Țigările electronice - compuși toxici generați chiar la niveluri reduse de încălzire a lichidelor de vapat pot afecta celulele pulmonare

Pe 23 octombrie 2025, cercetătorii de la University of California, Riverside (UCR) au publicat în revista Frontiers in Toxicology un studiu care evidențiază faptul că două substanțe toxice – metilglioxalul și acetaldehida – se formează atunci când principalul ingredient al lichidelor pentru țigările electronice, propilenglicolul, este încălzit. Studiul a demonstrat că acești compuși pot deteriora semnificativ celulele pulmonare umane chiar și la concentrații reduse.

Context

Propilenglicolul este o substanță larg utilizată în lichidele pentru țigările electronice datorită capacității sale de a produce vapori și de a vehicula aromele. Deși este considerat în general sigur pentru uz alimentar și cosmetic, comportamentul său la temperaturile atinse în dispozitivele de vapat este diferit, generând o serie de produse secundare reactive.

Până în prezent, majoritatea studiilor s-au concentrat pe acetaldehidă, o substanță recunoscută pentru rolul său în toxicitatea fumului de țigară și pentru asocierea cu bolile pulmonare cronice. Totuși, formarea metilglioxalului în timpul procesului de vaporizare și impactul său asupra căilor celulare umane au fost mult mai puțin explorate.

Cercetările anterioare au sugerat că expunerea repetată la astfel de compuși carbonilici poate induce stres oxidativ, afectare mitocondrială și perturbări ale echilibrului redox în celulele epiteliale respiratorii. Studiul UCR vine să clarifice care dintre acești compuși are un potențial toxic mai ridicat și cum se manifestă efectele la nivel celular.

Despre studiul actual

Echipa condusă de Prue Talbot și Man Wong a folosit țesuturi umane de căi respiratorii cultivate în laborator, expuse la concentrații considerate realiste pentru situațiile de vapat. Au fost comparate efectele a două substanțe formate în timpul încălzirii propilenglicolului: acetaldehida și metilglioxalul.

Metodologia a implicat expunerea modelelor celulare atât în sisteme 2D (culturi clasice), cât și în sisteme 3D (structuri epiteliale tridimensionale), care reproduc mai fidel arhitectura căilor respiratorii umane. Cercetătorii au monitorizat modificările funcțiilor mitocondriale, integritatea citoscheletului de actină și căile moleculare implicate în repararea ADN-ului, producția de energie și stabilitatea structurală.

Rezultatele au fost susținute prin analize biochimice și imagistică fluorescentă, evidențiind modul în care expunerea acută și cea de scurtă durată pot induce leziuni celulare semnificative.

Rezultate

Rezultatele au arătat că ambele substanțe – acetaldehida și metilglioxalul – perturbă funcțiile esențiale ale celulelor pulmonare, însă metilglioxalul s-a dovedit a fi mai toxic, chiar și la concentrații mult mai mici.

Principalele constatări includ:

• Metilglioxalul a afectat mitocondriile, structurile celulare responsabile de producerea energiei, determinând o scădere a eficienței metabolice.

• A fost observată alterarea citoscheletului de actină, ceea ce a dus la pierderea formei și a rezistenței celulare.

• Aceste modificări au fost interpretate ca semne de stres celular și leziune, potențial relevante pentru apariția în timp a bolilor respiratorii cronice.

• În plus, expunerea la aceste toxine a modificat căi moleculare asociate cu repararea ADN-ului și integritatea membranară, indicând un risc potențial pentru acumularea de daune genetice.

Un rezultat deosebit de important a fost faptul că dispozitivele de vapat cu putere mai mică – considerate în general mai sigure – pot produce cantități mai mari de metilglioxal, datorită condițiilor de încălzire incomplete ale propilenglicolului.

Profesoara Prue Talbot a subliniat că, deși acetaldehida este prezentă în cantități mai mari în vaporii de țigări electronice și este bine cunoscută pentru efectele sale nocive, metilglioxalul poate fi mai dăunător pentru celulele respiratorii chiar la niveluri mai scăzute.

Doctorandul Man Wong, autor principal al studiului, a adăugat că aceste rezultate „explică modul în care substanțele generate în timpul vapatului pot contribui la lezarea țesutului pulmonar” și a subliniat necesitatea reevaluării siguranței dispozitivelor și a compoziției lichidelor pentru țigări electronice.

Concluzii

Concluziile studiului evidențiază că procesul de vaporizare a propilenglicolului generează compuși carbonilici cu potențial toxic major pentru căile respiratorii, chiar și în condiții considerate moderate de utilizare.

Chiar expunerea de scurtă durată la metilglioxal și acetaldehidă poate perturba echilibrul celular și căile de menținere a homeostaziei, ceea ce poate contribui la dezvoltarea inflamației și leziunilor pulmonare pe termen lung.

Cercetătorii consideră că aceste descoperiri ar trebui să ghideze viitoarele evaluări de siguranță ale produselor de vapat și să determine o reglementare mai strictă asupra temperaturilor de funcționare și a ingredientelor lichidelor.