Numer 1-2 (246-247)
Strony 53-59
Polskie Towarzystwo Przyrodników im. Kopernika
Jo a n n a Ko ł o d z ie j c z y k
Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN Pasteura 3 02-093 Warszawa
K
osmos
PROBLEMY NAUK BIOLOGICZNYCH
WPŁYW DYMU TYTONIOWEGO NA LEUKOCYTY Dane epidemiologiczne z całego świata
wskazują, że palenie papierosów jest obecnie najczęstszą przyczyną chorób nowotworowych i układu krążenia oraz związanej z tymi choro bami przedwczesnej śmierci osób palących. Wskutek chorób związanych z paleniem tytoniu umiera rocznie około 3 milionów ludzi, nie osią gając 70 roku życia. Dotyczy to zwłaszcza boga tych krajów uprzemysłowionych, gdzie palenie
papierosów jest zjawiskiem powszechnym (B a r -
TECCHI i współaut. 1994). W tych państwach z roku na rok notuje się coraz większą umieral ność z powodu raka płuca, szczególnie wśród kobiet. W Holandii, Kanadzie i Norwegii wystę puje ponad sześcioprocentowy wzrost liczby zgonów rocznie, a w wielu innych państwach (USA, Belgii, Danii, Francji, na Węgrzech, w Niemczech, Polsce, Turcji, Japonii, Meksyku, Szwecji i Szwajcarii) utrzymuje się on na pozio mie 3-5% (D a v ie s i współaut. 1990, B o r in g i współaut. 1992, B a r t e c c h i i współaut. 1994,
D r ie s k e n s i współaut. 1997, G u r s e l i współaut. 1998) (Tabela 1). Nałóg palenia może mieć wię kszy wpływ na długość życia człowieka, niż bieda i zacofanie kraju, w którym żyje. Świadczą o tym obserwacje Mc C o r d a i F r e e m a n a (1990), którzy wykazali, że w 1980 roku kilkunastoletni chłopiec z Bangladeszu miał większą szansę dożycia 65 lat, niż jego rówieśnik z Nowego Jorku, zamieszkały w Harlemie. W 1990 roku szanse mieszkańca Harlemu były jeszcze mniej sze, czego powodem jest bardzo wczesne rozpo czynanie palenia papierosów przez młodzież tam zamieszkałą i wyjątkowo duża ilość papie
rosów, wypalanych dziennie ( N o r t h r i d g e i
współaut. 1998).
Palenie tytoniu zwiększa ryzyko powstania najgroźniejszych i najczęściej występujących na świecie nowotworów złośliwych, takich jak nowotwory płuca, jelita grubego i odbytnicy,
szyjki macicy, nerki, trzustki i pęcherza moczo wego, a także górnych dróg oddechowych (tcha wicy, krtani, jamy ustnej), przełyku i prawdo podobnie wątroby. Palenie może spowodować także zawał mięśnia sercowego oraz choroby naczyń krwionośnych obwodowych i mózgo wych, takie jak miażdżyca i tętniaki. Może też być przyczyną nienowotworowych chorób płuc — rozedmy i przewlekłego nieżytu oskrzeli oraz choroby krwi — przewlekłej białaczki szpikowej
(W y n d e r i H o ffm a n 1968, D a v is i współaut. 1990, B a r t e c c h i i współaut. 1994, W y n d e r i H o ffm a n 1994, M u r p h y i współaut. 1995, W r o n k o w s k i 1996, C e ra m i i współaut. 1997, D r ie s k e n s i współaut. 1997, P o n c e i współaut. 1997, G u r s e l i współaut. 1998, H o w a r d i współaut. 1998)
W Stanach Zjednoczonych, gdzie w ciągu ostatnich lat palenie było przyczyną 40-45% zgonów na choroby nowotworowe (przy czym 90-95% przypadków raka płuca i 80% przypad ków raka przełyku wystąpiło u palaczy w wieku 29-69 lat) nałóg ten uznano za najczęstszą przyczynę przedwczesnego zgonu lub inwalidz twa. R. Doli i R. Peto określili w 1981 roku, że palenie tytoniu jest przyczyną średnio 30% zgo nów na nowotwory złośliwe w populacji amery kańskiej . Podobny odsetek oszacowano dla po pulacji polskiej (B a r t e c c h i i współaut. 1994,
M u rp h y i współaut. 1995, W r o n k o w s k i 1996,
M u s c a t i współaut. 1997) (Tabela 2). Wynikiem tego jest prowadzona w wielu krajach na szero ką skalę kampania antynikotynowa. Toksyczne składniki zawarte w dymie papierosów w silny i niekorzystny sposób działają też na białe ciał ka krwi — leukocyty, stanowiące naturalną barierę obronną organizmu, chroniąc go przed bakteriami, czynnikami wywołującymi alergię, a nawet niektórymi komórkami nowotworowy mi.
