Les additifs des produits de vapotage endommagent une membrane vitale des poumons, selon une nouvelle étude de l’Université Concordia

Les risques pour la santé de la consommation de tabac et de cannabis sont maintenant bien connus. C’est cependant beaucoup moins le cas pour les risques liés au vapotage, en particulier aux produits aromatisés prisés par les adolescents et les jeunes adultes.   

Et ce problème est de plus en plus préoccupant : selon Statistique Canada, un Canadien sur dix âgé entre 20 et 24 ans et un Canadien sur quinze âgé entre 15 et 19 ans ont déclaré avoir vapoté tous les jours en 2022.

Dans un article publié dans la revue Langmuir, une équipe de recherche de l’Université Concordia montre comment le tocophérol – un composé organique mieux connu sous le nom de vitamine E qui sert d’additif dans les produits pour cigarette électronique – et l’acétate de tocophérol peuvent endommager les poumons. L’étude s’ajoute à la documentation de plus en plus abondante sur ce qu’on appelle les « lésions pulmonaires associées à l’utilisation de cigarettes électroniques ou de produits de vapotage » ou encore « maladie pulmonaire associée au vapotage » (MPAV).

Lorsqu’il est chauffé et inhalé, le composé se loge dans le surfactant pulmonaire, une membrane de protéines lipidiques d’une épaisseur nanoscopique recouvrant la surface des alvéoles qui régule les échanges gazeux d’oxygène et de dioxyde de carbone et stabilise la tension superficielle des poumons pendant la respiration.

Modèles à l’échelle moléculaire

L’étude a été dirigée par Christine DeWolf, professeure au Département de chimie et de biochimie et cofondatrice du Centre de recherche en nanoscience. L’équipe de recherche a utilisé des membranes modèles de l’épaisseur d’une seule molécule, appelées films de Langmuir, pour simuler l’expansion et la compression du surfactant pulmonaire. Elle a ensuite ajouté de la vitamine E, dont la structure est semblable à celle des lipides présents dans la membrane.

À l’aide de différentes techniques d’observation, dont la microscopie, la diffraction des rayons X et la réflectométrie des rayons X, l’équipe a observé la façon dont l’additif modifiait les propriétés du surfactant et surveillé les changements qui se produisaient à mesure qu’elle ajoutait de l’additif, tout comme un véritable surfactant accumulerait et retiendrait le composé dans les poumons.

« On constate que la présence de vitamine E modifie les propriétés fonctionnelles du surfactant », indique la professeure DeWolf. « L’oxygène est échangé pour du dioxyde de carbone à travers le surfactant pulmonaire; donc si les propriétés du surfactant sont modifiées, la capacité d’échange de gaz peut l’être aussi. Et si la tension superficielle est modifiée, le travail respiratoire l’est également. Ainsi, ces changements combinés rendent la respiration plus difficile. Nous pensons qu’il s’agit là de la base moléculaire d’un processus qui contribue à l’essoufflement et à la réduction des taux d’oxygène observés chez les personnes souffrant de la MPAV. »

Les jeunes sont particulièrement à risque

Cette étude est la première d’un vaste projet axé sur les composants des solutions de vapotage qui libèrent de la nicotine ou des cannabinoïdes.

« Nombre des composants de ces solutions sont approuvés par la Food and Drug Administration des États-Unis pour d’autres usages », précise Christine DeWolf. « Mais les grandes vitesses d’élévation de température nécessaires pour vaporiser ces composants peuvent provoquer d’autres réactions chimiques. Les composants qui sont réellement inhalés peuvent ainsi différer de ceux contenus dans le liquide à vapoter original. »

« Il est essentiel de comprendre l’incidence des additifs des produits de vapotage sur le surfactant pulmonaire, en particulier pour les jeunes générations plus perméables aux tendances », soutient Panagiota Taktikakis, étudiante à la maîtrise ès sciences et auteure principale de l’article. « Notre recherche apporte un éclairage indispensable sur les effets potentiels à court et à long terme du vapotage, permettant ainsi aux jeunes de faire des choix éclairés pour leur santé et leur bien-être. »  

L’équipe de recherche espère que ses travaux pourront servir à confirmer si les additifs que contiennent certains agents porteurs peuvent nuire à la fonction pulmonaire et à informer les organismes de réglementation au sujet des risques posés par ces composants.

Ont collaboré à la rédaction de l’article Mathieu Côté, Nivetha Subramaniam, Kailen Kroeger, Hala Youssef et Antonella Badia.

L’étude a été subventionnée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG).

Lisez l’article cité (en anglais) : « Understanding the Retention of Vaping Additives in the Lungs: Model Lung Surfactant Membrane Perturbation by Vitamin E and Vitamin E Acetate »