ARTÍCULO DE REVISIÓN
El cigarrillo electrónico: un problema de salud
pública emergente
The electronic cigarette: an emerging public health problem
Roberto A. Accinelli
1,2,3,
Médico neumólogo, magíster en
Salud Pública
Jorge Lam 2, estudiante de medicina humana
Karla B.Tafur 1,3, Médico neumólogo
1 Hospital Cayetano Heredia, Lima, Perú.
2 Instituto de Investigaciones de la Altura,
Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Perú.
3 Facultad de Medicina, Universidad Peruana Cayetano
Heredia, Lima, Perú.
RESUMEN
Desde el 2004 se dispone del cigarrillo electrónico
(CE), dispositivo que calienta nicotina y la administra formando parte de un
vapor. Presentamos una revisión narrativa del CE y su efecto en la salud. Su
uso es para dejar de fumar, en lo que la evidencia es baja, terminando usándolo
a la vez que el cigarrillo que no pudieron dejar. Además, los que nunca
fumaron, principalmente adolescentes y jóvenes, se inician en su consumo. Su
uso eleva en el aire los niveles de nicotina, partículas, compuestos orgánicos
volátiles, hidrocarburos aromáticos policíclicos, carbonilos y metales como
aluminio. In vitro el CE causa inflamación, estrés oxidativo y es
tóxico para múltiples tipos de células, incluyendo células pulmonares, endoteliales
y células madre. Produce incremento de la susceptibilidad a infecciones virales
y bacterianas. Comparado con cigarrillos, el CE produce un número mayor y más
intenso de genes suprimidos. A la broncoscopia las vías aéreas están friables y
eritematosas, y el epitelio bronquial con expresión diferenciada de proteínas.
Se le ha asociado con tos, síntomas de bronquitis y con la epidemia de
insuficiencia respiratoria por neumonitis que ha llevado a varias decenas de
personas a la muerte. Por sus efectos dañinos el CE debería solo usarse por
prescripción médica, como una medida para ayudar a dejar el tabaco, y estar
prohibido su uso en interiores y ambientes públicos. Como no se han determinado
los componentes del CE responsables de las muertes asociadas, su uso debería
ser proscrito hasta que se conozcan cuáles son estos factores.
Palabras clave: Cigarrillo Electrónico; Nicotina; Saborizantes; Neumonitis (fuente: DeCS BIREME).
ABSTRACT
Since 2004, the electronic cigarette (EC) is
available, a device that heats nicotine and administers it as part of a vapor.
We present a narrative review of the EC and its effect on health. Its use is to
stop smoking, in which the evidence is low, and ends up being used at the same
time as the cigarette they could not quit. In addition, those who never smoked,
mainly teenagers and young people, begin consumption. Its use raises the
levels of nicotine, particles, volatile organic compounds, polycyclic aromatic
hydrocarbons, carbonyls and metals such as aluminum. In vitro, the EC causes
inflammation, oxidative stress and is toxic to multiple cell types, including
lung, endothelial and stem cells. Produces increased susceptibility to viral
and bacterial infections. Compared to cigarettes, the EC produces a larger and
more intense number of deleted genes. At bronchoscopy the airways are friable
and erythematous, and the bronchial epithelium with a differentiated protein
expression. It has been associated with cough, bronchitis symptoms and the
respiratory failure by pneumonitis epidemic that has led several dozen people
to death. Because of its harmful effects, the EC should only be used by medical
prescription, as a measure to help quit tobacco, and its use in indoor and
public environments be prohibited. As the EC components responsible for the
associated deaths have not been determined, their use should be banned until
these factors are known.
Keywords: Electronic cigarette; nicotine; flavorings; pneumonitis (source: MeSH NLM).
