En una visita de cortesía a SE el Presidente de Malta en el Palacio de San Antón el jueves, 11 de febrero, 2021, Dr. Noel Aquilina del Departamento de Química, acompañado por el profesor Emmanuel Sinagra, Jefe del Departamento de Química y Decano de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Malta, presentó los hallazgos de un estudio histórico. Este estudio muestra y confirma que las partículas en suspensión (PM), además de varios componentes tóxicos, también está contaminado con partículas impulsadas por el humo del tabaco.

Después de 30 años, Dr. Noel Aquilina, junto con investigadores de renombre mundial relacionados con el humo del tabaco, El profesor emérito Neal L. Benowitz y el Dr. Peyton Jacob III de la Universidad de California San Francisco (UCSF), EE.UU. y químico atmosférico y miembro de la Royal Society, Profesor Roy M. Harrison, de la Universidad de Birmingham, REINO UNIDO, terminó la espera por el escurridizo marcador.

Este notable estudio fue publicado en una de las revistas más prestigiosas de calidad del aire, Medio Ambiente Internacional y fue apoyado por el Programa de Investigación de Enfermedades Relacionadas con el Tabaco de California, el Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas, el Centro Nacional de Recursos de Investigación y el Centro de Excelencia de UCSF Bland Lane sobre el humo de segunda mano.

En 2016 se fumaron alrededor de 6 billones de cigarrillos en todo el mundo. Considerando un valor conservador, en todo el mundo, humo de segunda mano (SHS) (solo por fumar cigarrillos), libera alrededor de 22 millones de kilogramos de nicotina y alrededor de 135 millones de kilogramos de PM a la atmósfera cada año. ¿Cuál es el destino de esas partículas?

El criterio para un marcador ideal es que se espera que se comporte de manera similar al material para el que es un marcador (en este caso, cigarrillo SHS PM) en una variedad de condiciones ambientales y puede detectarse en concentraciones bajas. Para este propósito, históricamente, varios estudios intentaron encontrar un marcador que mostrara la exposición al humo de tabaco ajeno ambiental. Desde 1991, el marcador principal de elección fue la nicotina. Estudios posteriores han verificado que la nicotina se encuentra casi exclusivamente en la fase gaseosa y subestimaría la exposición a la fase de partículas del SHS; envejece de manera diferente a otras sustancias, lo que explica la escasa correlación con otros componentes de SHS; tiene una alta tasa de adsorción a las superficies y se desorbe fácilmente de las superficies en ausencia de un tabaquismo activo. Esto significó que la nicotina no era adecuada ni adecuada como marcador de SHS en PM. Durante las últimas 3 décadas, Se probaron y probaron 16 marcadores diferentes, pero todos fallaron de una forma u otra para satisfacer las características necesarias de los marcadores.

En 2013, en la División de Cardiología, Programa de Farmacología Clínica, Departamento de Medicina, UCSF, Nicotelline, un alcaloide de tripiridina que se encuentra en las hojas de tabaco y el humo del tabaco, tener una baja volatilidad, llevó a plantear la hipótesis de que se encontraría principalmente en la MP de SHS y, por lo tanto, debería ser un trazador útil para la MP de humo de tabaco. Se pensó que se esperaría que Nicotelline fuera más estable en el medio ambiente que los trazadores previamente probados para SHS. El estudio de 2013 dirigido por el Dr. Jacob III, estaba limitado a una cámara, ambiente altamente controlado, tratar con muy pocas muestras en el aire de corta duración y muestras de polvo depositado. Estos hallazgos no fueron suficientes para verificar las características solicitadas del marcador.

En 2016, Dr. Aquilina, uno de los pocos investigadores afiliados europeos del Consorcio de Investigación sobre el humo de tercera mano (THS), fue invitado por UCSF a:

• Coordinar una campaña integral de muestreo de aire en varios países con diferentes climas. para mostrar la presencia ubicua de Nicotelline en muestras aerotransportadas. Se recolectaron muestras en seis ciudades de California, incluida San Francisco; ESTADOS UNIDOS, Birmingham; REINO UNIDO, tres sitios en Hong Kong; RP China y Msida; Malta;
• Desarrollar un método analítico para extraer nicotina, Nicotelline y otros compuestos relacionados con el tabaco de muestras transportadas por el aire;
• Validar el método de extracción frente a un material de referencia estándar y demostrar que Nicotelline puede detectarse de forma fiable a concentraciones muy bajas;
• Realizar pruebas para verificar la estabilidad atmosférica de Nicotelline en relación a Nicotina en PM.

Las muestras para que la prueba muestre la propiedad más importante y necesaria para un marcador, estabilidad atmosférica, y por tanto confirmar su idoneidad como marcador, have been collected on the University of Malta, Msida campus in 2018 using the Mobile Air Quality Laboratory equipment operated by the Faculty of Science. A suite of real-time monitors were used in conjunction with localised meteorological data to verify the atmospheric conditions which could influence the stability of Nicotelline on filters during sampling.

The study has shown that:

• Nicotelline can be considered as a suitable marker for tobacco-smoke driven particulate matter in SHS;
• The marker shows a ubiquitous presence even at low concentrations and geographical variability linked to population density and tobacco use prevalence;
• The mean load of tobacco smoke particulate in airborne particulate matter is 0.06 %.
• En 2010, about 1 % of the global mortality was attributed to SHS exposure. Lower respiratory infections in children younger than 5 years, ischaemic heart disease in adults, and asthma in adults and children indicate there is no risk-free level of exposure to SHS.

Given the abovementioned health implications, what does this study add to the scientific community?

Although airborne PM is generally loaded with several pollutants that can be mutagenic, genotoxic and carcinogenic due to different sources, now it is confirmed that a small load of PM comes exclusively from tobacco smoke, hence air is also contaminated with tobacco smoke.

Although the load appears to be too low to be of an immediate hazard, this marker has set a new standard on the possible chronic exposure to SHS/THS through inhalation of PM even in non-smoking environments.

The importance and significance of this study is that it has opened a gateway to research the potent tobacco-specific carcinogens present in PM, and their health implications in inducing lung cancer, but not only, associated with a continuous exposure. These are THS components which are the frontier of science associated with tobacco smoke and its health effects. There is the need to look into additional exposure pathways, including dermal uptake, hand-to-mouth transfer and by inhalation of secondary particles that form after re-emission from surfaces. This is where a suitable particle-phase marker will be used, to distinguish the contribution of past indoor smoking from what is an unavoidable contamination originating outdoors.