Mis à jour le 22/01/2016

La cigarette électronique : gadget ou poison ?

La forte progression des ventes de cigarettes électroniques pose de nombreuses questions qui concernent toute la population mais nécessitent des réponses d’autant plus urgentes qu’elles concernent les adolescents. Quelle est l’influence de la cigarette électronique sur le tabagisme : l’encourage-t’elle ou contribue-t’elle à le diminuer ? Doit-elle être réglementée comme un simple produit de consommation, comme un produit dérivé du tabac, comme un médicament ? Certains pays opteront sans doute pour la même approche que celle de l’Union Européenne qui considère la cigarette électronique comme un produit du tabac, tandis que d’autres prendront l’option de la considérer comme un médicament de sevrage tabagique. Pour répondre à ces questions il faut tout d’abord rappeler ce qu’est la cigarette électronique et préciser les produits qu’elle contient, pour comprendre pourquoi l’entrée de l’industrie du tabac sur le marché de l’e-cigarette a suscité l’inquiétude de nombreux acteurs de santé. L a cigarette électronique permet à ces puissants acteurs de se positionner sur le marché du médicament et de contourner les restrictions qui lui sont imposées pour la lutte antitabac. Mais d’autres experts médicaux ont appelé l’OMS à s’abstenir de contrôler ou interdire la cigarette électronique.

Qu’est-ce qu’une cigarette électronique ?

Les cigarettes électroniques ne sont pas des cigarettes. Ce sont les consommateurs eux-mêmes qui ont créé ce terme. Il s’agit de systèmes de délivrance de nicotine mais qui ne contiennent pas de tabac.

Schématiquement une cigarette électronique comporte 3 parties : une batterie (type batterie de téléphone portable), un atomiseur et une cartouche d’e-liquide. Sous l’effet de l’inspiration une valve déclenche le processus. La pile allume la diode et chauffe instantanément le filament de l’atomiseur. La température du filament monte à 50-250°C et transforme en gaz l’e-liquide absorbé sur les fils de textile. La diode s’allume quelques secondes sous l’impulsion reçue de la pile. Le gaz formé par l’atomiseur se refroidit et forme de très fines gouttelettes qui constituent le brouillard simulant la fumée de cigarette. Ce brouillard est inhalé par le consommateur.

La Nicotine est donc délivrée sous forme de vapeur mais sans fumée, c’est à dire sans combustion. Ainsi ce produit se rapproche plus des substituts nicotiniques (patch, inhaleur, pastille, gomme, spray) que des cigarettes. La nicotine est une drogue addictive qui peut être toxique à très faible dose. Toutefois d’une part certaines cigarettes électroniques ne contiennent pas de nicotine et d’autre part la toxicité de la fumée de tabac est due à d’autres composants qui sont très nombreux et beaucoup plus toxiques que la seule vapeur de nicotine.

Que contient l’e-liquide des cigarettes électroniques ?

Le liquide des cigarettes électroniques est constitué de 75% d’un mélange de propylène glycol et de glycérol, 4% d’eau, 2 % de nicotine, 2% d’arômes, et parfois d’alcool.

