Los estudios muestran que los efectos cardiovasculares de los cigarrillos y los cigarrillos electrónicos son sorprendentemente similares

Los estudios muestran que los efectos cardiovasculares de los cigarrillos y los cigarrillos electrónicos son sorprendentemente similares

Dos estudios relacionados, uno en humanos y otro en ratas, encontraron que los efectos cardiovasculares de los cigarrillos y los cigarrillos electrónicos son sorprendentemente similares y que estos efectos nocivos sobre la función de los vasos sanguíneos probablemente sean causados ​​por la irritación respiratoria debido a la inhalación de una sustancia extraña. en lugar de un componente específico del humo del cigarrillo o del vapor de los cigarrillos electrónicos (aerosol), según una nueva investigación publicada hoy en la revista Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology (ATVB) de la American Heart Association.

Se sabe que tanto fumar cigarrillos como vapear cigarrillos electrónicos causan disfunción endotelial, la incapacidad de los vasos sanguíneos principales para abrirse lo suficiente como para suministrar sangre adecuada al corazón y otros tejidos. Este puede ser un indicador temprano de enfermedad cardiovascular. Las células endoteliales recubren el interior de todos los vasos sanguíneos y regulan la apertura de los vasos sanguíneos, el intercambio de sustancias entre el torrente sanguíneo y el tejido circundante y las reacciones inmunitarias e inflamatorias.

El objetivo de este proyecto fue determinar por qué un número creciente de productos de tabaco inhalados, incluidos los cigarrillos combustibles, los productos de tabaco calentados y los cigarrillos electrónicos, alteran la función endotelial a pesar de las diferencias fundamentales entre estos productos. Se han identificado miles de sustancias químicas en el humo del tabaco, algunas de las cuales también están presentes en los aerosoles de los cigarrillos electrónicos, ya sea como ingrediente original o como producto de reacción química del proceso de calentamiento. "Intentamos descubrir qué componente específico del humo o del vapor de los cigarrillos electrónicos podría ser responsable de afectar la capacidad de los vasos sanguíneos para funcionar de manera eficiente".

Matthew L. Springer, Ph.D., investigador principal de ambos estudios, profesor de medicina, departamento de cardiología, Universidad de California, San Francisco

Springer y sus colegas realizaron dos estudios para examinar los efectos de fumar y vapear sobre la función cardiovascular tanto en ratas como en humanos.

El deterioro de la función endotelial por el humo del cigarrillo no es causado por un componente específico del humo, sino más bien por la entrada vagal desde el tracto respiratorio.

En el estudio con ratas, la dilatación mediada por el flujo arterial (FMD), es decir, h. midieron la capacidad de los vasos sanguíneos para dilatarse antes y después de la exposición al humo de cuatro tipos de cigarrillos combustibles convencionales: nicotina convencional, nicotina reducida, nicotina convencional con mentol añadido y nicotina reducida con mentol añadido. El mentol se agrega a muchos productos de tabaco y puede reducir la irritación causada por fumar, especialmente en los nuevos fumadores, y puede desempeñar un papel importante para aliviar la adicción a la nicotina.

Los resultados del estudio encontraron que la dilatación de los vasos sanguíneos se redujo después de usar los cuatro tipos de cigarrillos, con una magnitud de reducción que oscilaba entre el 20 y el 46% dependiendo del tipo de cigarrillo. La nicotina no era necesaria para el deterioro de la función vascular, pero los niveles más altos de nicotina se asociaron con una mayor disminución de la fiebre aftosa que los niveles más bajos de nicotina, y el mentol se asoció con una disminución menor de la fiebre aftosa que los productos sin mentol.

Springer enfatizó que el hallazgo de que la adición de mentol resultó en una menor gravedad del deterioro de la dilatación inducida por el flujo no debe sobreinterpretarse para sugerir que el mentol es un aditivo beneficioso en los productos para fumar y vapear, ya que el deterioro aún era significativo y el mentol tiene otros efectos nocivos.

Las ratas también fueron expuestas a dos de los principales gases que se encuentran tanto en el humo como en los aerosoles de los cigarrillos electrónicos, así como a nanopartículas de carbono limpias, para evaluar los efectos de este tipo de componentes en la dilatación de los vasos sanguíneos. Los gases y las partículas de carbono tuvieron efectos adversos similares a los del humo del tabaco en general, aunque representaban componentes químicos y físicos del humo completamente diferentes.

"Debido a que la dilatación mediada por flujo se vio afectada por el humo, los componentes de la fase gaseosa del humo y las partículas simples de carbono, sin que ningún componente fuera el único responsable, investigamos si el mecanismo implicaba una respuesta de estímulo respiratorio común que involucrara al nervio vago". Dijo Springer.

