Hon Lik est le modeste père de la vaporette ; il sort un premier prototype bricolé main: un petit cylindre en métal, quelques fils reliés à un circuit imprimé, une technologie originale de vaporisation d'un liquide contenant de la nicotine. En 2003, il dépose le brevet de son invention et crée une start-up, Ruyan (traduisez "comme du tabac"), pour l'industrialiser.

La cigarette électronique s'est ensuite développée (on parle de cigarettes de 3ème génération) et le marché mondial est estimé à 7.5 Milliards de dollar dans le Monde en 2016 et à 400 Millions d'Euros en 2015 en France.

  • Que sait-on de sa toxicité éventuelle ?
  • La cigarette électronique est-elle une solution pour arrêter de fumer ?
  • Constitue-t-elle une porte d'entrée vers le tabagisme pour les jeunes ?

Toute une publication du site gouvernemental britannique Public Health England est particulièrement intéressante sur le sujet.

Quelques explications sur la cigarette Électronique

Ces explications sont tirées d'un site très intéressant, pro-cigarette électronique, mais bien documenté, Vapingpost.

Autres pages sur le tabac

Une cigarette électronique, autrement appellée “vaporisateur personnel”, (d'où l'expression 'vapoter') est un dispositif électrique qui vaporise une solution à base de propylène glycol et de glycérine, le plus souvent aromatisée et pouvant contenir de la nicotine. L'utilisateur inhale cette vapeur (inspiration et expiration), rejetant cette vapeur dans l'environnement. La chambre de réchauffement ou 'clearomiseur' contient une petite résistance entourée d'une fibre imbibée du liquide (appelé 'e-liquide'). Sous l'effet de l'électricité, la résistance chauffe et vaporise l'e-liquide.

Bien que ce type d'accident soit rare, il a été décrit des explosions ou des risques de feu de la cigarette électronique, par surchauffe de la batterie. On retrouve ainsi dans la lettre à l'éditeur du New England Journal of Medicine, par Elisha G. Brownson et coll, sur une quinzaine de patients, des brûlures sur le bras, la main, au niveau de la cuisse (e-cigarette mise dans sa poche par un patient), brûlure chimique au niveau de la face.

Il existe, en gros, trois types de cigarettes électroniques :

  • la cigarette 'MOD' (pour cigarette électronique modifiée), de forme cylindrique, qui intègre une batterie, amovible ou non, permettant une utilisation journalière. Elle propose, le plus souvent, des réglages permettant d'ajuster la composition de la vapeur (changement de saveur ou de dose de nicotine). Ceci permet de personnaliser l'utilisation de la cigarette électronique.
  • la box Mod, comme son nom l'indique, est de forme rectangulaire ou carrée. Elle a la possibilité de pouvoir contenir plusieurs batteries amovibles (autonomie de l’e-cigarette), ainsi que d'augmenter la quantité de liquide disponible.
  • le Pod Mod a la forme d'une clé USB, facilement transportable, mais oblige souvent à utiliser des systèmes propriétaires, non modulables.

Le propylène glycol est le solvant le plus souvent utilisé pour les 'e-liquides'.

  • Utilisé dans l'industrie du tabac, l'industrie cosmétique, pharmaceutique et agro-alimentaire, il sert aussi dans la composition de l'antigel.
  • Sa métabolisation a lieu essentiellement dans le foie et dans une moindre mesure, dans les reins. Il se transforme alors en acide lactique et en acide pyruvique.
  • Selon le principe de précaution, l’organisation mondiale de la santé (OMS) fixe la dose maximale quotidienne recommandée à 25 mg/kg, soit un peu moins de 2g par jour. Des études utilisant des doses beaucoup plus importantes n’ont montré aucun effet toxique. En comparaison, un vapoteur inhalant, chaque jour, 5 ml d’un e-liquide dosé à 50 % de PG, s'expose à 2,5 g de propylène glycol. La stabilité thermique de ce solvant lui évite de subir une dégradation importante lors de la vaporisation de l’e-liquide. Les aldéhydes sont les principales molécules toxiques, issues de sa dégradation ; leur quantité est plus faible que dans la fumée de tabac.
  • C’est un bon support pour la nicotine et pour les arômes.
  • Certaines personnes sont sensibles ou intolérantes au propylène glycol : sensation de gêne au fond de la gorge, irritation des voies respiratoires, toux violente et répétée. Dans ces cas précis, il convient de diminuer sa concentration ou de s’affranchir complètement de sa consommation, en l’excluant de la composition de l’e-liquide.
  • Il a été décrit, en outre, des crampes survenant plus rapidement à l'effort : ceci est peut-être en rapport avec le métabolisme du propylène glycol vers l'acide lactique.