Le propylène glycol

Au lancement des cigarettes électroniques, une des principales sources d’inquiétude concernait le propylène glycol. C’est pourtant un produit connu de longue date et utilisé comme antigel dans l’agro-alimentaire. Mais associer antigel et Propylène Glycol sans explication, est trompeur. En effet le public a dans l’esprit que l’antigel est très dangereux, car le seul qu’il manipule est celui utilisé comme liquide de refroidissement des moteurs de voiture à base d’éthylène glycol hautement toxique et il y a une grosse différence entre éthylène et propylène. Le propylène glycol est aussi beaucoup utilisé dans les produits de beauté et comme excipient de médicament. Il est aussi utilisé pour fabriquer, depuis des décennies, les fumigènes des discothèques et du cinéma (le propylène glycol se vaporise à 55-60°), sans qu’aucune intoxication n’ait été rapportée. Le seul rapport connu à ce jour sur le propylène glycol est celui de l’INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité) qui date de 1994 et conclu en substance, à la non toxicité du produit aussi bien en ingestion de forte dose, inhalation et contact cutané(1). Toutefois on peut se poser la question de la toxicité de son inhalation à long terme chez les personnes souffrant d’asthme (on pense en particulier aux petits nourrissons asthmatiques) ou de bronchite chronique. La dégradation thermique du glycérol peut entrainer la formation d’oxyde de propylène et d’acroléine, considérés respectivement comme cancérigène et  comme irritant bronchique. Il a été également détecté dans la fumée émise par la cigarette électronique du formaldéhyde et de l’acétaldéhyde et de faibles quantités de toluène, xylène, benzène, butadiène(2). Si ces éléments sont toxiques, le niveau de leur émission par une cigarette électronique est très inférieur à celui d’une fumée de tabac, et souvent comparable à celui des substituts nicotiniques médicinaux. Le risque d’une exposition prolongée à de faibles doses de ces toxiques n’est pas connu. Certains modèles de cigarettes électroniques  (ceux ayant les batteries les plus importantes, permettant une température de chauffe du liquide plus importante) génèrent des quantités de formaldéhyde plus importantes et assez proche des taux retrouvés dans la fumée de tabac(3). Le formaldéhyde est cancérigène et un irritant bronchique mais l’effet de l’exposition prolongée aux niveaux émis par la cigarette électronique n’est pas connu.

Les arômes

De très nombreux aromes sont utilisés. Ces aromes sont, pour certains, résistants a la température, mais pour bon nombre d’entre eux, ce paramètre est inconnu. Il n’existe pas de tableau simplement consultable donnant les résistances aux températures des arômes alimentaires. Ces arômes ont été validés pour l’industrie agro-alimentaire mais peu de ces aromes ont été testés pour une inhalation. Certains de ces arômes naturels sont réputés comme toxiques dans certaines circonstances d’utilisation ou à certaines doses. Et pour certains arômes utilisés, des études montrent leur toxicité pour les cellules respiratoires(4).

Les alcaloïdes du tabac et les Nitrosamines

Des traces de nitrosamines (cancérogènes du tabac) sont trouvées dans certaines cigarettes électroniques, mais dans une même proportion que dans les substituts nicotiniques c’est-à-dire à l’état de traces(5). Il y a 300 à 1400 fois moins de Nitrosamines dans une cigarette électronique que dans une cigarette de tabac. Il faut souligner toutefois que cela concerne le contenu de la cartouche et de la cigarette mais pas le contenu de la fumée ou de la vapeur inhalée. Du fait de la température de combustion beaucoup plus importante d’une cigarette que celle de vaporisation du propylène glycol pour les cigarettes électroniques, on peut s’attendre à une quantité plus importante de nitrosamine dans la fumée de tabac. De plus 56 carcinogènes ont été identifiés à forte concentration dans la fumée de tabac alors qu’aucun autre ne l’a été dans la vapeur de cigarette électronique. C’est sans parler des 4000 toxiques et carcinogènes recensés dans la fumée de tabac.

Métaux

Certains modèles de cigarettes électroniques (mais pas tous), génèrent des taux détectables de métaux tels que Nickel, Cadmium, Argent, Fer, Etain, et des cristaux microscopiques d’étain, qui émanent des soudures des joints(6). La nature et la quantité des métaux émis dépendent des modèles. Le taux de métaux émis est en général faible mais la toxicité de l’inhalation prolongée de faible quantité de métaux est inconnue.

Particules

L’aérosol émis par les cigarettes électroniques est constitué de particules fines et ultrafines en phase gazeuse. Il a été montré que la concentration de nombreuses particules dans l’aérosol de cigarettes électroniques était comparable à celle mesurée dans la fumée de tabac. Le nombre de particules semble influencé par la présence de nicotine dans les cigarettes électroniques. Plus la quantité de nicotine est importante, plus le nombre de particules est important(7). La taille des particules émises par les cigarettes électroniques étudiées est similaire à celle de la fumée de tabac. Les particules émises par les cigarettes électroniques peuvent pénétrer dans le poumon profond et passer dans la circulation sanguine. Pour le moment on ne sait pas si la toxicité des particules émises par les cigarettes électroniques  est différente de celle des particules de l’air ambiant et celles générées par les cigarettes de tabac.

