TOKSYCZNO DYMU TYTONIOWEGO. Prof. dr hab. Andrzej Sapota

Transkrypt

1 TOKSYCZNO DYMU TYTONIOWEGO Prof. dr hab. Andrzej Sapota

2 ł ł ł ł

3 W Polsce tyto pojawił si w roku 1590 przysłany przez posła Zygmunta III z Turcji. Pocztkowo traktowany jako rolina ozdobna, potem lecznicza, szybko zdobył sobie liczne zastpy zwolenników. Podobnie i u nas hołdowały temu zwyczajowi wpierw warstwy wysze, lecz wkrótce przejmowały ten nawyk drog naladownictwa szerokie warstwy społeczne. W zasadzie przyjły si wtedy w Polsce trzy sposoby uywania tytoniu, mianowicie: zaywanie tabaki i to raczej wród wyszych sfer społeczestwa, palenie tytoniu w fajce oraz ucie lici tytoniowych. Dwa ostatnie sposoby były stosowane przez lud. Polsk nazw "tyto" zapoyczono ze słowa tureckiego tutum, co oznacza dym.

4 W 1598 r. ukazał si pierwszy traktat o szkodliwoci tytoniu, napisany przez lekarzy angielskich. W 1606 r. król angielski Jakub I wydał traktat pisany po łacinie o szkodliwoci palenia, który przełoony na wiele jzyków cieszył si w Europie wielkim powodzeniem. Wydanie tego traktatu nie zahamowało jednak procesu rozpowszechniania spoycia tytoniu. We Francji Ludwik XIII zakazał zaywania tytoniu, natomiast zezwolił na uywanie go wyłcznie na zlecenie lekarzy. Panowało wtedy przekonanie o właciwociach leczniczych tytoniu, szczególnie w leczeniu gnilca (szkorbutu), wywołanego brakiem witaminy C. W Szwajcarii uywanie tytoniu karano grzywn, a w Niemczech prgierzem. W Japonii cesarz Jeyasu wprowadził ograniczenia w uywaniu tytoniu.

5 ł ł ł ł ł ł ł ł ł ł ( ) ł

6 Obecnie powszechnie pali si papierosy, w mniejszym stopniu fajki i cygara (tyto fajkowy i cygara stanowi zaledwie 1% ogólnego zuycia tytoniu), które s mniej szkodliwe od papierosów. Papieros w XX wieku stał si nieodłcznym towarzyszem ycia. Najsilniejszy nałóg panujcy w Europie od 400 lat objł 1/3 ludnoci tego kontynentu i wywiera swój negatywny wpływ pod wzgldem zdrowotnym, ekonomicznym i społecznym

7 ł ł ł ł ł ł ł

8 Dym tytoniowy jest pojciem szerszym, ni dym papierosowy, gdy obejmuje równie dym z cygar, cygaretek, fajki. Jednak terminy te czsto stosuje si zamiennie. Dym tytoniowy i papierosowy, podobnie jak dym pochodzcy z innych ródeł, jest aerozolem, na który składa si faza czsteczkowa i faza gazowa. Tyto ma wysok temperatur arzenia (dochodzc do 900 st. Celsjusza), co powoduje, e w procesie palenia papierosów przekształceniom chemicznym ulegaj prawie wszystkie zawarte w nim składniki. Oznacza to, i w postaci dymu przedostaj si one do naszego organizmu. Stosowane w wikszoci papierosów filtry s nieskuteczne dla tego typu zagroe.

9 Skład chemiczny dymu tytoniowego zaley od wielu czynników: rodzaju tytoniu (nie tylko jego gatunku, odmiany i jakoci, lecz take długoci oraz szerokoci włókna krajanki tytoniowej); temperatury arzenia (ma najwikszy wpływ na skład chemiczny dymu; wzrost temperatury powoduje na ogół zwikszenie emisji substancji szkodliwych); typu papierosa (z ustnikiem, czy bez, gruby, czy cienki, zawierajcy bibuł barwion, bd nie, itp.)