Le glycérol ou 1,2,3-propanetriol, plus communément appelé glycérine végétale est un autre solvant utilisé

  • Son goût est légèrement sucré, ce qui peut masquer la perception des molécules aromatiques contenues dans l’e-liquide.
  • Ayant une température d’ébullition supérieure à celle du propylène glycol (290°C), sa vaporisation peut favoriser la production d’éléments de dégradation.
  • En outre, il est environ 30 fois plus visqueux que le propylène glycol, avec un risque de difficultés à imprégner la mèche du vaporisateur personnel. Il y a donc un risque d’assèchement local plus élevé. Pour pallier à ce phénomène, il faut attendre que l’e-liquide ré-imbibe correctement le dispositif et patienter quelques secondes entre deux inhalations. Il existe des résistances et des mèches adaptées aux produits visqueux.
  • Il y a peu d'études sur son métabolisme.

Le 1,3-propanediol ou végétol est l'énantiomère du propylène glycol.

  • Il possède une température d'ébullition intermédiaire des deux solvants précédents.
  • C'est une molécule polaire permettant la solubilisation des différents constituants des e-liquides, notamment la nicotine.
  • Il ne semble pas avoir plus de toxicité que son produit énatiomère (peu d'études publiées).

Etudes toxicologiques sur l'E-Cigarette

De nombreuses études ont été publiées sur le sujet : nous avons retenu deux publications récentes (2017) : Lion Shahab et coll du Department of Epidemiology and Public Health, University College London, London, UK et Jinsong Chen du National Institute for Health Innovation, School of Population Health, Faculty of Medical and Health Science, University of Auckland, New Zealand.

Toutes ces publications soulignent la moindre toxicité de l'E-Cigarette par rapport à la cigarette usuelle.

En particulier, il existe un niveau bien moindre de tous les produits toxiques issus de la combustion du tabac.

J.F.Pankow et coll ont étudié la production de benzène par la cigarette électronique, qui est très faible (de l'ordre de 1.9 and 750 μg/m3 pour le modèle MOD) par rapport à la cigarette classique (200,000 μg/m3 ).

Le tableau suivant est emprunté à l'étude londonienne. Elle montre clairement que pour un niveau supérieur de concentration de nicotine salivaire ou de cotinine urinaire (responsable de la dépendance à la cigarette), la production de certains produits toxiques cancérigènes (Acroléine, Acrylamide, Acrylonitile, 1,3-Butadiene N-Acetyl-S-[4-hydroxy-2-buten-1-yl]-L-cysteine (MHBMA3) (mesurés en ng/mg de créatinine) est fortement diminuée. De même, on observe chez les utilisateurs simultanés de la cigarette électronique et de la cigarette usuelle, (colonne de droite) une diminution notable de toxiques retrouvés .

Niveaux de biomarqueurs observés chez les fumeurs de cigarettes, cigarettes éléctroniques ou mixtes

Biomarqueur

Fumeurs
de cigarette

Fumeur de
cigarettes électroniques

Consommation mixte
(cigarettes usuelles et électroniques)

Nicotine

Nicotine (salive) - ng/ml

Cotinine (urine) - ng/ ml

 

64.2 (39.2-104.9)

46.8 (26.3-83.3)5

-

126.9 (82.1-196.2)

75.1 (45.3-124.4)

-

152.2 (90.7-255.1)

69.7 (42.1-115.3)

N-Nitrosamines (urines ng/mg de créatinine) 57.1 (33.1-98.4) 2.5 (1.5-4.2) 81.2 (49.7-132.8)
Acroléine (urines ng/mg de créatinine) 107.1 (71.8-159.7) 33.3 (20.9-53.1) 91.2 (60.2-138.2)
Acrylamide (urines ng/mg de créatinine) 80.2 (57.9-111.1) 42.9 (31.1-59.2) 85.6 (48.7-150.4)
Acrylonitrile (urines ng/mg de créatinine) 101.9 (64.6-160.7) 11.0 (7.5-16.1) 115.0 (73.2-180.6)
Ethylene oxide (urines ng/mg de créatinine) 86.6 (58.7-127.8) 43.5 (30.8-61.3) 104.0 (73.9-146.4)
D'après Lion Shahab et coll, Ann Intern Med. 2017 March 21; 166(6): 390–400.


Effets bénéfiques chez les fumeurs

Un certain nombre de publications ont porté sur l'étude des effets bénéfiques observés lorsque des gros fumeurs se mettaient à l'E-Cigarette en relais de leur tabagisme habituel.

