Fumo di narghilè, monossido di carbonio e funzione endoteliale coronarica

Il fumo di narghilè (pipa ad acqua) è una nuova epidemia globale. L'Organizzazione mondiale della sanità vuole vietare tutte le affermazioni secondo cui il narghilè è meno dannoso delle sigarette e vuole che i prodotti con narghilè rechino le stesse etichette di avvertenza delle sigarette. Ma ci sono poche prove scientifiche a sostegno di questa proposta. Sigarette, sigari, nicotina medicinale e sigarette elettroniche compromettono gravemente la funzione endoteliale dell'arteria brachiale (dilatazione mediata dal flusso, FMD). Inoltre, le sigarette causano compromissione sia acuta che cronica della funzione endoteliale coronarica, ma gli effetti comparativi del narghilè sono sconosciuti. Il tabacco per narghilè viene riscaldato con carbone ardente. Quindi, il fumo contiene "catrame" e nicotina oltre ai prodotti della combustione del carbone. Questi includono monossido di carbonio (CO) e ossidanti proaterogenici (soprattutto nanoparticelle ricche di carbonio) che il team di studio prevedeva possano compromettere la funzione endoteliale. Sorprendentemente, nei giovani fumatori di narghilè, il team di studio ha scoperto che il fumo di narghilè è un potente stimolo acuto per aumentare, non compromettere, l'afta epizootica. E l'aumento dell'afta epizootica è causato da uno o più prodotti della combustione del carbone: quando il gruppo di studio ha sostituito il carbone nel narghilè con una fonte di calore elettronica presumibilmente più sana ("e-coal"), l'afta epizootica è diventata gravemente compromessa proprio come con le sigarette. Ma l'afta epizootica dell'arteria brachiale è un indice scarso della funzione endoteliale coronarica. Con il narghilè, l'aumento di CO (10 volte maggiore rispetto alle sigarette) diminuisce la capacità di trasporto di O2 dell'emoglobina (Hb), che ridurrà l'erogazione di O2 miocardico a meno che non sia compensato da un aumento del flusso sanguigno miocardico (MBF). Di conseguenza, il team di studio ora rivolge la nostra attenzione agli effetti acuti e cronici del fumo di narghilè sulla funzione endoteliale coronarica.

BACKGROUND/SIGNIFICATO Il monossido di carbonio (CO) è un gas prodotto endogenamente che svolge importanti ruoli fisiologici nella circolazione. Tradizionalmente considerato un gas velenoso che causa ipossia tissutale, la CO prodotta dalle cellule vascolari come sottoprodotto del catabolismo dell'eme, funziona anche per regolare il flusso sanguigno inibendo il tono vasomotorio, la proliferazione delle cellule muscolari lisce e l'aggregazione piastrinica. Si ritiene che questi effetti vascolari siano mediati dal guanosina monofosfato ciclico (cGMP) poiché sia ​​le osservazioni cliniche che i dati sperimentali forniscono un precedente secondo cui la CO, come l'ossido nitrico, costituisce un vasodilatatore cGMP-dipendente. I farmaci che sovraregolano la produzione endogena di CO da parte dell'eme ossigenasi, come le molecole di rilascio di CO (CORM), sono in fase di sviluppo per il trattamento di diverse malattie vascolari.

La tossicità della CO dipende da: (1) concentrazione di gas; (2) durata dell'esposizione; e (3) se le esposizioni sono intermittenti o continue. Dopo che la CO è stata inalata dai polmoni, raggiunge il flusso sanguigno dove è legata dall'emoglobina, formando carbossiemoglobina. Pertanto, i livelli sierici di carbossiemoglobina, come percentuale dell'emoglobina totale, sono un fattore determinante correlato al grado di intossicazione da CO e alla gravità dei sintomi. L'inalazione continua di CO è mortalmente tossica a concentrazioni di 800 parti per milione (ppm) o dello 0,08% nell'aria. Sulla base della letteratura scientifica ambientale (studi di ricerca clinica non controllati), la morte si verifica per inalazione continua di CO per 2-3 ore come con le cucine a gas. Studi condotti in un ambiente di ricerca controllato hanno dimostrato che l'inalazione intermittente di CO per 1 ora a basse dosi (

Gli studi iniziali del nostro gruppo ci hanno permesso di scoprire che, nei giovani fumatori sani di narghilè, il fumo di narghilè è un potente stimolo acuto per aumentare, non compromettere, la funzione endoteliale misurata dalla dilatazione mediata dal flusso dell'arteria brachiale (FMD). I dati implicano un ruolo meccanicistico fondamentale di uno o più prodotti della combustione del carbone nell'aumentata funzione endoteliale: quando la combustione del carbone è stata sostituita con una fonte di calore elettronica più sana ("e-coal"), l'afta epizootica è diventata gravemente compromessa proprio come con le sigarette e quasi tutti altri prodotti del tabacco noti comprese le sigarette elettroniche. È interessante notare che l'aumento di CO dopo che i nostri soggetti con narghilè hanno fumato tabacco con narghilè riscaldato a carbone era ~ 10 volte più alto rispetto a dopo aver fumato una sigaretta (25 + 11 contro 3 + 2 ppm). La letteratura sul tabacco fornisce evidenze che l'esposizione ripetuta di CO dovuta al fumo di sigaretta è associata a un ridotto rischio di pre-eclampsia (associata a vasocostrizione patologica) nelle donne in gravidanza rispetto sia alle non fumatrici che alle utilizzatrici di tabacco senza fumo (tabacco da fiuto) che non genera CO.

Studi recentemente pubblicati dai nostri consulenti di studio hanno mostrato che lo 0,12-0,15% intermittente La CO inalata da fumatori sani, per ottenere una carbossiemoglobina media del 5+1% (che equivale a livelli di CO espirata di 30 ppm), non ha avuto effetti significativi su pressione sanguigna, frequenza cardiaca, catecolamine plasmatiche, aggregazione piastrinica o proteina C-reattiva, a marcatore di infiammazione. Allo stesso modo, la letteratura sulla ricerca clinica sull'inalazione acuta di CO condotta su soggetti sani mostra che livelli di 0,05-1,2% I CO sono sicuri e non hanno prodotto sintomi, effetti avversi e nessun cambiamento nelle misure fisiologiche standard come la pressione sanguigna e la frequenza cardiaca (Tabella 1). Gli effetti di bassi livelli di CO sulla funzione endoteliale umana devono ancora essere determinati.