10 sposobu zacigania si (podczas szybkiego i głbokiego - tzw. nerwowego zacigania si temperatura ognika przekracza nawet 900 Celsjusza. Temperatura strefy arzenia tytoniu w fajce osiga niewiele ponad 600 Celsjusza); wilgotnoci (suche papierosy emituj co najmniej dwa razy wicej nikotyny ni wilgotne!), dodatków chemicznych do tytoniu. Przy załoeniu, e przecitnie palacz tytoniu wchłania z papierosa 500 mg dymu, to wagowo 70% tej iloci stanowi azot i tlen. Pozostałe 30% to w olbrzymiej wikszoci substancje nieobojtne biologicznie, z czego 22% stanowi: tlenek wgla, tlenek azotu, cyjanowodór, akroleina, natomiast pozostałe 8% to faza czsteczkowa złoona z ponad 2300 zidentyfikowanych dotychczas zwizków chemicznych.

11 W zalenoci od sposobu oddziaływania na organizm substancji szkodliwych zawartych w dymie tytoniowym, przyjł si podział na: substancje ogólno toksyczne - np.: tlenek wgla, cyjanowodór, substancje dranice - np.: akroleina, tlenek siarki, amoniak, formaldehyd; substancje ciliotoksyczne (blokujce aktywno szeregu enzymów oddechowych, a take ruch rzsek wyciełajcych drogi oddechowe) - np.: cyjanowodór, akroleina, aldehyd octowy;

12 kokancerogeny (substancje nie majce właciwoci rakotwórczych, lecz wzmacniajce ten proces w przypadku wystpienia ladowych iloci właciwych kancerogenów) - np.: formaldehyd, piren, fluoranten, naftaleny, katechol; kancerogeny (substancje bezporednio rakotwórcze) - np.: benzen, dwumetylonitrozoamina, etylometylonitrozoamina, dwuetylonitrozoamina, nitrozopirolidyna, hydrazyna, chlorek winylu; inicjatory nowotworów (substancje odpowiedzialne za proces powstawania upionych ognisk w materiale genetycznym poszczególnych komórek) - np.: toluen, fenol, uretan. W procesie kancerogenezy bior udział kancerogeny, kokancerogeny i inicjatory nowotworów. Aby proces ten mógł zaistnie, zwizki rakotwórcze musz przej odpowiednie przemiany chemiczne w organizmie. Dopiero wtedy kancerogeny s zdolne do reakcji z makroczsteczkami RNA i DNA zapocztkowujc skomplikowany proces rakowacenia tkanek.

13

14 Substancje dranice. S to substancje, które działaj głównie w drogach oddechowych i w skład ich wchodz: zwizki zwajce oskrzela (powodujce kaszel); zwizki upoledzajce ruch rzsek w drogach oddechowych - zaburzaj one funkcj samooczyszczajc oskrzeli i płuc doprowadzajc do czstych infekcji; zwizki pobudzajce wydzielanie luzu - due iloci luzu mog by przyczyn czciowego lub całkowitego zamknicia oskrzeli.

15 Izotopy promieniotwórcze Osoba wypalajca półtorej paczki papierosów dziennie otrzymuje w cigu roku tak dawk promieniowania jonizujcego, jakby przeszła około 300 bada rentgenowskich Chocia w tytoniu znajduje si wiele izotopów radioaktywnych, badania wykazały, e do dymu przedostaje si tylko polon i ołów, które do atmosfery trafiaj jako produkty rozpadu promieniotwórczego, a nastpnie opadaj na powierzchni. W rezultacie kumuluj si w naziemnych czciach rolin, równie tytoniu. W przeprowadzonych badaniach dowiedziono, e 87% ogólnej iloci polonu w rolinie trafia do lici.

16 Bierni palacze wchłaniaj dym głównie inhalacyjnie, tylko w niewielkim stopniu absorbowany jest on w linie i połykany (droga pokarmowa). Stenia niektórych zwizków w bocznym strumieniu dymu s wielokrotnie wysze od ich poziomów w głównym strumieniu. Znajduje to potwierdzenie m.in. w wysokich steniach: tlenku wgla (3-5 razy wiksze ni w głównym strumieniu) amoniaku ( razy) lotnych N-nitrozoamin (6-100 razy) tlenków azotu (4-10 razy) cyjanowodoru (4-10 razy) benzenu i toluenu (10 i 6-8 razy) kadmu (4-7 razy). Ocenia si, e bierna ekspozycja na dym (dom, praca, miejsca publiczne) jest równoznaczna z wypaleniem kilku papierosów dziennie.