INTRODUCCIÓN
Más de la mitad de los
fumadores desean abandonar el consumo de tabaco, pero gracias al efecto
adictivo de la nicotina, solo 2% a 3% lo logra cada año (5). En
el 2003 Hon Lik patentó un sistema electrónico de entrega de nicotina, también
llamado cigarrillo electrónico (CE), con la finalidad de eliminar los efectos
nocivos de los otros productos presentes en el cigarrillo. El CE fue
introducido al mercado al año siguiente como otro elemento más de ayuda para
dejar de fumar (6). Diez años después sus ventas habían alcanzado los 2,5
x 106 millones
de dólares (7)
y se espera que sobrepasen la de los cigarrillos convencionales
para el 2023 (8).
En los Estados Unidos (EE.
UU.), la prevalencia del consumo de tabaco ha disminuido desde el 2005 hasta el
2016 en los adultos mayores de 18 años, además, la proporción de fumadores que
han logrado abandonar su consumo ha aumentado. Sin embargo, la prevalencia del
consumo del CE se ha duplicado entre los años 2013 y 2014 entre los adultos de
18 a 24 años, y entre los escolares el aumento ha sido del 1,5% al 16% entre
2011 y 2015 (9).
En otros países, el uso del CE también es elevado entre los jóvenes, por
ejemplo, Polonia reporta una tasa de 62,1% y Canadá 71,9% (10).
En el Perú, la legislación
contra el consumo de tabaco ha permitido que su prevalencia haya disminuido de
44,5% en 1998 a 21,1% en el 2010 (11). Entre los universitarios
peruanos el consumo de tabaco en los últimos 30 días disminuyó desde el 2012 al
2016 de 22,6% a 16%. Esta disminución es incluso mayor entre los estudiantes
menores de 18 años, sin embargo, este grupo es quien más utiliza los CE (16,3%)
en comparación con los mayores de 25 años (8,8%). La prevalencia de uso alguna
vez en la vida de CE entre los universitarios peruanos es de 12,6% (12).
En el presente artículo
revisaremos todo lo concerniente al CE y su efecto en la salud humana. Hemos
realizado una revisión narrativa desde el 1 de diciembre del 2018 al 18 de
noviembre del 2019. Se realizó la búsqueda en la base de PubMed empleando los
términos e-cigarettes y electronic cigarettes. Se seleccionaron
aquellos artículos que contenían información relacionada con cesación de
tabaquismo, efectos en el ambiente, efectos secundarios en los seres vivos,
insuficiencia respiratoria y reglamentación sobre su uso.
EL CIGARRILLO ELECTRÓNICO
Es un dispositivo que libera
vapores de nicotina y saborizantes por calentamiento electrónico de un líquido
que utiliza una base de propilenglicol/glicerina vegetal (PG/VG) y no por
combustión. Los CE consisten en un tubo de plástico o de acero inoxidable, un
serpentín de calentamiento electrónico, un cartucho de líquido con PG/GV como
estabilizante, cantidades variables de nicotina, aditivos aromatizantes y
saborizantes, una batería de litio y una cámara de atomización. La temperatura
en el centro de la bobina de calentamiento alcanza más de 350 °C. Cuando el usuario activa al
CE, el calentador atomiza el líquido, lo que produce un aerosol, conocido como
vapor, con una fase particulada y otra gaseosa, cuya composición química
difiere de la del líquido del cartucho(6,13). De allí que al acto de
fumar CE se le llame vapear. Según la marca, el contenido de nicotina puede
variar desde 0 a 36 mg/ mL (14) y también pueden ser totalmente
diferentes las baterías, los elementos de calentamiento y los saborizantes en
el líquido del cartucho. Hay alrededor de 7700 sabores diferentes en venta,
como sabor a tabaco, chocolate, menta, fruta, café, tetrahidrocannabinol
(THC), entre otros. Hoy en día se pueden personalizar incluso a pedido del
consumidor (15).
Existen cuatro generaciones de
CE que han cambiado en diseño para permitir al usuario un mayor control sobre
la concentración de nicotina, la composición del líquido y la forma en que lo
vaporiza. El último de estos es conocido como JUUL un CE plano y rectangular
como una memoria externa y recargable en un puerto USB, que
usa sales de nicotina en lugar de su base libre empleada en los primeros CE,
que es alcalina (16-18). Inicialmente se prefirió su base libre porque el
pH elevado aumenta la absorción de nicotina por el sistema respiratorio (19),
con lo que habría más ventas de CE, esto a semejanza de los cigarrillos convencionales,
cuya demanda es mayor en las marcas con el rango más alto de nicotina extraíble
(20).