Cravo et coll ont ainsi étudié la difficulté rencontrée par les fumeurs pour passer de la cigarette habituelle à la cigarette électronique (2% Nicotine). Les difficultés d'adaptation surviennent lors de la première semaine, puis disparaissent petit à petit. Ils sont en rapport avec le sevrage nicotinique : céphalées, douleur laryngée, désir de fumer, toux. Parallèlement, on observe une diminution des niveaux de nicotine dans les urines. L'intensité du syndrome de sevrage est corrélée à l'importance de la diminution de cotinine urinaire. Par ailleurs, ces auteurs notent la diminution rapide des 3 marqueurs de toxicité tabagique mesurés : benzène, acroléine et 4-[methylnitrosamino]-1-[3-pyridyl]-1-butanone). Ces auteurs concluent au côté bénéfique de l'utilisation de la cigarette électronique pour sevrer les gros fumeurs.

En milieu fermé, au cours d'un séjour de 5 jours, Carl D. D'Ruiz mettent aussi en évidence un effet positif sur la tension artérielle, la fréquence cardiaque, la production d'oxyde de carbone (CO) et d'oxyde nitrique (NO) dans l'air expiré, ainsi qu'une légère amélioration des fonctions respiratoires (capacité vitale, volume expiratoire maximum).

Riccardo Polosa (et coll) étudient, sur 24 mois, une population de fumeurs porteurs de pneumopathie chronique obstructive. Après la mise en route de la cigarette électronique, ils observent une diminution très nette de la consommation tabagique, une amélioration de la tension artérielle, une diminution très nette des crises d'exacerbation de la pneumopathie (de plus de 50%), une amélioration des fonctions respiratoires et des capacités à l'effort.

En pratique, cependant, on ne doit pas oublier le temps qu'il a fallu pour démontrer une association entre tabac et augmentation du nombre de cancers (sans compter d'autres pathologies). On voit qu'une poursuite de la surveillance et des travaux fondamentaux (in vitro, sur les modèles animaux, épidémiologiques) sont encore nécessaires pour conclure sur le sujet.

Une introduction à l'usage de la cigarette ?

Un certain nombre de publications ont essayé d'évaluer l'influence de l'utilisation de la E-Cigarette, chez le jeune (de 14 à 20 ans), sur l'habitus tabagique ultérieur.

A-M Leventhal et coll ont ainsi sélectionné 2530 élèves de 14 ans de Los Angeles n'ayant encore jamais fumé (du tabac). Ils font une enquête 6 mois et 12 mois plus tard. La fréquence des fumeurs à 6 mois est de 31% chez les 222 jeunes ayant utilisé des E-Cigarettes (contenant de la nicotine) par rapport aux 8% des jeunes ne les ayant pas utilisées ; à 12 mois, les chiffres sont voisins : 25% et 9% de fumeurs. Le risque de devenir fumeur est ainsi multiplié par un facteur de 4.3.

B.A. Primack et coll retrouvent ce mêmes chiffres sur une étude nationale aux USA, concernant les jeunes de 16 à 26 ans : 11 des 16 fumeurs de E-Cigarettes fument du tabac un an après à comparer à 128 des 678 jeunes non utilisateurs. Le risque relatif, dans cette étude, de devenir fumeur est multiplié par un facteur de 8.

T.A. Wills et coll, à Hawaï, surveillent à un an d'intervalle une cohorte de 2240 jeunes de 14 à 16 ans, en 9ème et 10ème degré. Des questionnaires utilisant des échelles de Lickert sont utilisés. Ils montrent que, même avec une faible utilisation dans l'année de la E-Cigarette, le risque relatif de début de tabagisme augmente rapidement avec le nombre de cigarettes électroniques utilisées (cf. tableau ci-dessous). Parmi les autres facteurs de tabagisme, on retrouve les facteurs classiques : l'âge plus important, l'ethnie (Caucasien et Hawaïen vs Asiatique), le caractère rebelle, la conception que l'E-Cigarette est moins dangereuse que la cigarette. Le soutien familial et le rôle du père sont aussi des facteurs protecteurs importants. A noter que chez les jeunes déjà fumeurs, l'utilisation de l'E-Cigarette ne diminue pas (dans cette cohorte) le tabagisme récemment installé.

