Dans la plupart des pays, les paquets de cigarettes en carton affichent des images ou du texte qui avertissent les fumeurs des risques accrus de crises cardiaques, de cancer et de complications de la grossesse qui accompagnent l’allumage. Bon nombre de ces risques sont associés à l’inhalation de fumée de tabac par la bouche. Mais ce qui est moins souvent mis en avant, c’est l’effet que le tabagisme peut avoir sur la surface des yeux.
Le tabagisme est lié à la dégénérescence maculaire liée à l’âge, au glaucome et à la cataracte, certaines des principales causes de cécité et de perte de vision sévère dans le monde. Mais ces afflictions surviennent dans les régions internes de l’œil : la rétine, le nerf optique et le cristallin, respectivement. Les chercheurs ont maintenant découvert comment la fumée de cigarette et les aérosols des appareils à tabac chauffés – qui cuisent les feuilles de tabac plutôt que de les brûler ou de vaporiser des produits du tabac liquides – tuent également les cellules de la couche la plus exposée de l’œil : la cornée.
“C’est la surface la plus externe de l’œil qui est exposée à des facteurs environnementaux tels que les produits chimiques, la lumière et les infections”, explique Wataru Otsu, chercheur biomédical à l’Université pharmaceutique de Gifu au Japon. Les fumeurs de tabac sont deux fois plus susceptibles que les non-fumeurs de souffrir du syndrome de l’œil sec, qui se manifeste par une surface oculaire rouge et des démangeaisons déshydratées pouvant entraîner une altération de la vision, des infections ou des ulcères cornéens. Comprendre comment les cigarettes et les appareils à tabac chauffés, qui brûlent ou émettent des aérosols à quelques centimètres de distance, affectent les tissus les plus exposés de l’œil pourrait aider les chercheurs à développer de meilleures protections contre les lésions oculaires, explique Otsu.
En 2006, une enquête clinique a montré une dégradation du film lacrymal qui recouvre et protège la surface de la cornée chez les fumeurs. Et des expériences sur des rats ont démontré que l’exposition à la fumée de cigarette endommage les cornées et les glandes lacrymales des animaux.
Dans la nouvelle étude, publiée en ligne en septembre dans Rapports scientifiques, Otsu et ses collègues ont rapporté que les composés contenus dans la fumée de cigarette provoquent une accumulation de fer qui tue les cellules dans une couche externe critique de tissu cornéen appelée épithélium cornéen. De plus, les chercheurs ont découvert que même sans que la fumée ne pénètre spécifiquement dans les yeux, les cornées peuvent être endommagées : cette mort cellulaire due au fer se produisait même lorsque les cellules étaient exposées à d’autres types de produits du tabac.
Les chercheurs ont exposé des cultures de cellules d’épithélium cornéen humain cultivées en laboratoire à de l’extrait de fumée de cigarette, une solution qui contient la plupart des ingrédients inhalés par les fumeurs de cigarettes. Cet extrait est créé en faisant bouillonner de la fumée de cigarette dans une solution et est souvent utilisé dans les études précliniques comme une analogie avec la fumée elle-même. Les chercheurs ont également testé si les appareils à tabac chauffé, également appelés cigarettes non brûlées ou appareils à chaleur non brûlée, affectaient les cellules cornéennes de la même manière. Ces appareils cuisent les feuilles de tabac, produisant des aérosols sans les brûler. “Beaucoup de gens utilisent ces nouveaux dispositifs chauffants pour le tabac comme alternatives aux cigarettes, mais nous ne savons pas grand-chose sur la façon dont ces nouveaux dispositifs affectent la santé humaine”, déclare Otsu. Il s’avère que fumer ou chauffer le tabac peut encore endommager les cellules de l’œil externe même lorsque le produit utilisé ne contient ni goudron ni nicotine. Les cornées des non-fumeurs pourraient également être affectées par la fumée secondaire si elles sont constamment exposées, note-t-il. Les chercheurs n’ont pas encore testé l’effet du vapotage sur les cellules.
Otsu et ses collègues ont découvert qu’après 24 heures d’exposition, davantage de cellules mouraient dans les cultures exposées à l’extrait de fumée de cigarette et aux aérosols de tabac chauffés, y compris celles qui ne contenaient pas de nicotine, par rapport aux cellules qui n’étaient pas exposées à la fumée ou au tabac. Un examen plus approfondi a révélé des preuves de membranes cellulaires endommagées, d’amas de fer et d’une abondance de ferritine endommagée : un complexe protéique qui stocke le fer nécessaire aux processus cellulaires tels que la synthèse et la division de l’ADN. Pris ensemble, ces signes indiquaient que l’exposition des cellules cornéennes aux produits du tabac avait induit une forme de mort cellulaire programmée entraînée par le fer appelée ferroptose.
Le processus commence lorsque les composés contenus dans les produits du tabac entrent en contact avec les cellules cornéennes, ce qui amène la ferritine à l’intérieur des cellules à commencer à se décomposer et à libérer le fer stocké, explique Otsu. Une partie de ce fer se regroupe et réagit avec le peroxyde d’hydrogène naturel pour produire des radicaux hydroxyles, des molécules hautement réactives qui peuvent endommager les cellules. Normalement, les systèmes de réparation des cellules peuvent faire face à ces radicaux, mais lorsqu’ils s’accumulent trop, ils endommagent les graisses dans les membranes cellulaires, provoquant la mort des cellules.
Otsu et ses collègues ont découvert que lorsqu’ils ajoutaient des produits chimiques qui lient le fer et des composés connus pour bloquer la ferroptose dans leurs cultures, davantage de cellules survivaient à l’exposition aux divers produits du tabac, impliquant davantage la ferroptose comme tueuse. Les résultats suggèrent que les traitements de la ferroptose pourraient aider les fumeurs qui souffrent de lésions cornéennes.
Parce que l’étude impliquait des cultures cellulaires plutôt que des globes oculaires humains vivants, les chercheurs ne sont pas encore en mesure de dire à quelle vitesse le tabagisme ou les produits du tabac chauffés endommagent la cornée d’une personne ou l’efficacité des inhibiteurs de la ferroptose pour traiter les maladies cornéennes liées au tabagisme. Les prochaines étapes consisteront à mener des expérimentations animales et à tester l’impact des produits de vapotage sur les cellules cornéennes, explique Otsu.
Mais les résultats ont déjà un impact, déclare Dilek Altinörs, ophtalmologiste à l’université de Başkent en Turquie, qui n’a pas participé à l’étude. Si l’exposition à la fumée décompose les lipides dans les cellules de l’épithélium cornéen, le film lacrymal qui recouvre la cornée peut souffrir de la même manière, spécule-t-elle. Les lipides contenus dans ce film empêchent l’œil de se dessécher, et les fumeurs sont déjà connus pour être plus sensibles aux films lacrymaux endommagés et au syndrome de l’œil sec. Mais les chercheurs n’ont pas encore étudié la ferroptose comme un coupable possible.
Cette étude motive l’enquête sur l’efficacité de l’utilisation de larmes contenant des composés bloquant la ferroptose pour aider les fumeurs à trouver un soulagement et une protection à long terme contre la sécheresse oculaire, une affection persistante et parfois dangereuse, dit Altinörs. « Peut-être pouvons-nous mettre ces substances dans des larmes artificielles. Cela ouvre une toute nouvelle voie à la sécheresse oculaire », ajoute-t-elle.
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