Pero al ser la base libre amarga causa un golpe en la garganta que genera tos.
Esto ha querido evitarse con el JUUL, tan pequeño que puede ser usado incluso
durante clases sin que los profesores lo adviertan, pues no causa tos (21).
Sin embargo, para lograr adicción a su uso los 0,7 mL de su cámara llevan la
solución de sales de nicotina al 5% (59 mg/mL) (22). Antes de junio de 2015, año
en que aparece el JUUL, los CE llevaban nicotina al 1-2% (23).
En un estudio se encontraron
71 proveedores de líquido para CE a granel (frascos con más de 30 mL) con
concentraciones de sales de nicotina mayores del 5%,
equivalente a más de 40 paquetes de cigarrillos, con múltiples sabores
dulces y frutados (24). Esta situación aumenta la posibilidad de intoxicación
involuntaria al ingerir el líquido del cartucho, sobre todo en los niños.
EL CIGARRILLO ELECTRÓNICO Y SU
UTILIDAD PARA DEJAR DE FUMAR
La revisión sistemática de Vanderkam y col.
demostró que, a los tres meses de usar CE, los fumadores consumían menos
cigarrillos convencionales (RR 2,55), pero a los seis meses el porcentaje que
se mantenía sin fumar disminuía (RR 1,30) (25). En la revisión sistemática
de Liu y col., una de las más grandes realizada con 35 665 participantes de 14
publicaciones, se halló una reducción del consumo de tabaco del 48,3% al 58,7%
y de cesación del tabaquismo del 13,2% al 22,9% (26). En la cohorte
COPDGene, 91% de los usuarios de CE utilizaban estos dispositivos con la
intención de disminuir su consumo de tabaco, pero solo el 47% redujo el número
de cigarrillos convencionales. La cohorte no evidenció una reducción en el
consumo de tabaco o un efecto en la progresión de la EPOC (27). En
otra revisión de cuatro estudios de eficacia y 22 artículos de seguridad, se
encontró que los CE lograban una mayor prevalencia puntual de abstinencia
tabáquica al mes (RR 1,71) que no se mantuvo a los tres ni seis meses de
seguimiento (28).
En los EE. UU., el 40% de los consumidores de tabaco usan al menos dos tipos de
productos, siendo la combinación más común cigarrillos convencionales más CE (29). En
el Reino Unido ha aumentado el uso de CE entre los fumadores regulares del 2,7%
en 2010 a 6,7% en 2012, porque las personas que intentan dejar de fumar siguen
haciéndolo y además usan el CE (30).
EFECTOS ADVERSOS DEL
CIGARRILLO ELECTRÓNICO
Los eventos adversos en once estudios con 16 406
personas fluctuaron del 49,1% al 51,6%, siendo los más frecuentes la irritación
de la boca o garganta, ansiedad, estado de ánimo depresivo, náuseas e insomnio (25).
Los eventos adversos disminuyen con el tiempo, pero fueron más frecuentes que
con los de parches de nicotina (19,7% versus 11,8%, RR 1,97, IC95% 1,05 - 3,68)
(28).
En los EE. UU. el 2015 hubo aproximadamente 3000
exposiciones consecuencia del contenido del líquido de los CE, la mayoría en
niños menores de cinco años, lo que derivó en mil atenciones médicas (31).
EFECTO DEL CIGARRILLO ELECTRÓNICO
EN AMBIENTES CERRADOS
Los cigarrillos electrónicos
emiten numerosos productos químicos que afectan negativamente la calidad del
aire interior, por ejemplo, incrementan los niveles de nicotina, partículas,
hidrocarburos aromáticos policíclicos y aluminio en el aire. Con la máquina de
fumar Palaczbot (Technical University of Lodz) (32) y en los vapeadores los
valores de PM2,5 (33) sobrepasan el límite
recomendado por la OMS, siendo más altos cuando en el CE se usan líquidos que
contienen nicotina (16).