17 Specjalici odnotowuj wiele przypadków zachorowa na choroby odtytoniowe wród osób, które nigdy nie paliły tytoniu. Wdychanie dymu wydychanego przez palaczy, zwiksza ryzyko wystpienia raka płuc i chorób serca (np. choroby niedokrwiennej serca) u osób niepalcych., Zawiera take wiele substancji alergizujcych, powodujcych łzawienie oczu, podranienie błony luzowej nosa, kaszel, nawracajce zakaenia układu oddechowego, a take uczulenia i w konsekwencji astm. Bierne palenie niesie wic za sob identyczne skutki zdrowotne, co aktywne palenie papierosów. Dlatego warto dba o to by inni nie palili w otoczeniu niepalcych i nie naraali ich zdrowia.

18 Dzieci zmuszane do wdychania dymu tytoniowego czciej zapadaj na choroby infekcyjne układu oddechowego (zapalenia płuc, oskrzeli, górnych dróg oddechowych). Poza tym palenie tytoniu przez rodziców w istotny sposób zwiksza ryzyko wystpienia astmy oskrzelowej u dziecka, a take przewlekłego zapalenia ucha rodkowego, które jest główn przyczyn głuchoty w wieku dziecicym. Istniej take dowody na zwizek palenia tytoniu z innymi powanymi chorobami, np. białaczkami.

19 SKŁADNIKI FAZY GAZOWEJ DYMU TYTONIOWEGO: tlenek wgla - dym tytoniowy zawiera od 1 do 5% CO i jest uwaany za jeden z bardziej niebezpiecznych czynników. Wielkie powinowactwo CO do hemoglobiny krwi powoduje powstanie karboksyhemoglobiny (COHb), co w duym stopniu obnia skuteczno systemu krwiononego jako nonika tlenu. U nałogowych palaczy stenie COHb we krwi dochodzi do 15%, co moe prowadzi do niedotlenienia wielu tkanek i narzdów wraliwych na brak tlenu (serce, CUN - centralny układ nerwowy); tlenki azotu - powstaj z azotanu obecnego w surowym tytoniu w trakcie jego spalania. Tlenek azotu (NO) jest szybko metabolizowany w ywym organizmie, jest wolnym rodnikiem - zawiera niesparowany elektron, natomiast dwutlenek azotu (NO 2 lub N 2 O 4 ) jest trujcym gazem, po dostaniu si do płuc uszkadza błony wyciełajce drogi oddechowe. A 99% dwutlenku azotu zatrzymywane jest w płucach. W połczeniu z aminami, tlenki azotu sródłem rakotwórczych nitrozoamin

20 cyjanowodór - (HCN - zwizek wodoru, wgla i azotu), czyli kwas pruski. ródłem w dymie s białka i aminokwasy lici tytoniowych. Jest czynnikiem bardzo toksycznym, łatwo wchłanianym przez luzówk i skór. Blokuje aktywno szeregu enzymów oddechowych, a take ruch rzsek wyciełajcych drogi oddechowe, czyli wykazuje działanie ciliotoksyczne. akroleina - (aldehyd akrylowy CH 2 =CH-CHO), czyli propenal o właciwociach szczególnie dranicych. Wraz z aldehydem octowym, formaldehydem i cyjanowodorem stanowi skuteczny czynnik ciliotoksyczny, amoniak - (NH 3, bezbarwny gaz o ostrym, charakterystycznym zapachu), pochodzi głównie z białek i azotanów lici tytoniowych. Drani nieprzyjemnie receptory górnych i dolnych dróg oddechowych i razem z akrolein jest uznany za wyznacznik smakowego odczucia ostroci dymu tytoniowego