Tabela 1. Liczba zgonów na raka płuc na 100 000 mieszkańców, pod koniec lat 80-tych (według Bo r in g a i
współaut. 1992). * mężczyźni
SKŁADNIKI DYMU TYTONIOWEGO I ICH ROZPRZESTRZENIANIE SIĘ W ORGANIZMIE
Dym papierosowy jest aerozolem, składają cym się z mieszaniny gazów i zawieszonych w tej mieszaninie cząstek stałych. Podczas wypa lenia jednego, średniej wielkości papierosa uwalnia się około 500 mg dymu. Stężenie czą stek w 1 ml dymu pochodzącego z jednego papierosa bez filtra wynosi 5 x 1 0 , jest to więc niezwykle gęste środowisko oddechowe. Dla po równania — największe opisane dotąd stężenie cząstek stałych w zanieczyszczonym powietrzu miejskim wynosi 105cząstek/ml. Średnica czą stek dymu tytoniowego waha się od 0,15 pm do
1,0 pm, mogą więc one uszkadzać tkankę płuca i zwiększać ryzyko wystąpienia chorób tego na rządu (W y n d e r i H o ffm a n 1968, 1994; M o o r e
1999).
Tabela 2. Ogólna liczba zgonów na raka płuc, związanych z paleniem papierosów w USA (1990 rok) i w Polsce (1996 rok) (według Ba r t e c c h ie g o i
współaut. 1994 i Wr o n k o w s k i e g o 1996).
Przyczyna zgonu USA Polska
choroby układu sercowo- -naczyniowego
179820
rak płuca 119920 20686
inne nowotwory 31402 17409
choroby układu oddechowego 84475
W dymie papierosowym wykryto około 4000 składników; 92% stanowią komponenty gazo we, a 8% to substancje stałe. Wśród składników fazy gazowej znajdują się między innymi tlenki węgla i azotu, amoniak, cyjanowodór, formalde hyd. W skład fazy stałej dymu wchodzą związki nitrozowe, akroleina, benzen, nikotyna, fenol,
metale śladowe — kadm i radioaktywny polon 210. W dymie tytoniowym znajdują się prawie wszystkie najgroźniejsze kancerogeny, co po woduje, że zwiększa on znacznie ryzyko zacho rowania na nowotwory. Do najsilniejszych kan- cerogenów w dymie należą składniki smoliste, zawierające węglowodory policykliczne (między
innymi benzopiren), a także nitrozoamina (W y
n d e r i H o ffm a n 1968). Składniki te dostają się do tkanek poprzez układ oddechowy, podczas wdychania dymu (np. benzopiren i polon), a
także przenikają z krwi jak nitrozoamina (C e r a
mi i współaut. 1997). Rozprzestrzeniają się one
w całym organizmie i zalegają w różnych narzą dach. Wykazano na przykład, że w płucach, krwi i wątrobie palaczy znajduje się 3-4 razy więcej polonu 210 niż u osób niepalących (WY
NDER i H o ffm a n 1968, H o lt z m a n i I l c e w i c z
1966, R a je w s k y i S t a h l h o f e n 1966), w ko
ściach palaczy jest dwa razy więcej ołowiu i polonu 210 (H o ltz m a n i I l c e w i c z 1966, W y n d e r
i H o ffm a n 1968, 1994), a w ich moczu stwier dzono o połowę więcej kancerogennych metabo
litów tryptofanu niż u niepalących (W y n d e r i
H o ffm a n 1968). W tkance sutka palących ko
biet stwierdzono obecność benzopirenu, które go śladów nie znaleziono u kobiet niepalących
(Is h ib e i współaut. 1998).
Szkodliwy wpływ dymu zaznacza się już w jamie ustnej, gdzie wdychany dym zatrzymuje się zaledwie przez kilka sekund. Zachodzi tu częściowa adsorpcja niektórych jego składni ków, a zwłaszcza lotnych substancji hydrofilo- wych, które mają właściwości kancerogenne i rzęsko toksyczne (W y n d e r i H o ffm a n 1968).
WPŁYW DYMU PAPIEROSOWEGO NA LEUKOCYTY JAMY USTNEJ
Belgia 77.2* Wielka Brytania 60.9* USA 56.9* Japonia 28.6 Szkocja 21.1* Meksyk 15.2*
W obrębie jamy ustnej człowieka znajdują się duże ilości aktywnych leukocytów. Ich
cyto-plazma i zawarte w niej organella pozostają w stałym ruchu. Leukocyty te mają zdolność wy
suwania pseudopodiów, dzięki czemu mogą po ruszać się i pochłaniać bakterie oraz obumarłe komórki (fagocytować). Zdolność ukierunkowa nej migracji i fagocytozy to podstawowe cechy komórek układu obronnego, decydujące o ich skuteczności w czasie infekcji i stanów zapal nych (G u y to n 1986, S p r in g e r 1995, K o ł o d z i e j c z y k 1998).