Las emisiones de nicotina
ambiental de los CE difieren entre las marcas, superponiéndose sus valores a
los encontrados en el del humo del cigarrillo convencional (34). En
el líquido de los cartuchos hay compuestos carbonílicos, como aldehído-formaldehido
(FA) y acetaldehído (AA), reportados como factores de riesgo de cáncer (35).
Por tanto, los CE no están libres de
emisiones que afectan la calidad del aire y su uso puede exponer
involuntariamente a los que no vapean a la nicotina y a los productos tóxicos
que se liberan en el vapor.
EFECTO DEL CIGARRILLO ELECTRÓNICO EN LOS SERES VIVOS
Síntomas y enfermedades
respiratorias
En los usuarios de CE hay una
mayor prevalencia de síntomas respiratorios independientemente de si hay
consumo de tabaco concomitante o no. Una sola sesión de vapeo con CE induce una
inhibición significativa de la sensibilidad al reflejo de la tos.
Habría una acción periférica y
un efecto antitusivo, probablemente central, demostrable 15 minutos después de
la exposición al CE (36). Tan solo cinco minutos de exposición al CE causó
estrés oxidativo e incremento de la resistencia dinámica de la vía aérea en
relación con la disminución de la fracción exhalada de óxido nítrico (FeNO) (37). La
exposición durante un minuto al propilenglicol produjo una reducción del
VEF₁/CVF (38).
Las tasas de síntomas
bronquíticos crónicos aumentan en adolescentes usuarios de CE (39).
Usar CE se asocia con asma en adolescentes, tanto con asma actual como con el
antecedente (40).
La prevalencia de uso de CE fue mayor entre los que tuvieron un ataque de asma
y los que faltaron más días a la escuela por síntomas graves (41). No
hay estudios a largo plazo con el CE, pero el tener asma en la adolescencia se
asocia 50 años después con un mayor riesgo de EPOC, una función ventilatoria
reducida y una esperanza de vida más corta (42).
Exfumadores seguidos por tres
meses mostraron una mejoría de los síntomas nasales (SNOT-22) y del aclaramiento
mucociliar (CCM), pero en aquellos que usaron CE como terapia para lograrlo no
varió el CCM, pero sí los síntomas, mejorando más tanto CCM como SNOT-22 en
quienes dejaron de fumar sin CE (43).
Células
Neutrófilos y macrófagos de
individuos sanos, no fumadores, expuestos al extracto del aerosol del CE
incrementaron la metaloproteinasa de matriz, MMP-9, y la quimiocina, CXCL8,
similar a lo que sucede con el uso de cigarrillos convencionales (44).
La exposición de células del
epitelio respiratorio al aerosol de los CE produce alteración en el transporte
de iones a nivel de estas células, por inhibición de la función del regulador
de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR) inducida por la
acroleína (45).
Algunos de los saborizantes en
el líquido de los CE afectaron en forma dosis dependiente la señalización por
calcio y disminuyeron la viabilidad y proliferación de células del epitelio
respiratorio humano (46).
En un modelo tisular, cinco de
los siete aromatizantes analizados provocaron la muerte de las células
epiteliales traqueales. Se encontró alteraciones en la fisiología celular por
la vainillina y el saborizante de chocolate 2,5-dimetilpirazina, que produce
una activación dependiente de la proteína quinasa A (PKA) del CFTR (47).
Este mal funcionamiento del CFTR se ha asociado con asma y EPOC (48).
La base PG/VG sola en aerosol
aumentó la proteína MUC5AC tanto en los cultivos epiteliales de las vías
respiratorias humanas como en los epitelios nasales murinos. Los líquidos del
CE entraron rápidamente en las células y la base PG/VG redujo la fluidez de la
membrana y afectó la difusión de proteínas (49).