21 SKŁADNIKI FAZY CZSTECZKOWEJ DYMU TYTONIOWEGO czyli tzw. SUBSTANCJE SMOLISTE - obejmujce zwizki chemiczne nalece do: wglowodorów alifatycznych, wglowodorów aromatycznych (klasyczne kancerogeny: benzo/a/piren, dwubenzo/a,h/antracen), fenoli i ich estrów - np. fenol (C 6 H 5 OH, hydroksybenzen, o charakterystycznym ostrym zapachu, trujcy), katechol; kwasów, aldehydów - np. akroleina (najprostszy aldehyd alifatyczny nienasycony, ma ostry duszcy zapach, działa dranico na oczy, jest trucizn wykorzystywan do produkcji bojowych rodków trujcych). ketonów, alkoholi, estrów alifatycznych, zwizków azotu i siarki - np. tlenki azotu.

22 Faza czsteczkowa tworzy si w procesie termicznym w czasie spalania tytoniu. Na proces ten składaj si reakcje i zjawiska fizykochemiczne: piroliza - proces degradacji czsteczki pod wpływem dostatecznie wysokiej temperatury, pirosynteza - reakcja chemiczna, w której powstaje zwizek chemiczny z substancji prostszych na drodze pirolizy, utlenianie - oksydacja, procesy chemiczne przebiegajce z oddaniem elektronów przez atom lub jon, tzn. ze wzrostem wartociowoci dodatniej lub zmniejszeniem wartociowoci ujemnej pierwiastka, redukcja - procesy chemiczne przebiegajce z pobraniem elektronów przez atom lub jon, tzn. ze zmniejszeniem wartociowoci dodatniej lub wzrostem wartociowoci ujemnej pierwiastka, destylacja - metoda rozdzielania i oczyszczania ciekłych zwizków chemicznych, sublimacja - parowanie substancji stałych, dekarboksylacja - wyeliminowanie grupy karboksylowej z czsteczki, dehydratacja - odebranie wody lub wodoru i tlenu w stosunku atomowym 2:1 ze zwizku chemicznego.

23 ORGANOSPECYFICZNE KANCEROGENY FAZY CZSTECZKOWEJ DYMU TYTONIOWEGO: N-Nitrozonornikotyna, nitrozopiperydyna, nitrozopirolidyna - powodujce raka przełyku; Polon-210, zwizki niklu, zwizki kadmu - powodujce raka płuc; Nitrozoaminy powodujce raka trzustki; B-naftyloamina, x-aminofluoren, x-aminostylben, o-toluidyna, n-nitrotoluen, di-n-butylonitrozoamina powodujce raka nerek i pcherza moczowego. Rak przełyku, płuc, trzustki, nerek i pcherza moczowego to najczstsze nowotwory odtytoniowe.

24 Dziennik Ustaw z 2004 r. Nr 31 poz. 275 ROZPORZDZENIE MINISTRA ZDROWIA z dnia 24 lutego 2004 r Zawarto substancji szkodliwych dla zdrowia w dymie papierosowym papierosów wprowadzanych do obrotu handlowego na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej nie moe przekracza nastpujcych wielkoci w przeliczeniu na 1 papieros: 1) substancji smolistych - 10 mg; 2) nikotyny - 1 mg; 3) tlenku wgla - 10 mg.

25 Substancje zawarte w dymie papierosowym. W dymie papierosowym zawartych jest około 4000 zwizków chemicznych. Około 40 z nich jest rakotwórczych. Biologiczne działanie wielu substancji toksycznych i rakotwórczych oraz uzaleniajca(narkotyczna) natura nikotyny zawartej w tytoniu sprawiaj, e palenie papierosów jest jednym z najwaniejszych czynników zagroenia ludzkiej populacji. Teoretycznie łatwo mu zapobiec, wystarczy, bowiem zmobilizowa si i rzuci palenie. Zanim powstanie papieros, do tytoniu dodaje si wiele aromatów, a take substancji konserwujcych, czsto o nieznanym, utajnionym przez producentów składzie chemicznym. Na przykład specjalne sole powoduj, e papieros stale si tli, amoniak zmieniajc ph biologicznie uaktywnia nikotyn, cukier i lukrecja poprawiaj smak, a gliceryna dłuej zachowuje wieo tytoniu.