Leukocyty jamy ustnej jako pierwsze nara żone są na szkodliwy wpływ dymu.
O szczególnie dużej wrażliwości tych komó rek świadczą zakłócenia w ich funkcjonowaniu, występujące już po wypaleniu przez człowieka jednego papierosa. Przyjmują one wtedy kształt kulisty, ich cytoplazma nieruchomieje, a orga nella wykazują tylko ruchy Browna. W
cytopla-zmie pojawiają się też dodatkowe pęcherzyki. Wszystkie te zmiany świadczą o uszkodzeniu i degeneracji komórek. Większość białych krwi nek traci zdolność do formowania pseudopo diów i lokomocji. Występują zakłócenia w fago- cytozie. Ten stan utrzymuje się przez 40-60 minut po ekspozycji leukocytów na dym tyto niowy (E ic h e l i S h a h r ik 1969, C o r b e r a n d i współaut. 1979). Hamowanie aktywności leu kocytów jamy ustnej przez papierosy, oceniane na 50-100%, przypisuje się przede wszystkim akroleinie i cjankowi, chociaż substancje te znajdują się w fazie gazowej dymu w bardzo niskich stężeniach (1 x 10-6- 2,5 x 10~6 M dla akroleiny i 1 x 10-5- 4,6 x 10"5 M dla cjanku)
(E ic h e l i S h a h r ik 1969).
WPŁYW PALENIA PAPIEROSÓW NA LICZBĘ BIAŁYCH KRWINEK
Średnia liczba leukocytów u ludzi, przyjmo wana za normę fizjologiczną, jest różna, w za leżności od rasy, płci i wieku. U ludzi rasy białej średnia liczba leukocytów jest wyższa niż u ludzi rasy żółtej i czarnej (Tabela 3). Kobiety mają średnio więcej leukocytów niż mężczyźni,
a niemowlęta dwa razy więcej niż dorośli (F r ie d
man i współaut. 1973).
Tabela 3. Średnia liczba leukocytów w 1 mm3 krwi (wdług Fr ie d m a n a i współaut. 1973).
Rasa biała 7300
Rasa żółta 7100
Rasa negroidalna 6500
U wszystkich palaczy, niezależnie od ich rasy, wieku i płci, obserwuje się ogólne zmiany w liczbie i obrazie krwinek białych, związane bezpośrednio z oddziaływaniem dymu tytonio wego. Po raz pierwszy zjawisko to zaobserwowa li przed 50 laty naukowcy niemieccy, a późniejsze badania potwierdziły ich obserwacje
(F ried m a n i współaut. 1973). Wpływ dymu pa
pierosowego na liczbę leukocytów uwidacznia się bezpośrednio po paleniu, ale ma też chara kter długofalowy. Obliczono, że po 30-50 minu tach od wypalenia papierosa następuje około 30% wzrost liczby leukocytów w organizmie
(S u łe k i J ę d r z e j c z a k 1973). U ludzi palących, a także u byłych palaczy przez pewien okres po rzuceniu nałogu, stan ten utrzymuje się. Wy stępuje u nich znacznie większa liczba leukocy tów obwodowych niż u osób niepalących. Róż nicę między tymi dwoma grupami szacuje się na około 30%, co stanowi około 1500-1800
białych ciałek więcej w 1 mm3 krwi ( C o r r e i
współaut. 1971, F r ie d m a n i współaut. 1973,
N o b l e i P e n n y 1975). U wszystkich palaczy stwierdzono też wyraźną zależność pomiędzy liczbą leukocytów a ilością wypalanych papie rosów, długością trwania nałogu oraz sposobem palenia ( C o r r e i współaut. 1971, F rie d m a n i
współaut. 1973). Im więcej i dłużej człowiek pali, tym bardziej wzrasta liczba leukocytów w jego organizmie (w granicach trzydziestu-trzy- dziestu kilku procent). U osób zaciągających się dymem jest więcej białych ciałek krwi, niż u palaczy nie wdychających dymu głęboko.
Zwiększona liczba białych ciałek krwi u pa laczy jest wynikiem długotrwałego drażnienia dróg oddechowych dymem tytoniowym, które prowadzi w końcu do przewlekłego nieżytu oskrzeli, charakteryzującego się uporczywym
kaszlem (F rie d m a n i współaut. 1973). Ilościo
wym zmianom liczby leukocytów u palaczy to warzyszą też zmiany w składzie procentowym poszczególnych grup krwinek. U osób palących występuje podwyższona liczba leukocytów poli- nuklearnych, czyli neutrofili (neutrofilia) przy jednoczesnym zmniejszonym procencie limfo
cytów (limfopenia). Wartości te — dla neutrofilii mniej więcej 30-32% oraz dla limfopenii kilka procent — osiągają podobny poziom, jak u
ludzi narażonych na długotrwały stress ( C o r r e
i współaut. 1971, N o b l e i P e n n y 1975).
