cigarette potrebbero esacerbare condizioni preesistenti e aumentare il rischio di infarto e altre complicanze. La mancanza di regolamentazione uniforme sull’uso delle e-cigarette e sugli ingredienti presenti nei liquidi rappresenta una sfida per la salute pubblica, rendendo necessaria un’attenta sorveglianza.
- a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Bibliografia scientifica
Goniewicz ML et al. (2018). Ann Rev Pub Health, 39, 215-235.
Caponnetto P et al. (2012). Expert Rev Resp Med, 6(1), 63-74.
Chun LF et al. (2017). AJP Lung Cell Mol Physiol, 313(2), L193.
Qasim H et al. (2017). J Amer Heart Assoc, 6(9), e006353.
Walley SC, Wilson KM. (2015). Pediatrics, 135(5), 805-815.