La Nicotine

La plupart des cigarettes électroniques contiennent de la nicotine. La plupart des liquides électroniques contiennent 24, 18, 12 ou 6 mg/ml. Le plus souvent le volume de la cartouche est de 10ml soit 240 mg de nicotine pour un dosage de 24 mg/ml. En comparaison une cigarette contient 10 à 15 mg de nicotine mais environ 1 mg est inhalé par cigarette fumée. La majorité des recharges d’e-liquides ont un volume de 10 à 30 ml mais peuvent aller jusqu’à 100 ml avec des concentrations en nicotine de 0 à 20 mg/ml. La dose létale est de 40 à 60 mg chez l’enfant et 0,8 à 1 mg par kilo chez l’adulte non-fumeur. En pédiatrie le principal danger consiste en l’ingestion accidentelle du liquide. La concentration en nicotine des recharges est suffisante pour que l’ingestion de quelques millilitres puisse causer le décès d’un enfant(2,8–10).

L’usage des cigarettes électroniques par les fumeurs

Les cigarettes électroniques sont donc beaucoup moins dangereuses que le tabac, au même titre que les substituts nicotiniques. Elles sont le plus souvent utilisées par les fumeurs pour diminuer leur consommation de tabac ou pour un sevrage complet.

Selon le Baromètre santé de l’INPES, en 2014 environ 12 millions de personnes (soit 26% de la population de 15-75 ans) avaient essayé les cigarettes électroniques et 1,5 millions de personnes (de 15 à 75 ans) vapotaient quotidiennement(11). Environ 400.000 fumeurs avaient réussi, au moins temporairement, à arrêter de fumer grâce à la cigarette électronique. Toujours selon ce baromètre les nombre de consommateurs de cigarettes électroniques qui n’ont jamais fumé de tabac est très faible : 98% des utilisateurs de cigarettes électroniques sont de fumeurs ou des ex-fumeurs ainsi 2% des consommateurs de cigarettes électroniques n’ont jamais fumé de tabac et parmi les expérimentateurs de cigarettes électroniques 6% n’avaient jamais fumé.

Le Vapotage passif est-il dangereux ?

L’étude in vitro, sur des lignées cellulaires, de la toxicité d’aérosols de quelques cigarettes électroniques (mais pas toutes) montre une toxicité légère, très inférieure à celle mesurée avec la fumée de tabac(4,12). Mais une étude très récente montre que la vapeur de cigarette électronique entraine des modifications de l’ADN et des morts cellulaires indépendamment de la présence de Nicotine(13).

Les études in vivo montrent que l’aérosol des cigarettes électroniques n’est pas toujours dénué de toxiques. Schripp et al.(14) ont étudiés les émissions passives en demandant à un volontaire d’utiliser une cigarette électronique dans une pièce fermée et étanche. L’analyse de l’air de la pièce a montré la présence de formaldéhyde, acroléine, isoprène, acétaldéhyde et d’acide acétique mais à des niveaux 5 à 40 fois inférieurs à ceux de la fumée de tabac. Schober et al.(15) ont demandé à 3 volontaires d’utiliser une cigarette électronique (contenant propylène glycol, glycérine et 22 mg de nicotine) à volonté pendant 2 heures dans une pièce ventilée de 45 m3. L’utilisation de cigarettes électroniques  augmentait significativement les particules fines PM 2,5, le propylène glycol, la nicotine, la glycérine mais pas le formaldéhyde, le benzène, l’acroléine, ou l’acétone. Il a été constaté également une augmentation de 30 à 90 % de composés aromatiques polycycliques et une augmentation de 2 à 4 de la concentration en aluminium de l’air ambiant, mais sans comparaison avec la fumée de cigarette. Czogala et al.(16) ont comparé le niveau de nicotine de l’air ambiant d’une pièce ventilée où avaient été utilisées soit des cigarettes électroniques  soit des cigarettes de tabac. Le niveau de nicotine  de l’ait ambiant lors de l’utilisation de cigarettes électroniques  étaient environ de 10% de celui de cigarettes de tabac : 3,3 contre 31,6 µg/ml. Pour les particules fines (PM2,5) ce niveau était de 18 %. Le taux de nicotine et de particules fines dans l’air ambiant n’est donc pas négligeable après vapotage.