Liczba leukocytów zmienia się u człowieka wraz z wiekiem. U osób niepalących te fizjologi czne zmiany polegają na stopniowym obniżaniu się średniej liczby białych krwinek mniej więcej do 40 roku życia. W tym okresie ich liczba jest najmniejsza, a potem stopniowo rośnie. U pala czy zjawisko to przebiega odwrotnie. Liczba leu kocytów zwiększa się u nich do około 40 roku życia, wtedy osiąga maksymalną wartość, a
następnie stopniowo maleje (F rie d m a n i współ
aut. 1973). Na powierzchni neutrofili stwierdzo no obecność specyficznego receptora dla niko tyny. Za jego pośrednictwem alkaloid ten może wiązać się z leukocytami nawet przy niskim stężeniu nikotyny, występującym we krwi pala czy (2 x IO-7 M). Prawdopodobnie więc receptor nikotynowy odgrywa istotną rolę w oddziaływa
niu dymu papierosowego na leukocyty (D a v ie s
i współaut. 1982). Nikotyna przyczynia się po średnio do wzrostu liczby leukocytów, induku
jąc uwalnianie katecholamin do krwi (F rie d m a n
i współaut. 1973, S u ł e k i J ę d r z e j c z a k 1973). Nadmiar uwalnianych katecholamin prowadzi między innymi do podwyższenia tętniczego ciś nienia krwi, do wzrostu jej lepkości i wzmożonej agregacji płytek krwi ( P r e i s l e r 1991, Z a p a ls k i
1991).
WPŁYW DYMU TYTONIOWEGO NA AKTYWNOŚĆ LEUKOCYTÓW KRWI OBWODOWEJ
Doświadczenia in vitro przeprowadzone na leukocytach izolowanych z krwi wykazały, że cały dym tytoniowy — zarówno jego faza gazo wa, jak i frakcja rozpuszczalna w wodzie — jest
silnym inhibitorem chemotaksji (B r id g e s i
współaut. 1977, C o r b e r a n d i współaut. 1980). Stwierdzono, że podobny wpływ wywiera dym na leukocyty w organizmie. Najsilniej i bezpo średnio narażone są na jego działanie leukocyty jamy ustnej. Jak już wspomniano, większość z nich całkowicie traci zdolność samodzielnego poruszania się, a te, które nadal mogą się po ruszać pokonują znacznie krótsze odległości. Leukocyty krwi obwodowej są mniej narażone na wysokie stężenie składników dymu, ale i one reagują na zawarte w nim toksyny. Przejawia się to obniżoną reakcją chemotaktyczną i mniejszą ruchliwością białych krwinek palaczy w porównaniu z leukocytami osób niepalących
i byłych palaczy. Izolowane z krwi palaczy leu kocyty w warunkach in vitro pokonywały 2-3 razy krótsze odległości niż krwinki białe pobra ne z krwi osób niepalących (N o b l e i P e n n y 1975,
B r id g e s i współaut. 1977, C o r b e r a n d i współ aut. 1979). Oprócz obniżonej ruchliwości, w leukocytach poddanych działaniu dymu papie rosowego stwierdzono upośledzenie funkcji od dechowych, mniejsze zużycie tlenu i dwukrotny
wzrost katabolizmu glukozy (B r id g e s i współ
aut. 1977, C o r b e r a n d i współaut. 1980). Wszy stkie te zmiany mogą być związane z utrzymu jącą się u palaczy zwiększoną liczbą neutrofili we krwi obwodowej, przekraczającą wartości uważane za fizjologiczne. Według współczes nych badań lekarskich neutrofilia ta wiąże się z zakłóceniami w podstawowych funkcjach leu
kocytów — adhezji i migracji (H r y c e k 1993).
WPŁYW DYMU TYTONIOWEGO NA LEUKOCYTY DRÓG ODDECHOWYCH
Zmiany właściwości adhezyjnych białych ciałek krwi, związane z ich kontaktem z dymem tytoniowym, mogą być główną przyczyną rozwo- ju niektórych chorób płuc (w tym rozedmy) i miażdżycy naczyń ( B lu e i J a n o f f 1978, J a n o f f
1985). Pod wpływem dymu tytoniowego w płu cach palaczy gromadzą się makrofagi alweolar- ne i ich prekursory — monocyty, w ilościach znacznie przekraczających wartości fizjologicz ne (F ir lik 1991). Makrofagi płucne pod wpły wem dymu tytoniowego wytwarzają i/lub wy dzielają substancje przyciągające neutrofile. Stwierdzono to na podstawie badań makrofa- gów izolowanych z organizmu palaczy i hodo wanych in vitro (H u n n in g h a k e i współaut. 1980, M e r r i l l i współaut. 1980, C o h e n i współaut.