26 Tak chemicznie "spreparowany" papieros dostarcza palaczowi substancji, od której si uzalenia - nikotyny oraz 4000 innych toksycznych zwizków chemicznych, w tym 40 substancji o działaniu rakotwórczym. Wchłanianie dymu tytoniowego zachodzi głównie w układzie oddechowym, a take w przewodzie oddechowym jako rezultat połykania m.in. liny. Składniki dymu przenikaj do krwiobiegu i s rozprowadzane po całym organizmie. Zły wpływ dymu tytoniowego obserwowany jest nie tylko w obrbie jamy ustnej czy płuc, ale take we wszystkich innych narzdach, np. w pcherzu moczowym, trzustce, narzdach rodnych itp. Wykazano równie zaburzenia funkcjonowania narzdu wzroku, czy uszkodzenie formujcego si płodu.

27 Wpływ na rozwój nowotworów rak płuca rak krtani rak jamy ustnej rak przełyku rak gardła rak pcherza moczowego rak ołdka rak wargi dolnej rak trzustki rak prcia rak nerki rak szyjki macicy

28 Wpływ na inne układy organizmu człowieka Pozostały (pozanowotworowy) wpływ na organizm ludzki: zwikszenie ryzyka chorób układu sercowonaczyniowego: miadyca choroba niedokrwienna serca zawał minia sercowego naczyniowe choroby orodkowego układu nerwowego przewlekła obturacyjna choroba płuc choroby przewodu pokarmowego choroba wrzodowa dyspepsja impotencja

29 wpływ na ci i rozwój płodu utrudnienie zapłodnienia zwikszenie ryzyka samoistnego poronienia, obumarcia płodu i zgonu dziecka w okresie okołoporodowym niedorozwój płodu (dzieci matek palcych maj rednio mniejsz mas urodzeniow o 170 g) dym tytoniowy ma równie wpływ na póniejszy rozwój fizyczny i intelektualny dziecka przedwczesne wystpienie: starzenie si skóry zamy zwyrodnienia plamki ółtej oka zmian w obrbie krków midzykrgowych o typie dyskopatii interakcje lekowe zmniejszenie poziomu leków propranolol Teofilina propoksyfen (opioid).

30 U kobiet ciarnych, dym z papierosa przenikajc przez łoysko ciarnej moe by przyczyn zespołu nagłej mierci noworodka. Kobiety palce mog równie sta si zupełnie bezpłodne. Najwikszym ryzykiem obarczone s kobiety palce 20 lub wicej papierosów dziennie oraz kobiety zaczynajce pali przed 18 rokiem ycia. U kobiet palcych znika ochronne działanie eskich hormonów przed wystpieniem chorób serca.

31 Oto przykłady niektórych tylko substancji wystpujcych w dymie tytoniowym: Aceton - rozpuszczalnik, składnik farb i lakierów. Amoniak - stosowany w chłodnictwie, składnik nawozów mineralnych. Arsen - stosowany take jako popularna trutka na szczury i inne gryzonie. Benzopiren - zwizek o właciwociach rakotwórczych, wykorzystywany w przemyle chemicznym. Butan - gaz pdny, uywany do wyrobu benzyny. Chlorek winylu - zwizek uywany np. do produkcji plastiku. Posiada właciwoci rakotwórcze. Ciała smołowate - s odpowiedzialne za powstawanie nowotworów złoliwych u człowieka. Cyjanowodór - kwas pruski, gaz uywany przez hitlerowców w komorach gazowych do masowego ludobójstwa.

32 DDT - insektycyd polichorowy. Dibenzoakrydyna - uywana przy produkcji barwników. Posiada właciwoci rakotwórcze. Dimetylonitrozoamina - zwizek wykorzystywany w przemyle chemicznym. Fenole - niszcz rzski nabłonka wyciełajcego oskrzela. Rzski te oczyszczaj wdychane przez człowieka powietrze i chroni drogi oddechowe przed przenikaniem przez ich ciany substancji i zwizków chemicznych oraz mikroorganizmów, np. wirusów. Formaldehyd - zwizek stosowany m.in. do konserwacji preparatów biologicznych, np. ab. Kadm - silnie trujcy metal o właciwociach rakotwórczych. Metanol - silne trujcy zwizek chemiczny, uywany do produkcji benzyn silnikowych. Naftyloamina - wchodzi w skład barwników, uywanych w przemyle drukarskim. Posiada właciwoci rakotwórcze.

