Le gaz cétène toxique se forme sur l’acétate de vitamine E en vapotant, suscitant un intérêt pour son rôle possible dans l’épidémie d’EVALI

Les efforts récents des Centers for Disease Control and Prevention (CDC), de la Food and Drug Administration américaine (FDA) et des autorités de l’État ont conduit à la détermination que l’acétate de vitamine E (AEV) est fortement associé à la cigarette électronique ou aux lésions pulmonaires associées à l’utilisation de produits de vapotage (EVALI) (1). L’AEV a été trouvée dans presque tous les échantillons de liquide pulmonaire des patients analysés et n’a pas été observée dans le liquide pulmonaire de cohortes saines. Malgré des preuves solides liant VEA à EVALI, son rôle présumé en tant qu’agent causal n’a pas encore été déterminé. Pour résoudre la question clé de savoir si l’AEV est un marqueur juste ou un médiateur important de l’EVALI, Wu et O’Shea (2) rapportent dans PNAS que l’AEV réagit lorsqu’elle est aérosolisée avec une cigarette électronique pour produire le gaz cétène hautement toxique. La confirmation que le cétène dérivé de VEA est un agent causal d’EVALI doit attendre une investigation clinique rigoureuse. Cependant, Wu et O’Shea (2) ont entre-temps découvert une piste convaincante.

L’un des aspects les plus préoccupants d’EVALI est son apparition agressive. Contrairement aux effets dévastateurs des cigarettes traditionnelles qui mettent des décennies à se manifester, EVALI a touché de jeunes patients qui ont développé des symptômes potentiellement mortels dans les heures qui ont suivi les nausées initiales et l’inconfort respiratoire (3). Cela semble compatible avec la toxicité du cétène, qui a été signalée comme causant des lésions pulmonaires graves et aiguës chez les modèles animaux au niveau alvéolaire dans les 24 h suivant l’exposition. La valeur limite d’exposition aiguë (létale) à 10 min pour le cétène est de 0,24 ppm (4).

Fait important, la découverte rapportée dans les PNAS selon laquelle le cétène peut être produit à partir d’AEV à l’aide d’un appareil de vapotage commercial (2) met en évidence la nécessité d’étudier les réactions chimiques qui se produisent pendant le vapotage pour améliorer la compréhension des voies toxicologiques. Certains partisans du vapotage ont dédaigné la pertinence des enquêtes chimiques non cliniques sur les toxines chimiques des aérosols de cigarettes électroniques, postulant que les vapoteurs peuvent efficacement autoréguler tout apport élevé de toxines simplement par perception sensorielle (5). Malheureusement, l’épidémie d’EVALI a montré que l’autorégulation par les vapoteurs n’était pas fiable au mieux et mortelle au pire. De plus, sans une étude axée sur la chimie, telle que rapportée par Wu et O’Shea (2), la pertinence potentielle du cétène pour EVALI serait passée inaperçue. C’est en grande partie parce que l’instabilité notoire du cétène rend sa détermination directe très peu pratique dans les échantillons de patients traités. Des stratégies de détection indirecte difficiles peuvent donc être nécessaires pour lier le cétène aux patients atteints d’EVALI, telles que la détermination des empreintes biologiques, y compris des protéines modifiées post-traductionnelles (4) et des produits de réaction caractéristiques.

La justification de la formation de cétène à partir de VEA trouve ses racines dans des rapports de 1938 décrivant la pyrolyse des esters organiques (6, 7). VEA possède un groupe fonctionnel acétate de phényle connu pour se convertir en douceur en cétène et en phénol (Fig. 1) (6). Cependant, la conversion thermique de l’AEV en cétène a une énergie d’activation relativement élevée (2), ce qui soulève la question de savoir si des niveaux significatifs de cétène peuvent se former à des températures de vapotage et dans des conditions réalistes pour les utilisateurs (8). Narimani et de Silva (8), par exemple, ont récemment calculé que la formation de cétène à partir de VEA n’est possible qu’à des températures supérieures à 500 ° C ou dans des conditions de « bouffée sèche ». Dans de telles conditions, ils ont déterminé que les concentrations de cétène dans les poumons atteindraient des niveaux sévères (30 ppm) (8).