1982, J a n o f f 1985). Makrofagi osób niepalą
cych nie wykazują takich właściwości ( J a n o f f
1985). Sama nikotyna działa jako chemoatra- ktant jedynie w wysokich, niefizjologicznych stężeniach. W niskich stężeniach, w jakich wy stępuje ona w osoczu palaczy (5-50 nm/ml) wzmaga jednak reakcję neutrofili na inne czyn
niki chemotaktyczne, w tym na C5a, powstający w organizmie aktywny peptyd, jeden z najsil
niejszych chemoatraktantów dla neutrofili (T o t-
t i i współaut. 1983, J a n o f f 1985).
W przyciąganiu neutrofili do ścian naczyń krwionośnych w płucach i ich aktywacji bierze też udział cytokina IL-8, jeden z najlepiej pozna nych mediatorów procesu zapalnego, wydziela
ny przez pobudzone komórki śródbłonka (B e l-
LOCQ i współaut. 1998).
Pod wpływem wydzielanych przez makrofa gi chemoatraktantów, w drogach oddechowych palaczy gromadzą się znaczne ilości neutrofili. Uaktywnione neutrofile przylegają same bądź wraz z płytkami krwi do śródbłonka wyściełają cego małe tętniczki lub żyłki, a także do śród
błonka dużych naczyń, na przykład aorty (K il-
b u rn i Mc K e n z ie 1975, J a n o f f 1985, B u r n s i współaut. 1999). Mechanizm tego zjawiska jest prawdopodobnie taki sam, jak mechanizm ad hezji izolowanych monocytów, eksponowanych w warunkach in vitro na niewielkie dawki dymu papierosowego. Ilość dymu pochodząca z jedne
go wypalonego papierosa powoduje wzrost eks presji adhezyjnej integryny CD 1 lb na powierz chni monocytów oraz jednoczesny wzrost eks presji odpowiednich przeciwreceptorów na po wierzchni śródbłonka (ICAM-1, VCAM-1 i ELAM-1). Skutkiem tej aktywności jest zwię kszona o 70 do 90% adhezja monocytów do
komórek endotelium ( K a l r a i współaut. 1994).
Tabela 4. Białka niszczone przez elastazę, uwalnianą przez pobudzone dymem neutrofile.
białko mieisce występowania
elastyna tkanka łączna płuc
kolagen typu III tkanka łączna płuc, naczyń krwionośnych i jelit
kolagen typu IV błona podstawna (epitelium i endotelium)
fibronektyna stroma interstycjalna
immunogłobuliny surowica krwi i płynów ustrojowych
Nasilona adhezja cyrkulujących we krwi neutrofili do ścian naczyń krwionośnych jest wspólną cechą patologicznego mechanizmu większości chorób, związanych z ekspozycją leukocytów na dym papierosowy.
Nagromadzone w przestrzeniach płucnych (pęcherzykach płucnych, oskrzelikach i oskrze lach) neutrofile uwalniają z granul sekrecyj- nych enzymy proteolityczne, między innymi ela stazę. W warunkach fizjologicznych elastaza uwalniana jest tylko przez leukocyty gotowe do fagocytowania drobnoustrojów lub uwalnia się z martwych neutrofili. Nadmierne uwalnianie
elastazy w płucach jest zjawiskiem szkodliwym dla organizmu, gdyż enzym ten degraduje wiele białek i glikoprotein, pełniących ważne funkcje. Elastaza niszczy między innymi białka budują ce tkankę łączną płuc, białka osocza i elementy krwi (R o d r ig u e z i współaut. 1977, B l u e i Ja- n o f f 1978, J a n o f f 1985) (Tabela 4).
Oprócz procesu nadmiernego wydzielania przez neutrofile niszczącej białka i elementy krwi elastazy, w organizmie palaczy zachodzi jeszcze jedno, potęgujące ten efekt zjawisko. Znajdujące się w dymie papierosowym czynniki utleniające, a także metabolity, uwalniane przez stymulowane dymem makrofagi i neutro file, inaktywują inhibitory elastazy płuc, między
innymi ceruloplazminę (B lu e i J a n o f f 1978,
J a n o f f 1985, F i r l i k 1991). Inhibitory te chronią tkankę łączną płuc przed degradacją i uszko dzeniami, powstającymi podczas infekcji, kon trolując ilość czynnej elastazy. Dym papieroso wy, obniżając ilość czynnych inhibitorów ela stazy, powoduje tym samym dodatkowy wzrost poziomu aktywnej elastazy w organizmie.