Est-ce que cette nicotine et ces particules dans l’air ambiant a une importance pour le non-fumeur ? L’on pense au nourrisson dans les bras de ses parents ou dans l’habitacle d’une voiture où quelqu’un vapote. Flouris et al.(17) ont soumis 15 non-fumeurs placés dans une pièce ventilée de 60 m3, soit à une heure de tabagisme passif (à un niveau comparable à celui d’un bar fumeur) soit à une heure d’aérosol de cigarettes électroniques  généré par une machine à fumer. Les résultats montrent de taux de nicotinémie comparable dans les deux cas : 2,6 contre 2,4 ng/ml. Le passage dans le sang de la nicotine semble donc tout à fait comparable  qu’un non-fumeur soit soumis à de la fumée de cigarette ou à de la vapeur de cigarettes électroniques.

Le tabagisme passif n’est pas seulement lié aux fumées et aux vapeurs. Il peut également concerner le dépôt des toxiques du tabac sur les surfaces et sur les vêtements. Il est décrit depuis plusieurs années pour le tabac(18). Concernant les vapeurs de cigarettes électroniques les études sont plus récentes. Goniewicz et al. ont montré qu’après vapotage expérimental la quantité de nicotine déposé sur le sol et sur les vitres était multiplié respectivement d’un facteur 47 et 6(18). On pense bien évidement au risque d’exposition à la nicotine d’un nourrisson qui marche à quatre pattes sur le sol d’un logement où ses parents vapotent.

Nicotine et fœtus

Les adolescentes et les jeunes femmes doivent être averties que la nicotine passe remarquablement bien le placenta(19). Les effets malformatifs de la nicotine sur le fœtus concernent principalement le système respiratoire. Dhalwani et al. ont étudié le lien entre les malformations néonatales de près de 200.000 naissances et la consommation de nicotine(20). Parmi toutes les malformations, seules les malformations respiratoires étaient significativement plus élevées chez les femmes soumises à la nicotine avec un risque multiplié par 3. La nicotine a de nombreux effets sur le poumon fœtal : diminution du volume et de la taille pulmonaire, augmentation des cellules alvéolaires de type II, augmentation de la taille et du nombre des corps neuroendocrines, augmentation du collagène de type I et III, diminution de l’élastine dans le parenchyme pulmonaire, diminution du nombre d’alvéoles, augmentation du volume alvéolaire, augmentation du diamètre des voies aériennes(21).

La nicotine a un effet trans-générationel : la nicotine a des effets non seulement sur la première génération mais aussi sur la deuxième et sur la troisième génération même si la deuxième et la troisième génération n’ont pas été soumis la nicotine. Taki et al. ont étudié les modifications induites par la nicotine sur les microARN de vers(22).  Pour la génération soumise à la nicotine, 31.2% des microARN étaient totalement altérés. Ce chiffre passait à 17.3% pour la première génération, 13.4% pour la deuxième et 6,9% pour la troisième alors que ni la deuxième, ni la troisième génération avaient été soumise à la nicotine. Rehan et al. ont étudié l’asthme sur plusieurs génération de rats(23). La génération 0 était soumise à la nicotine mais les générations suivantes ne l’étaient pas. Les auteurs ont montrés qu’un asthme était constaté pour toutes les générations suivantes pendant 3 générations. Chez l’enfant, Li et al. ont étudié l’asthme de l’enfant en fonction de l’exposition au tabac de la mère et de la grand-mère(24). Par rapport à l’enfant né d’une mère et d’une grand-mère non exposées, l’odd ratio d’asthme de l’enfant était de 1,3 lorsque la mère avait été exposée mais pas la grand-mère, de 2,6 quand à la fois la mère et la grand mère avaient été exposées et de 1,8 quand seule la grand-mère avait été exposée.

