Palenie tytoniu jest jedną z głównych przyczyn zgonów spowodowanych rozwojem ciężkich chorób układu oddechowego i sercowo-naczyniowego, w tym m.in. nowotworu płuc, POChP czy miażdżycy. Największym czynnikiem ryzyka jest dym papierosowy. To mieszanina toksyn oraz związków rakotwórczych w wysokich stężeniach, powstałych w trakcie spalania tytoniu. W ostatnich latach pojawiły się jednak na rynku wyroby tytoniowe określane jako „bezdymne”. Zalicza się do nich m.in. podgrzewacze tytoniu. Z dotychczasowych badań toksykologicznych wynika, że wydzielany przez takie wyroby aerozol wyraźnie różni się od dymu z papierosów.
Tytoń w papierosie zaczyna palić się w temperaturze od 400 st. Celsjusza, a spala na popiół w około 800 st. Celsjusza. W trakcie całego procesu powstaje dym, w którym analizy toksykologiczne wyróżniają około 7 tys. związków chemicznych. Blisko 100 stanowią toksyny lub substancje potencjalnie szkodliwe, m.in.: tlenek węgla, formaldehydy czy benzen, występujące w wysokich stężeniach. W procesie spalania tytoniu powstają również lotne cząstki stałe oraz substancje smoliste (tzw. tar). Spalany tytoń wydziela dwa strumienie dymu: główny (wdychany przez palacza do płuc) oraz boczny (z samoczynnie tlącej się końcówki papierosa).
Badania toksykologiczne wskazują jednak, że dym z papierosa różni się od aerozolu powstałego w trakcie podgrzewania tytoniu. Najobszerniejszej dokumentacji w zakresie takich różnic dostarczają badania prowadzone z wykorzystaniem podgrzewacza tytoniu THS 2.2.
Temperatura podgrzewania wkładu tytoniowego nie przekracza w nim 350 st. Celsjusza, stale utrzymując tytoń poniżej progu inicjującego proces spalania. Wyeliminowanie procesów spalania uniemożliwia wytworzenie dymu i popiołu. Jest też warunkiem koniecznym dla ograniczenia liczby i stężeń większości substancji toksycznych, a w konsekwencji także ograniczenia narażenia na takie związki. Podczas podgrzewania tytoniu w takim urządzeniu wydziela się aerozol z nikotyną, w przypadku którego analizy toksykologiczne wyróżniają około 530 związków chemicznych. Wielu związków wykrywalnych w dymie z papierosa albo w takim aerozolu nie występuje, albo ich stężenia są obniżone. Tyczy się to np. tlenków azotu, tlenku i dwutlenku węgla, aldehydów, aminów oraz innych licznych toksyn (Caponnetto P. i inni, Respiratory Research, 2018). Stężenia związków rakotwórczych z Grupy 1 Międzynarodowej Agencji ds. Badań nad Rakiem (IARC) są natomiast średnio o 95 proc. niższe w aerozolu z tego podgrzewacza niż w dymie z papierosa.
W odróżnieniu od dymu papierosowego, aerozol z podgrzewanego tytoniu nie zawiera też cząstek stałych o średnicy < 100nm (Pratte P., Cosandey S., Goujon Ginglinger C., Human & Experimental Toxicology, 2017). Cząstki te wykazują działanie cytotoksyczne i mogą być przyczyną chorób układu sercowo-naczyniowego, oddechowego oraz nowotworów spowodowanych paleniem papierosów (Cohen AJ. i inni, Lancet 2015). W procesie podgrzewania tytoniu nie powstają też substancje smoliste (tar).
Obniżona zawartość toksyn oraz ich stężeń w aerozolu z podgrzewacza tytoniu w porównaniu z ich zawartością w dymie z papierosa skutkuje też osłabieniem stresu oksydacyjnego w komórkach, stanu zapalnego czy apoptozy, a także mniejszymi uszkodzeniami tkanek płuc i zaburzeniami ich funkcji (Phillips B., Szostak J. i inni, Food and Chemical Toxicology 2019). W randomizowanym badaniu półrocznym (Lüdicke F. i inni, Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention, 2019) zauważono, że u badanych, którzy w tym czasie zamiast palić papierosy korzystali z podgrzewaczy tytoniu, poziom karboksyhemoglobiny we krwi był niższy niż w grupie dalej palącej papierosy, co skutkowało poprawą dystrybucji tlenu. W porównaniu z palaczami, zmniejszyła się u nich także liczba białych krwinek, będących markerem stanu zapalnego.
W badaniach klinicznych przeprowadzonych w Polsce, Japonii oraz Stanach Zjednoczonych oznaczano markery narażenia na substancje szkodliwe w materiale klinicznym po 5 oraz po 90 dniach i analizowano poziom takich substancji jak akroleina, acetonitryl, tlenek węgla, 1,3 – butadien i N-nitrozonornikotyna (Haziza C. i inni, Regulatory Toxicology and Pharmacology 2017, Nicotine Tobacco Research 2020). W obydwu przypadkach poziom oznaczanych substancji był wyraźnie niższy u osób eksponowanych na aerozol z podgrzewacza tytoniu, niż u palaczy narażonych na działanie dymu z papierosa. To zaś może wskazywać na zmniejszenie ryzyka wystąpienia patologicznych zmian w obrębie układu oddechowego, skutkujących rozwojem POChP. Choroba ta występuje u blisko co czwartego palacza. Objawia się przewlekłym stanem zapalnym w oskrzelach oraz rozedmą płuc i nieodwracalnym uszkodzeniem ich struktury.
Z ustaleń badaczy wynika również, że aerozol z przebadanych podgrzewaczy tytoniu może w mniejszym stopniu niż dym papierosowy wpływa negatywnie na układ sercowo-naczyniowy. We wspomnianym wcześniej badaniu półrocznym stwierdzono, że u tych palaczy, którzy zrezygnowali z palenia papierosów na rzecz podgrzewania tytoniu, nastąpiła widoczna poprawa markerów związanych z metabolizmem lipidów, funkcjonowaniem śródbłonka naczyń, stresem oksydacyjnym oraz krzepnięciem. Zmiany tych parametrów zmierzały u nich w tym samym kierunku, co u osób pozostających na całkowitej abstynencji od papierosów. Potwierdziło to badanie przeprowadzone przez Uniwersytet Sapienza w Rzymie (Biondi-Zoccai G. i inni, Journal of American Heart Association, 2019). Ustalenia włoskich badaczy mogą być istotne w kontekście potencjalnego rozwoju miażdżycy u palaczy. To jedna z częstszych chorób związanych z paleniem tytoniu, która występuje u blisko 30% osób palących i polega na odkładaniu się cholesterolu oraz innych lipidów w tętnicach. Badanie wykazało ponadto, że aerozol z podgrzewanego tytoniu miał mniejszy wpływ niż dym papierosowy na poziom stresu oksydacyjnego oraz antyoksydantów, aktywację płytek krwi czy dysfunkcje śródbłonka.