33 Nikotyna - działa obkurczajco na ciany naczy kwiononych (w tym take naczy wiecowych zaopatrujcych serce), zwiksza cinienie krwi, jest odpowiedzialna za niefizjologiczne przyspieszenie akcji serca oraz zaburzenia rytmu serca. W przypadku obecnoci nowotworu nikotyna moe pobudza wzrost guza przez nasilenie angiogenezy (tworzenia nowych naczy krwiononych). Nowe naczynia powstaj nie tylko przez działanie naczyniozwajce, ale take za porednictwem prostacyklin, ródbłonkowego czynnika wzrostu, receptorów nikotyno-acetylocholinowych i w wyniku nasilenia produkcji tlenku azotu przez ródbłonek naczy krwiononych. Wynika std, e nikotyna wykazuje aktywno ko-karcynogenn, cho sama nie jest typowym karcynogenem.

34 Ostatnie badania przeprowadzone przez Sirkumara Chellappana z zespołem z Uniwersytetu Południowej Florydy w Tampie wyjaniaj, dlaczego istniejcy ju nowotwór moe pod wpływem nikotyny sta si agresywniejszy. Okazało si, e nikotyna w ilociach równowanych tej, jaka znajduje si we krwi palacza po wypaleniu jednej paczki papierosów, pobudza podziały komórkowe. Odpowiada za to łczenie si czsteczki Raf-1 z komórkowym białkiem Rb. Co ciekawe, białko to normalnie odpowiada za hamowanie wzrostu guza (ma działanie supresyjne). W tym aspekcie przestaje dziwi, e rak piersi czciej daje przerzuty do płuc u tych kobiet, które pal tyto. Odkrycie Chellappana moe jednak postawi pod znakiem zapytania zasadno stosowania plastrów i gum nikotynowych u pacjentów z rakiem płuc czy piersi. Oczywicie ryzyko inaczej rozkłada si u zdrowych palaczy, którzy chcieliby zerwa z nałogiem.

35 Zaleno pomidzy liczb wypalanych papierosów i zapadniciem na chorob nowotworow jest natury statystycznej. Nie jest to zaleno typu funkcyjnego (1:1), ale korelacyjnego. I na tym włanie opiera si wszelka nadzieja ludzka a optymizm palaczy w szczególnoci. Nie bez podstaw zreszt, gdy si zway, e człowiek korzysta z ognia od miliona lat i tylu 80-latków twórczo pracuje w oparach "niebiaskiego dymku", który wszystkich mniej genialnych zdył ju przenie ponad ziemskie obłoki.

36 Interakcje dymu tytoniowego z lekami Sporód zwizków chemicznych zawartych w dymie tytoniowym, mogcych wchodzi w interakcj z lekami, najwiksz grup stanowi wielopiercieniowe wglowodory aromatyczne bdce induktorami enzymatycznymi. Benzo(a)piren, benzofluoren i benzo(a)antracen powoduj wzrost aktywnoci CYP 1A1, CYP ] A2 i równie CYP 2E1. Cytochromy te charakteryzuj si specyfik substratow i s odpowiedzialne za metabolizm (aktywacyjny) zarówno zwizków zawartych w dymie, jak i innych ksenobiotyków przyjmowanych przez osoby palce. Równie enzymy II fazy biotransformacji (np. glukuronylotransferaza) mog by aktywowane przez zawarte w dymie tytoniowym WWA. Indukujcy wpływ na aktywno enzymów mikrosomalnych (CYP 2E1, CYP 2B1, CYP 2B2) ma równie nikotyna. Dane te pochodz z bada na zwierztach. Składniki dymu tytoniowego mog równie hamowa enzymy metabolizujce leki, np. tlenek wgla, metale cikie.

37 Interakcje farmakokinetyczne leków z dymem tytoniowym

38 Moliwe interakcje lekowe po zaprzestaniu palenia tytoniu

39