La cigarette électronique est-elle une porte d’entrée dans le tabagisme ?

Une des principales sources d’inquiétude serait que la cigarette électronique puisse être attractive pour les enfants (et qu’ils soient la cible du marketing). Le risque serait que les enfants deviennent dépendants de la nicotine avant même de commencer à consommer du tabac. Les partisans de la cigarette électronique avancent l’argument que les jeunes ne sont pas pour l’instant attirés par les substituts nicotiniques sous forme de patch ou de gomme. Les études semblent leur donner tort. Un petit sondage dans deux villes d’Écosse montre que près d’un quart des 13-14 ans et près de 50 % des 15-18 ans ont déjà essayé la cigarette électronique. Pour 22% d’entre eux l’utilisation de cigarette électronique n’avait pas été précédée par la consommation de tabac(25). Il est clair que le développement de parfums tels que milkshake, bubblegum, pinacolada etc…, sont attirants pour les jeunes. D’autre part malgré l’interdiction de vente aux mineurs certains vendeurs passent outre. Le Centers for Disease Control and Prevention d’Atlanta a publié en 2015 une étude portant sur plus de 18 000 questionnaires de jeunes de 11 à 18 ans répartis sur tout le territoire des USA. Les auteurs estiment qu’entre 2011 et 2013 le nombre de jeunes consommateurs de cigarettes électroniques, mais n’ayant jamais consommé de tabac avait été multiplié par 3, passant  de 79000 à plus de 260000 jeunes (26). Toujours selon cette étude, l’intention de consommer du tabac était de 70% supérieure parmi les consommateurs comparée aux non consommateurs de cigarettes électroniques  (43,9% contre 21,5%, OR 1,70).

Leventhal et al. ont montré dans une autre étude qui portait sur des enfants de 14 ans scolarisés dans 10 écoles de Los Angeles, que la consommation de tabac est très nettement supérieure (30,7% contre 8,1%) chez les consommateurs de cigarettes électroniques (n=222) par rapport aux non consommateurs (n= 2308)(27). L’utilisation de cigarettes électroniques à l’entrée dans l’étude était associée à un risque de 273 % de consommer du tabac par rapport aux non utilisateurs de cigarettes électroniques. La cigarette électronique ne semble donc pas dissuader mais bien favoriser le tabagisme.

Wills et al. suggèrent dans une autre étude que la cigarette électronique pourrait recruter des jeunes qui n’auraient peut-être pas été jusqu’à consommer du tabac(28). L’étude a porté sur 1941 enfants de 14 ans à Hawaï. Parmi ces adolescents 68% étaient non consommateurs, 17% étaient consommateurs de seules cigarettes électroniques, 3% de tabac seul et 12 % consommaient les deux. Les auteurs ont analysé les risques psychosociaux et les facteurs protecteurs de consommation de produit (conflits familiaux, résultats scolaires, tabagisme des pairs, autocontrôle émotionnel et comportemental, recherche de sensation, etc…). Ils ont trouvés que les consommateurs de cigarettes électroniques seules occupaient une position intermédiaire entre les non consommateurs et les consommateurs de tabac.