Na skutek patologicznej adhezji leukocy tów do ścian naczyń i uwalniania enzymów hydrolitycznych, niszczących tkankę łączną, w płucach palaczy zachodzą liczne zmiany chorobowe. Polegają one między innymi na niszczeniu przegród między pęcherzykami płucnymi, rozdęciu pęcherzyków płucnych i drobnych oskrzelików i utracie elastyczności płuc. Rozwija się rozedma [emphysema pulmo- nium) — poważna choroba, w znacznym stopniu upośledzająca funkcjonowanie układu odde chowego.
WPŁYW WITAMINY C NA SKUPIANIE SIĘ LEUKOCYTÓW I ICH ADHEZJĘ DO ŚRÓDBŁONKA
Indukowanej przez dym tytoniowy patologi cznej adhezji leukocytów do ścian naczyń krwionośnych oraz tworzeniu przez nie skupisk z płytkami krwi na ścianach naczyń można w pewnym stopniu zapobiegać, stosując odpo wiednią dietę. Wykazano, że dieta bogata w witaminę C oraz w witaminę E opóźnia postęp miażdżycy naczyń u zwierząt doświadczalnych i zmniejsza umieralność z powodu chorób ser-
cowo-naczyniowych u ludzi (G e y i współaut.
1993, L e h r i współaut. 1994).
Rozpuszczalna w wodzie witamina C hamu je działanie selektyny-P, cząsteczki adhezyjnej
uaktywniającej się na powierzchni komórek śródbłonka i płytek krwi w krótkim czasie po ich pobudzeniu. Utrudnia w ten sposób wiąza nie się tej cząsteczki z odpowiednimi ligandami na powierzchni pobudzonych leukocytów. Wi tamina C może też neutralizować rodniki tleno
we, znajdujące się w dymie. Zapobiega to usu waniu atomów wodoru z łańcuchów kwasów tłuszczowych i zapoczątkowaniu utleniania li
pidów ( L e h r i współaut. 1994). Jest to bardzo
istotne, ponieważ niektóre produkty utleniania lipidów, wykryte w zwiększonych ilościach w błonie plazmatycznej palaczy, w warunkach in vitro aktywowały leukocyty i indukowały ich adhezję do śródbłonka poprzez receptor czynni
ka aktywującego płytki'— PAF (L e h r i współaut.
1994). W osoczu krwi palaczy stwierdzono zna cznie przekraczające normę zużycie witaminy C. Prawdopodobnie organizm osób palących w ten sposób stara się przeciwdziałać szkodliwe mu wpływowi zawartych w dymie papieroso wym toksyn. Aby ochrona organizmu przed chorobami układu sercowo-naczyniowego była maksymalnie skuteczna, poziom progowy za wartości witaminy C w diecie powinien wynosić
40-50 ąM, a witaminy E — 27,5-30 ąM (Ge y i
współaut. 1993). Należy jednak pamiętać, że utrzymanie tego poziomu witaminy C za pomo cą odpowiedniej diety może zmniejszać skutki
działania dymu tytoniowego na organizm, ale nie zapobiega całkowicie rozwojowi patologicz nych zmian związanych z nałogiem palenia.
THE EFFECT OF CIGARETTE SMOKE ON LEUKOCYTES S u m m a ry
Cigarette smoking is at present the leading cause of premature death in the developed countries. Tobacco may also influence the defense mechanisms of the body, because cigarette smoke’s components affect on the functions, count and pattern of white blood cells. Polymorphonuclear leuko cytes (PMN) obtained from smokers exhibit a depressed chemotactic response and lowered motility. Cigarette smok
ing is a major risk factor in the development of pulmonary emphysema in man, because the cigarette smoke causes accumulation of leukocytes in lung tissue and subsequent release of PMN elastase. Dietary vitamin C afford protection from cigarette smoke-induced changes in adhesion of leu kocyte to endothelium.
LITERATURA
Ba r t e c c h i., Mac Ke n zie T., Sc h r ie r R., 1994. The human
costs o f tobacco use. N. Engl. J. Med. 330, 907-912. Bellocq A., An to in e M., Fla h a u l tA., Ph ilip pe C., Cr e sta n i
B., Ber n au d inJ-F., Mayau dCH ., Mil le r o nB., Ba u dL.,
Ca d r a n e lJ., 1998. Neutrophil alveolitis in bronchioloal-
veolar carcinoma. Induction by tumor-derived inter- leukin-8 and relation to clinical outcome. Am. J. Pathol. 52, 83-92.,
Blue M-L., Ja n o ff A ., 1978. Mechanisms o f emphysema in cigarette smokers. A m . Rev. Respir. Dis. 117, 317-325.