Animales
Los niveles de cotinina sérica
en ratones expuestos al aerosol de CE son comparables a los niveles de este
metabolito en humanos fumadores y ratones expuestos al humo de cigarrillos
convencionales. Esta exposición indujo producción de mucina, fibrosis de la vía
aérea, expresión de proteasas, hiperreactividad bronquial y destrucción del
tejido pulmonar. La exposición solo a glicerina (vehículo del líquido) indujo
efectos menores (50).
Ratones expuestos al aerosol
del CE presentaron alteraciones de la capacidad de aclaramiento bacteriano
pulmonar, tras la infección intranasal con Streptococcus pneumoniae. Este
defecto en el aclaramiento es debido en parte a alteraciones en la fagocitosis
de macrófagos alveolares. En respuesta a la infección con el virus de la
influenza A, los ratones expuestos presentaron títulos más altos de virus a
nivel pulmonar, así como mayor mortalidad (51).
Inmunidad
El líquido del CE sin nicotina
causa producción de IL-6 e infección por el rinovirus humano, que se amplifica
cuando se añade nicotina y se bloquea con el clon 1 del epitelio nasal
(SPLUNC1). Ratones deficientes en SPLUNC1 aumentan la carga de rinovirus en el
pulmón (52).
El CE incrementa la expresión
nasal de factor receptor activador de plaquetas (PAFR), y la adherencia in
vitro a células de la vía aérea que se atenuó cuando se usó CV3988 un
bloqueador de PAFR. Su vapor aumenta la expresión del PAFR en la mucosa nasal
de ratones y la colonización nasofaríngea por neumococo. La adherencia se
disminuyó con acetilcisteína (53).
La exposición al aerosol de CE
aumenta la virulencia de Staphylococcus aureus resistente a la
meticilina, ya que se altera su carga superficial y la formación de la
biopelícula, lo que le confiere mayor resistencia a la destrucción por péptidos
antimicrobianos y macrófagos. Además, la capacidad de las células epiteliales
humanas para destruir patógenos disminuía (54).
La exposición de monocitos de
sangre periférica y de macrófagos alveolares extracto de CE redujo
significativamente la producción de TNF- α, IFN-γ e IL-10, mientras que con
solo nicotina disminuyó IL-10 y TNF-α, citoquinas claves en la respuesta inmune
contra las micobacterias. Después de cinco días en cultivo y con además con
exposición a extracto de CE, estas células tenían cargas bacilares
intracelulares significativamente más altas, señal del impacto nocivo en la
capacidad de los macrófagos humanos para contener el crecimiento de
micobacterias (55).
Genética
A los usuarios de CE se les ha
encontrado mediante broncoscopía vías respiratorias friables y eritematosas. Y
al estudiar las células epiteliales de las vías respiratorias se halló que
unas 300 proteínas se expresaban de manera diferente, 78 proteínas tuvieron
alteraciones entre los fumadores de cigarrillos, mientras que 113 estaban
alteradas entre aquellos que solo usaban CE (49).
Los líquidos del CE redujeron
la viabilidad celular y causaron fragmentación del ADN en cultivos de tejido
faríngeo humano, siendo mayor el daño cuando tenían saborizantes a frutas (56).
Varios sabores en el extracto de vapor de los CE demostraron ser citotóxicos
para el epitelio de las vías respiratorias, existen variaciones entre las
diferentes marcas y líneas celulares (57).
La exposición al aerosol de CE
induce estrés oxidativo y alteraciones moleculares en el epitelio respiratorio.
La nicotina y los saborizantes del líquido de los cartuchos tienen un efecto
sinérgico en la inducción de genes de estrés oxidativo (58).
Daño pulmonar asociado al uso
de CE (EVALI)
EVALI el acrónimo en inglés (E-cigarette
or vaping associated lung injury) del vapeo. Es una enfermedad con una
lesión pulmonar grave y síntomas constitucionales y gastrointestinales (59). En
el 2012 se reportó el primer caso donde mediante lavado broncoalveolar se
hallaron numerosos macrófagos cargados de grasa, por lo que se hizo el
diagnóstico de neumonía lipoidea (60). Hasta marzo del 2018
habían sido reportados nueve casos más, uno de los diez casos falleció por daño
alveolar difuso (61).