En France les seules données disponibles sont celles du baromètre santé 2014(11). On apprend d’une part qu’entre 2010 et 2014 le tabagisme n’a pas baissé en France malgré l’utilisation de la cigarette électronique par 74% des fumeurs. La cigarette électronique attire en priorité les jeunes : 45 % des 15-24 ans l’ont essayé contre 5 % des 65-75 ans. L’usage actuel dépend également de l’âge avec 7% chez les 15-24 ans et 8 % chez les 25-34 ans mais 4% et 2% chez les 55-64 et 65-75 ans. Malheureusement les données de consommations chez les moins de 18 ans ne sont pas disponibles dans cette enquête du Baromètre Santé. Les enquêtes d’usage des drogues chez les jeunes nous renseignent sur le tabac (cigarette, chicha etc…) mais pas sur l’usage de cigarette électronique(29). L’enquête ESCAPAD porte sur les consommations à l’âge de 17 ans au moment de la journée d’appel de la Défense Nationale. Concernant le tabac, les fumeurs réguliers sont ont en augmentation constante depuis 2008 (28,9% en 2008, 31,5% en 2010, 32,4% en 2014) et les consommateurs sont en très grande majorité des fumeurs très réguliers, probablement déjà dépendants. L’enquête ESPAD porte sur les consommations durant les « années lycées ».  La cigarette est jugée facile d’accès par plus des deux tiers des lycéens (69 %), tandis que 12 % seulement affirment que cela leur serait difficile ou impossible de s’en procurer.  Dans 94 % des cas les élèves (qu’ils soient mineurs ou majeurs) se fournissent dans les bureaux de tabac. Dans ces conditions, comment les autorités feraient-elles  respecter la vente de cigarettes électroniques aux jeunes avec une preuve de majorité quand elles en sont incapables pour le tabac ?

 

L’e-cigarette peut-elle favoriser l’addiction aux drogues illicites ?

Les études épidémiologiques montrent que la nicotine crée un effet passerelle vers l’usage du cannabis et de la cocaïne(30). Les Dr Eric Kandel (neuropsychiatre et lauréat du prix Nobel 2000 pour ses travaux sur la mémoire) et Denise Kandel (son épouse et psychiatre à Columbia) ont publié un article de synthèse des recherches qu’ils mènent depuis 1975(31). Denise Kandel avait montré que les jeunes s’adonnent aux drogues par paliers, selon des séquences bien définies, en commençant par une drogue légale avant de passer à des drogues illégales. Plus précisément, la consommation de tabac ou d’alcool précède la consommation de cannabis, qui à son tour, précède la consommation de cocaïne et d’autres drogues illicites. Leurs travaux ultérieurs ont validé l’hypothèse de l’effet passerelle sur un modèle de souris. L’effet de la nicotine ne survient que si les souris sont exposées dans la même journée à la cocaïne et la nicotine, et après une exposition répétée à la nicotine (7 jours vs 1 jour). L’exposition des souris à la nicotine augmente l’acétylation des histones via l’inhibition des histones désacétylases. Ces modifications de la structure de l’ADN activent un gène lié à la récompense et l’addiction, le gène FosB, en augmentant son expression. Lorsque les souris, préalablement exposées à la nicotine, reçoivent une dose concomitante de cocaïne, elles montrent une augmentation supplémentaire de l’expression de FosB, par rapport aux souris ayant reçu uniquement de la cocaïne. Reste à savoir si ce modèle est transposable l’homme. Pour l’instant il est impossible de savoir si les cigarettes électroniques sont une passerelle pour la tabagisme et les drogues illicites mais c’est clairement une possibilité.

 

Conclusion

Comparées aux cigarettes classiques et au tabac sans fumée, les cigarettes électroniques contiennent beaucoup moins de toxiques mais elles délivrent de la nicotine. La nicotine à des effets néfastes sur le fœtus, l’enfant et l’adolescent. Il est possible que la nicotine puisse être un facteur de risque d’asthme sur plusieurs générations. Pour l’enfant et l’adolescent, il est possible que les cigarettes électroniques soient  une passerelle pour le tabagisme et les drogues illicites. La Nicotine ne doit pas être banalisée. L’usage des cigarettes électroniques devrait être rapidement désocialisé comme le tabac. Notre société doit se préoccuper de l’effet des cigarettes électroniques sur le cerveau, en particulier des jeunes, et de la possibilité d’encourager de nouvelles générations de personnes dépendantes à la nicotine.

RÉFÉRENCES
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