Bo r in gC., SguiRES T., TongT., 1992. Cancer Statistics 1992. Cancer J. Clin. 42, 19.
Br id g esR., Kr a a lJ., Hu a n gL., Ch a n c e l l o rM ., 1977. Effects of tobacco smoke on chemotaxis and glucose metabolizm o f polymorphonuclear leukocytes. Infec. Immun. 15, 115-123.
Burns A., Bow d e nR., Ab eY., Wa l k e rD., Sc o t tI., En tm a n n M., Sm ith C., 1999. P-selectin mediates neutrophil ad
hesion to endothelial cell borders. J. Leukocyte Biol. 65, 299-306.
Ceram i C., Fo u n d s H., Nic h o l lI., Mit su h a sh iT., Gio rd an o D., Va n pa tt e n S., Le e A., A L - Ab ed Y., Vla s sa r a H.,
Bu c a laR., Ce r am iA., 1997. Tobacco smoke is a source
o f toxic reactive gly cation products. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 13915-13920.
Cohen A ., Ch e n o w e th D., Hu g li T. 1982. The release o f elastaze, myeloperoxidase, and lysozyme from human alveolar macrophages. Am. Rev. Respir. Dis. 126, 241-247.
CORBERAND J ., NGUYEN F., HUNG D O A ., DUTAUG., LAHARRAGUE
P., Fon tan ille aA., Gle ize s B., 1979. Effect o f tobbaco
smoking on the functions o f polymorphonuclear leuko cytes. Infec. Immun. 23, 577-581.
Cor b e r and J., La h a r r a g u e P., Ng u ye n F., Du tau G., Fo n t a-
nillesA., Gle ize sB., Gyr a r d E., 1980. In vitro effect of
tobacco components on the functions o f normal human polymorphonuclear leukocytes. Infec. Immun. 30, 649- 655.
Corre F., Le llo u gh J., Sc h w a r tz D., 1971. Smoking and
leukocyte counts. Lancet 18, 632-634.
Da viesB., HossW., LinJ-P., Lio n e ttiF., 1982. Evidence fo r
a noncholinergic nicotine receptor on human phagocytic leukocytes. Mol. Cell. Biochem. 44, 23-31.
Da v is D., Ho e l D., Fo x J., Lo p e z A., 1990. International
trends in cancer mortality in France, West Germany, Italy, Japan, England and Wales and the USA. Lancet 336, 474-481.
Drie sk e n sS., Qu a t a e r tP., Ta ff o r e a uJ., Va n Oy e nH., 1997.
Age-period-cohort model: trends in mortality from lung
cancer in women, Belgium 1971-1990. Arch. Publ. Health. 55, 99-117.
Eic h e lB., Sh a h r ikH., 1969. Tobbaco smoke toxicity: loss of
human oral leukocytefunction andfuid-cell metabolizm. Science 166, 1424-1427.
Fir l ikM ., 1991. Wpływ palenia tytoniu na układ oddechowy. Biblioteka Różdżkarza 16, 41-49.
Fr iedm anG.D., Sie g ie lau bA., Se l t z e rC., Fe l d m a nR., Collen M., 1973. Smoking habits and the leukocyte count. Arch. Environ. Health 26, 137-143.
Ge yK.F., Mo se rU.K., Jor d a nP., St a h e l inH.B., Eic h h o lz e r
M ., Lu din E., 1993. Increased risk o f cardiovascular
disease at suboptimal plasma concentrations o f essen tial antioxidants: an epidemiological update with special attention to carotene and vitamin C. Am. J. Clin. Nutri tion 57 (Suppi.), 787S-797S.
Gu r s e lG., Le v e n tE., Oz tu r kC., Ka r a l e zl iA., 1998. Hospi
tal based survey o f lung cancer in Turkey, a developing country, where smoking is highly prevalent. Lung Cancer 21, 127-132.
Gu yto n A., 1986. Textbook o f medical physiology. W . B. Sanders Company, str. 51-59.
Ho l t z m a nR ., Il c e w ic zF., 1966. Lead-210 and polonium-210 in tissues o f cigarette smokers. Science 153, 1259- 1260.
How arsG., Wa g e n k n e c h tL., Bu r k eG., Die z-Ro u xA., Ev a ns G., MC Go v e r n P., Nie to F., Te ll G., 1998. Cigarette
smoking and progression o f atherosclerosis. JAMA 279, 119-124.
Hr yc e kA., 1993. Functional characterization o f peripheral
blood neutrophils in patients with primary hypothyroid ism. Folia. Biol. (Praha) 39, 304-310.
Hu n n in g h ak e G., Ga d e k J., Fa le s H., Cr ys t al R., 1980.