Niveau d'utilisation
des E-Cigarettes
% de début
de tabagisme
Risque relatif Intervalle
de confiance
p Value
Jamais 5% 1.00 - -
Une ou deux fois (dans l'année) 14% 2.88 1.96 to 4.22 <0.0001
Trois ou quatre fois (dans l'année) 11% 2.29 1.35 to 3.87 0.002
Régulièrement chaque mois 19% 4.17 2.03 to 8.57 0.0001
Régulièrement chaque jour ou semaine 19% 4.09 2.43 to 6.88 <0.0001
D'après T.A.Wills et coll : Probabilité de tabagisme selon l'utilisation ou non d'E-Cigarettes un an plus tôt

Barrington-Trimis JL et coll, en Californie, étudient l'évolution de la consommation tabagique chez des jeunes de 17 ans et un an après, (lorsque l'achat de tabac est devenu légal). Ils observent une sensibilisation au tabagisme par l'utilisation de l'E-Cigarette (40% de fumeurs chez les utilisateurs contre 10% chez les non-utilisateurs).

Samir Soneji conduisent une méta-analyse qui regroupe les chiffres de 9 études bien structurées. Ils retrouvent des chiffres analogues sur une très grande cohorte (17 389 jeunes de 14 à 30 ans dont 56.0% de jeunes femmes. Le tabagisme concerne 30% des jeunes ayant utilisé l'E-Cigarette et 8% des jeunes ne l'ayant jamais utlisé.

Ces auteurs font remarquer que l'utilsation de l'E-Cigarette mime l'utilisation de la cigarette (mouvement de la main, aspiration de la fumée, inhalation dans le poumon, production de ronds avec l'aérosol. Ensuite, l'utilisation de E-Cigarettes contenant de la nicotine peut induire une addiction à celle-ci, d'autant plus que l'aérosol contient des formes oxydées de nicotine. Le jeune va rechercher cette nicotine à laquelle il a goûté. En outre, les saveurs utilisées sont agréables et peuvent cacher le goût un peu acre ressenti lors des premières cigarettes. De plus, l'utilisation de l'E-Cigarette recouvre la même attitude 'positive' vis-à-vis de la cigarette (aspect social du tabagisme).

L'utilisation de l'E-Cigarette semble bien constituer un risque d'initiation au tabagisme chez le jeune et le jeune adulte.

Risque environnemental

J-M Yingst et al décrivent la dépendance des vapoteurs par rapport à leur environnement, alors que des législations apparaissent limitant l'utilisation de l'E-Cigarette dans certains environnements publics. L'étude concerne près de 4.000 vapoteurs exclusifs. 26% de ceux-ci disent ne pas pouvoir vapoter là où le tabagisme est interdit. En pratique, ces vapoteurs utilisent moins fréquemment, moins rapidement le matin, l'E-Cigarette que les autres et peuvent ne pas vapoter si ils ne trouvent pas de place adéquate. Les autres utilisateurs sont beaucoup plus dépendants et expérimentent des réactions de sevrage assez importants si ils ne peuvent pratiquer leur vapotage.

Nick Wilson et coll, dans la revue de l'OMS, développent un certain nombre d'arguments pour limiter l'utilisation de l'E-Cigarette à l'intérieur des édifices ouverts au public.

  • Tout d'abord, la similitude de production de fumée pourrait re-normaliser la présence du tabac à l'intérieur de ces espaces, notamment pour les enfants.
  • Pour ceux qui viennent d'arrêter de fumeur, on a montré que la vision du vapotage induit un fort besoin de fumer ; à l'inverse, beaucoup de fumeurs supportent bien les zones sans tabac, car cela les encourage à ne plus fumer.
  • En outre, même si les doses sont faibles, la vapeur produite pourrait contenir un certain nombre de produits toxiques : nickel, chrome, nicotine, aldéhydes, formaldéhyde, etc.
  • Ce risque devient non négligeable pour ceux qui travaillent dans ces atmosphères (café, bars, etc.).
  • De plus, les saveurs et odeurs du vapotage peuvent être très incommodants pour les personnes proches des vapoteurs.

L'OMS recommande ainsi d'interdire l'utilisation du vapotage là où le tabac est interdit.

Enfin, ces auteurs soulignent la nécessité d'être cohérent entre tabagisme et vapotage 'indoor', vis-à-vis de la législation et d'interdire le vapotage dans les locaux clos.

On peut aussi parler de simple politesse et courtoisie vis-à-vis de ses voisins de table.

Pour l'instant, il n'y a pas de risque environnemental clairement démontré.

En conclusion

Comme on le voit, la cigarette électronique est comme la langue d'Esope : elle pourrait favoriser la diminution du tabagisme des gros fumeurs et le sevrage (avant les accidents dus au tabac), mais elle sert d'introduction au tabagisme pour les jeunes qui n'ont jamais fumé.

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