In una telefonata di cortesia a SE il Presidente di Malta giovedì al San Anton Palace, 11 febbraio 2021, Dott. Noel Aquilina del Dipartimento di Chimica, accompagnato dal Professor Emmanuel Sinagra, Capo del Dipartimento di Chimica e Preside della Facoltà di Scienze dell'Università di Malta, ha presentato i risultati di uno studio di riferimento. Questo studio mostra e conferma che il particolato aereo (PM), oltre a diversi componenti tossici, è anche contaminato da particolato indotto dal fumo di tabacco.

Dopo 30 anni, Dott. Noel Aquilina, insieme a ricercatori di fama mondiale legati al fumo di tabacco, Professore emerito Neal L. Benowitz e Dr. Peyton Jacob III dell'Università della California, San Francisco (UCSF), USA e chimico atmosferico e Fellow della Royal Society, Professor Roy M. Harrison, dell'Università di Birmingham, UK, terminò l'attesa per l'inafferrabile marcatore.

Questo notevole studio è stato pubblicato su una delle riviste più prestigiose sulla qualità dell'aria, Ambiente Internazionale ed è stato sostenuto dal California Tobacco-Related Disease Research Program, l'Istituto nazionale per l'abuso di droghe, il National Center for Research Resources e il UCSF Bland Lane Center of Excellence on Secondhand Smoke.

Nel 2016 sono state fumate circa 6 trilioni di sigarette in tutto il mondo. Considerando un valore conservativo, In tutto il mondo, fumo passivo (SHS) (dal solo fumo di sigaretta), rilascia nell'atmosfera circa 22 milioni di chilogrammi di nicotina e circa 135 milioni di chilogrammi di PM ogni anno. Qual è il destino di quelle particelle?

I criteri per un marcatore ideale sono che questo dovrebbe comportarsi in modo simile al materiale per il quale è un marcatore (in questo caso, sigaretta SHS PM) in una serie di condizioni ambientali e può essere rilevato a basse concentrazioni. Per questo scopo, storicamente, diversi studi hanno cercato di trovare un marker per mostrare l'esposizione a SHS ambientale. Dal 1991, il principale marcatore di scelta era la nicotina. Studi successivi hanno verificato che la nicotina si trova quasi esclusivamente in fase gassosa e sottovaluterebbe l'esposizione alla fase particellare di SHS; invecchia diversamente dalle altre sostanze spiegando così la scarsa correlazione con altri componenti SHS; ha un alto tasso di adsorbimento sulle superfici e si desorbe facilmente dalle superfici in assenza di fumo attivo. Ciò significava che la nicotina non era né adeguata né adatta come marker per SHS in PM. Negli ultimi 3 decenni, Sono stati provati e testati 16 diversi marcatori, ma tutti, in un modo o nell'altro, non sono riusciti a soddisfare le caratteristiche dei marcatori necessarie.

Nel 2013, presso la Divisione di Cardiologia, Programma di farmacologia clinica, Dipartimento di Medicina, UCSF, Nicotellina, un alcaloide tripyridina presente nelle foglie di tabacco e nel fumo di tabacco, a bassa volatilità, ha portato a ipotizzare che si troverebbe principalmente nel PM di SHS e dovrebbe quindi essere un utile tracciante per il PM del fumo di tabacco. Si pensava che la nicotellina fosse più stabile nell'ambiente rispetto ai traccianti precedentemente testati per SHS. Lo studio del 2013 condotto dal Dr. Jacob III, era limitato a una camera, ambiente altamente controllato, trattando con pochissimi campioni dispersi nell'aria a breve termine e campioni di polvere depositati. Tali risultati non erano sufficienti per verificare le caratteristiche del marcatore richieste.

Nel 2016, Dott.ssa Aquilina, uno dei pochi ricercatori europei affiliati al Thirdhand Smoke (THS) Research Consortium, è stato invitato da UCSF a:

• Coordinare una campagna completa di campionamento dell'aria in diversi paesi con climi diversi, per mostrare la presenza ubiquitaria di Nicotellina nei campioni aerodispersi. I campioni sono stati raccolti in sei città della California, inclusa San Francisco; STATI UNITI D'AMERICA, Birmingham; UK, tre siti a Hong Kong; PR Cina e Msida; Malta;
• Sviluppare un metodo analitico per estrarre la nicotina, Nicotellina e altri composti correlati al tabacco da campioni dispersi nell'aria;
• Convalidare il metodo di estrazione rispetto a un materiale di riferimento standard e dimostrare che la nicotellina può essere rilevata in modo affidabile a concentrazioni molto basse;
• Effettuare prove per verificare la stabilità atmosferica della Nicotellina in relazione alla Nicotina in PM.

I campioni per il test per mostrare la proprietà più importante e necessaria per un marcatore, stabilità atmosferica, e quindi confermare la sua idoneità come marker, sono stati raccolti presso l'Università di 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 %.
• Nel 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.