Human alveolar macrophage-derived chemotactic factor fo r neutrophils. J. Clin. Invest. 66, 473-483.
Ish ib e N., Ha n k in s o nS., Cold itzG., Spie g e lm a nD., Wille tt
W ., Sp e ize r F., Ke ls e y K ., Hu n t e r D., 1998. Cigerette
smoking, cytochrome P450 1A1 polymorphisms, and breast cancer risk in the nurses’ health study. Cancer Res. 58, 667-672.
Ja n o f f A., 1985. Elastases and emphysema. Current as
sessment o f the protease-antiprotease hypothesis. Am. Rev. Respir. Dis. 132, 417-433.
K a lr a V., Y in g Y., D e e m e r K ., N a ta r a ja n R., N a d le r J., C o a te s
T., 1994. Mechanism o f cigarette smoke condensate induced adhesion o f human monocytes to cultured en dothelial cells. J. Cell. Physiol. 160, 154-162.
Kil b u r n K., M c Ke n zie W ., 1975. Leukocyte recruitment to airways by cigarette smoke and particle phase in con trast to cytotoxicity o f vapor. Science 189, 634-636.
Ko ło d z ie jc z yk J. 1998. Toczenie się granulocytów —
pierwszy etap przechodzenia tych komórek przez ściany naczyń krwionośnych. Kosmos 47, 53-59.
Le h rH-A., Fre iB., Ar fo r s K-E., 1994. Vitamin C prevents
cigarette smoke-induced leukocyte aggregation and ad hesion to endothelium in vivo. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 7688-7692.
Me Cord C., Fr e e m a n H .P., 1990. Excess mortality inHarlem. N. Engl. J. Med. 322, 173-177.
Me rrill W., Na e g e l G., Ma tt h a y R., Re yn o ld s H., 1980.
Alveolar macrophage-derived chemotactic factor. Kine tics o f in vitro production and partial characterization. J. Clin. Invest. 65, 268-276.
Mo o re P., 1999. New evidence links air pollution with lung
cancer. Lancet 353, 729.
Mu r ph y G., La w re n c e W., Le n h ar d R., 1995. American
Cancer Society Textbook o f Clinical Oncology, Wyd II, Atlanta, Ga.
Mu s c at J., Ste l lm a n S., Zh a n g Z., Ne u g u tA., Wy n d e r E., 1997. Cigarette smoking and large cell carcinoma o f the lung. Lung Cancer 21, 136.
Noble R., Pen n y B., 1975. Comparison o f leukocyte count
and function in smoking and nonsmoking young men. Infec. Immun. 12, 550-555.
No r th r id g e M ., Morabla A ., Ga n z M ., Ba s s e t t M ., Ge m so n D., An d r e w s H., M C Co rd C., 1998. Contribution of smoking to excess mortality inHarlem. A m . J. E p id e m i ol. 147, 250-258.
Po n c e E., Gu zm an V ., Go n z a l e z F., Pa c h e c o R., Av il a M., 1997. Trends o f lung cancer mortality in Mexico. Arch. Med. Res. 28, 565-570.
Pr e is le r E., 1991. Palenie tytoniu i niektóre mechanizmy
miażdżycy. Biblioteka Różdżkarza 16, 65-75.
Ra je w s k yB., Sta h l h o f e nW., 1966. Polonium-210 activity in
the lungs o f cigarette smokers. Nature 209, 1312-1313. Rod r ig u e zR., Wh iteR., Se n io rR., Le v in eE., 1977. Elastase
release from human alveolar macrophages: comparison between smokers and nonsmokers. Science 198, 313- 314.
Sp r in g e rT., 1995. Traffic signals on endotheliumfor lympho
cyte recirkulation and leukocyte emigration. Ann. Rev. Physiol. 57, 827-872.
Su łe kK., Ję d r zejc za kW., 1973. Wpływ palenia papierosów
na liczbę i obraz krwinek białych. Wiadomości Lekar skie 26, 725-728.
Tora N., Mc Cu s k e rK., Ca m p b e l lE., Gr iffin G., Se n io rR., 1983. Nicotine is chemotactic fo r neutrophils and enhan ces neutrophil responsiveness to chemotactic peptides. Science 223, 169-171.
Wr o n k o w skiZ., 1996. Rak w Polsce. Świat Nauki 11, 105- 106.
Wy n d e rE., Ho ffm a n D., 1968. Experimental tobacco carci
nogenesis. Science 162, 862-871.
Wy n d e r E., Ho ffm an D., 1994. Smoking and lung cancer:
scientific challenges and opportunities. Public Issues, str. 5284-5295.
Za pa ls k iS., 1991. Wpływ palenia tytoniu na częstość wys
tępowania i przebieg chorób tętnic kończyn. Biblioteka Różdżkarza 16, 75-83.
