I ricercatori creano strumenti compatibili con gli smartphone per valutare gli effetti delle sigarette elettroniche contenenti nicotina.
Uno studio recente condotto dai ricercatori della USC Viterbi School of Engineering, in collaborazione con la Keck School of Medicine della USC, l’Huntington Medical Research Institutes (HMRI) e la UC Irvine, fa luce sugli effetti dannosi delle sigarette elettroniche e tradizionali sulla salute cardiovascolare. I risultati rivelano che mentre le sigarette elettroniche danneggiano i vasi sanguigni, le sigarette convenzionali danneggiano principalmente il cuore.
Lo studio pubblicato sul Journal of the American Heart Association (JAHA) è stato guidato da Rashid Alavi, durante il suo periodo come dottorando in ingegneria meccanica nel laboratorio di Niema Pahlevan, titolare della Gordon S. Marshall Early Career Chair in Engineering presso l’USC e membro dell’American Heart Association (FAHA). Pahlevan è uno dei principali specialisti in fisica dei flussi per applicazioni nella diagnosi e nel trattamento medico ed è riconosciuto come un innovatore nelle tecniche di misurazione non invasive per ottenere informazioni sulla salute del cuore.
Focus e metodologia dello studio
Lo studio applica un’innovativa tecnica di analisi basata sulla dinamica dei fluidi per misurare l’impatto dell’esposizione alla nicotina tramite il vapore di sigaretta elettronica e il vapore di sigaretta tradizionale. Sebbene lo studio sia stato eseguito su modelli animali, può essere applicato anche agli esseri umani, come è stato fatto in altre applicazioni, tra cui l’insufficienza cardiaca. Per gli esseri umani, si possono usare le fotocamere degli smartphone per identificare anomalie nella funzione cardiovascolare.
Pahlevan spiega come funziona il processo. “Per le applicazioni umane, la fotocamera dello smartphone cattura immagini della pelle del collo. Quindi un algoritmo estrae la dilatazione della parete dei vasi dalle vibrazioni della pelle registrate nelle immagini. Questa forma d’onda di dilatazione rispecchia la forma d’onda della pressione nelle grandi arterie, come la carotide, dove la viscoelasticità della parete è minima“.
I risultati rivelano che le sigarette elettroniche contenenti nicotina hanno un impatto negativo sulla funzione vascolare e sull’accoppiamento ventricolo sinistro-arteria. È stato anche scoperto che le sigarette tradizionali compromettono significativamente la funzione contrattile del ventricolo sinistro. Questi risultati dimostrano potenziali conseguenze a lungo termine per la salute cardiovascolare.
“Svapare con nicotina sta causando un invecchiamento accelerato del sistema vascolare”, ha affermato Pahlevan.
Implicazioni per la salute pubblica
Sebbene le sigarette elettroniche con nicotina abbiano guadagnato popolarità come potenziale aiuto per smettere di fumare, il loro impatto sulla salute cardiovascolare è rimasto poco compreso, fino ad ora.
“Le persone hanno questa idea che le sigarette elettroniche siano molto meglio delle sigarette tradizionali, quindi smettono di fumare in modo tradizionale e provano le sigarette elettroniche con nicotina. Tuttavia, le sigarette elettroniche con nicotina hanno così tanti effetti negativi che devono essere attentamente considerate“, ha affermato Pahlevan.
“L’obiettivo di questo studio era quello di aumentare la consapevolezza sullo svapo e sui suoi effetti a lungo termine sul sistema cardiovascolare“, ha affermato Alavi, la cui tesi è stata riconosciuta per la top-4 tesi nel premio USC Viterbi Best PhD Dissertation Award e che ora è James Boswell Postdoctoral Fellow presso Caltech e HMRI. “Quando i vasi diventano compromessi, questo alla fine avrà un impatto sul cuore. Vogliamo aiutare le persone a prendere decisioni informate sull’opportunità o meno di usare una sostanza“, ha aggiunto Alavi.
Alavi aggiunge che uno strumento per smartphone può essere utilizzato anche nell’applicazione finale dalle persone che fumano sigarette elettroniche per valutare se sono a rischio.
“Il metodo della frequenza intrinseca, che è una nuova tecnica di analisi basata sulla dinamica dei fluidi, “è chiaramente molto sensibile alla cattura di anomalie nel sistema cardiovascolare, persino più di alcune misure emodinamiche standard. Inoltre, è entusiasmante che questa tecnica possa essere applicata alle applicazioni per telefoni cellulari per valutare la funzionalità del cuore“, ha affermato il Dott. Robert Kloner, Chief Scientific Officer presso HMRI e Professore di medicina (studioso clinico) presso la Keck School of Medicine dell’USC.
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Questo approccio ha un potenziale significativo per le applicazioni umane. Sviluppando un nuovo metodo conveniente per rilevare danni cardiovascolari utilizzando solo misurazioni della forma d’onda della pressione carotidea (polso del collo), lo studio apre la strada a test più rapidi, facili e diffusi.
Il passo successivo sarà testare lo strumento in sperimentazioni cliniche sull’uomo.