En julio de este año, el Centers
for Disease Control and Prevention (CDC) reportó un número inusual de
personas internadas por enfermedad respiratoria que tenían todas como
antecedente común usar CE. Hasta el cinco de noviembre de 2019, 2051 casos de
EVALI han sido reportados al CDC en 49 de los 50 estados de los EE. UU. habiendo fallecido 39 (1,9%). El 70% eran varones con una
edad promedio de 24 años, el 79% era menor de 35 años. El 86% informó que usaba
CE con THC y en 34% de uso exclusivo, mientras que el 64% nicotina y en 11% de
uso exclusivo. Cuando se estudió en 29 muestras el contenido del lavado
broncoalveolar, se halló en el 100% acetato de vitamina E, que se usa como
aditivo en el CE, en el 82% se identificó THC y nicotina en el 62% (62).
Radiológicamente los casos
demuestran una colección heterogénea de patrones de neumonitis que incluyen
neumonía eosinofílica aguda, neumonía organizada, neumonía lipoidea, daño
alveolar difuso y síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA), hemorragia
alveolar difusa, neumonitis por hipersensibilidad, y la rara neumonitis
intersticial de células gigantes (63,64). Pero cuando los
pacientes tuvieron biopsias pulmonares, los hallazgos en 17 pacientes fueron de
lesión pulmonar aguda, incluyendo neumonitis fibrinosa aguda, daño alveolar
difuso o neumonía organizada, generalmente bronquiolocéntrica y acompañada de
bronquiolitis (65). Hallazgos semejantes se han encontrado en las
biopsias de otros ocho casos (66).
REGLAMENTACIÓN SOBRE EL USO
DEL CIGARRILLO ELECTRÓNICO
Hay 98 países que tienen leyes
nacionales/federales que regulan el uso de los CE (67): su venta esta
prohibida en 25 países y requiere autorización de mercado en otros 17. En los
países que permiten la venta de cigarrillos electrónicos, la edad mínima de
compra es de 18 años en 23 países, de 19 en la República de Corea y de 21 en
Honduras (68).
Los CE entraron al mercado sin
pruebas exhaustivas de toxicología preclínica o ensayos de seguridad a largo
plazo indispensables para introducir productos terapéuticos o médicos
convencionales. Las compañías tabacaleras buscan atenuar los riesgos de los CE
y destacarlos como una «alternativa mucho más segura» a la vez que promueven
sabores atractivos para los niños. Con la aparición de la epidemia de muertes
asociadas al uso de CE, el CDC recomienda no usar CE que contengan THC y que el
acetato de vitamina E ni ninguna otra sustancia no indicada por el fabricante
se agregue al CE. Con los severos efectos negativos del CE, que incluyen hasta
la muerte de quienes los usan, descritas ya en América Latina (69),
debería el gobierno peruano emitir una alerta contra su uso y prohibirlo como una
estrategia de salud pública.
CONCLUSIÓN
El CE es un dispositivo para
administración de nicotina que genera adicción y efectos adversos al consumidor
directo y a los expuestos al aire contaminado. Los reportes más recientes
muestran daño alveolar agudo que lleva a hospitalización, ventilación mecánica
y hasta muerte. Su uso como dispositivo para dejar de fumar tampoco ha podido
ser establecido fehacientemente.
Los grupos más vulnerables a
los efectos deletéreos del CE son los niños, adolescentes y jóvenes, quienes
rápidamente se hacen adictos a esta nueva forma de uso de nicotina. A la luz de
la evidencia actual, de no tomar medidas prontas, la morbilidad y mortalidad
asociada a su uso podría presentarse también en países de la región.
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Correspondencia: Brady Beltran Garate; bgbrady@hotmail.com.
Contribuciones de autoría: LV, DC, JL y BB han participado en la concepción
del artículo. Todos los autores participaron de la redacción del artículo y la
aprobación de la versión final.
Conflictos de interés: Los autores declaran no tener conflictos de
intereses en la publicación del artículo.
Recibido:
07/03/2019
Aprobado:
15/01/2020
En línea:
19/03/2020