La bouffée sèche est un terme familier utilisé par certains partisans du vapotage comme panacée aux rapports décrivant les niveaux de toxines dangereuses dans les aérosols de cigarettes électroniques (5). Le terme implique la condition selon laquelle les niveaux de solvant de la cigarette électronique sont si bas qu’ils empêchent une évacuation et un refroidissement efficaces des serpentins de chauffage, entraînant une surchauffe et la formation de niveaux élevés de produits de combustion partielle dangereux. Cependant, il a été démontré que les cigarettes électroniques peuvent émettre des niveaux dangereux de toxines en aérosol dans des conditions qui ne sont pas associées à une bouffée sèche (9). Par exemple, Narimani et de Silva (8) spéculent que, comme alternative à la bouffée sèche, la catalyse de surface pourrait permettre la formation de cétène dans des conditions de vapotage bénignes. En effet, il a été démontré de manière concluante par Shihadeh et ses collègues (10) que les fils de filaments de cigarettes électroniques présentent de forts effets catalytiques qui modulent la formation de toxines en aérosol à basse température.

Bien que la catalyse provenant de composants de dispositifs métalliques puisse conduire à la formation de cétène à des températures relativement basses, un problème non clairement noté dans les rapports récents portant sur le cétène est que la plupart des patients d’EVALI vapotaient du cannabis par opposition aux produits du tabac (1). VEA est utilisé pour la falsification du concentré de tétrahydrocannabinol (THC) (huile de cannabis). Il est important de noter que le THC est très visqueux et nécessitera plus de chaleur pour se vaporiser par rapport aux solvants et aux ingrédients des cigarettes électroniques du tabac. Par exemple, on sait que les matériaux à mèche de coton utilisés pour le vapotage de produits du tabac prennent feu lorsqu’ils sont utilisés pour le vapotage d’huile de cannabis (9). Une autre considération importante est que les cartouches de vape de THC contrefaites ont été utilisées par une grande proportion de patients EVALI (1, 11). De tels dispositifs présenteront une efficacité globale d’évacuation de la chaleur et de transfert de chaleur inférieure à celle des vaporisateurs authentiques autorisés dans les dispensaires et les vaporisateurs à usage médical. Ainsi, vapoter des matériaux frelatés hautement visqueux avec des appareils de vapotage bon marché et de mauvaise qualité optimisera les émissions d’aérosols toxiques.

En résumé, l’étude de Wu et O’Shea (2) montre que le vapotage d’AEV peut entraîner une exposition au gaz toxique cétène. Il s’agit d’une découverte importante qui incite déjà à d’autres investigations pour déterminer si le cétène produit à partir d’AEV joue un rôle causal dans EVALI (1). En outre, il démontre qu’une compréhension des réactions pouvant conduire à des émissions d’aérosols toxiques est nécessaire pour mettre davantage l’accent sur le dépistage des ingrédients chimiques dans les échantillons non filtrés. À l’heure actuelle, les CDC ne peuvent exclure que les produits chimiques préoccupants autres que les AEV, y compris les produits du tabac, jouent un rôle dans le développement de l’EVALI (1). Par exemple, Rahman et ses collègues (11) ont montré que de nombreux composés dangereux et potentiellement dangereux sont présents dans les aérosols dérivés de produits de vapotage récupérés chez des patients EVALI. Ceux-ci comprennent les hydrocarbures dérivés de solvants, les composés conjugués au silicium, les pesticides, les plastifiants, les polycaprolactones et les métaux (11). Enfin, l’étude de Wu et O’Shea (2) rappelle que les arômes, vitamines et autres molécules d’additifs jugés sûrs pour l’ingestion ne doivent jamais être supposés sûrs pour le vapotage sans preuve sous la forme de données rigoureuses fondées sur des preuves.