El nervio vago es un componente importante del sistema nervioso parasimpático, que controla las funciones involuntarias de los órganos internos. Se encarga de regular la digestión, la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria, la vasodilatación, las respuestas inflamatorias y las funciones pulmonares como el reflejo de la tos y la producción de moco.

Para probar esta hipótesis, los investigadores expusieron ratas anestesiadas a humo después de cortar los nervios vagos. Descubrieron que impedir que las señales nerviosas en los pulmones de las ratas llegaran al resto del cuerpo impedía por completo que el humo afectara la función vascular. Estos hallazgos sugieren que la disfunción endotelial puede ser causada por un mecanismo dependiente del nervio vago resultante de la irritación de las vías respiratorias y los nervios sensoriales del pulmón.

"Nos sorprendió descubrir que no es un material extraño inhalado específico el que causa efectos cardiovasculares adversos, sino el hecho de que se inhala algún tipo de irritante, independientemente de cuál sea", afirmó Springer. "Es probable que todos los productos inhalados tengan efectos nocivos similares sobre la función vascular".

Springer señaló que la ausencia de una toxina específica responsable del daño vascular significa que los reguladores no pueden confiar en prohibir ingredientes específicos para prevenir efectos adversos de los productos inhalados.

Los coautores son Pooneh Nabavizadeh, MD; Jiangtao Liu, MD; Poonam Rao, MD; Sharina Ibrahim, Maestría en Ciencias; Daniel D. Han, Licenciado en Letras; Ronak Derakhshandeh, M.Sc.; Huiliang Qiu, MD; Xiaoyin Wang, MD; Stanton A. Glantz, Ph.D.; y Suzaynn F. Schick, Ph.D. Los datos de los autores figuran en el manuscrito.

Este trabajo fue apoyado por subvenciones del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre, una división de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y el Centro de Productos de Tabaco de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU.; el Instituto Nacional del Cáncer de los NIH y con el apoyo de la Fundación Elfenworks (en memoria de Deb O'Keefe) y la Fundación Médica Roy E Thomas.

El uso crónico de cigarrillos electrónicos perjudica la función endotelial a niveles fisiológicos y celulares

El segundo estudio se realizó en varios centros e incluyó a personas que informaron fumar cigarrillos combustibles con regularidad, personas que informaron que usaban productos de cigarrillos electrónicos con regularidad y personas que informaron que no usaban productos de nicotina. La salud cardiovascular de todos los participantes se evaluó en un solo momento, y los investigadores midieron la función endotelial y realizaron experimentos de cultivo celular para evaluar la asociación entre el uso crónico de cigarrillos electrónicos y el grado de deterioro vascular. Las medidas incluyeron la producción de óxido nítrico, una molécula clave para el buen funcionamiento de los vasos sanguíneos, y la permeabilidad de las células endoteliales, que refleja la facilidad con la que las sustancias pueden escaparse de los vasos sanguíneos. El aumento de la permeabilidad vascular provoca la fuga de moléculas más grandes y puede contribuir al edema o hinchazón causado por el exceso de líquido en los tejidos, inflamación, enfermedades cardíacas y otras enfermedades como el cáncer.

"Debido a que el humo del cigarrillo combustible y el aerosol de los cigarrillos electrónicos que las personas inhalan no tienen contacto directo con los vasos sanguíneos, tomamos suero sanguíneo (el líquido transparente en la sangre que queda después de la coagulación) de cada participante y lo expusimos a células endoteliales en una placa de cultivo para evaluar cómo las diferentes muestras de suero afectaban el comportamiento funcional de estas células". Dijo Springer. "Esto nos permitió estudiar el efecto sobre las células endoteliales de sustancias en el humo/aerosol que se absorben a través de los pulmones y entran al torrente sanguíneo, así como otras moléculas circulantes que el cuerpo puede producir en respuesta al humo y/o la inhalación de aerosoles, incluidas las proteínas involucradas en la respuesta inflamatoria".

En el estudio participaron 120 adultos de entre 21 y 50 años sin enfermedades cardiovasculares. Los participantes incluyeron personas que habían fumado más de cinco cigarrillos combustibles por día durante un año o más; Personas que hayan consumido cigarrillos electrónicos al menos 5 veces por semana durante 3 meses o más; y personas que actualmente no han fumado ni vapeado.

El análisis encontró que el vapeo prolongado y el tabaquismo provocan cambios en la sangre que afectan la función endotelial, aunque de diferentes maneras.

• In Blutserum getauchte Endothelzellen sowohl von Menschen, die regelmäßig geraucht hatten, als auch von denen, die regelmäßig dampften, setzten weniger Stickoxid frei, was bedeutet, dass die Endothelzellen funktionell beeinträchtigt waren.
• Kondensiertes E-Zigaretten-Aerosol reduzierte die Stickoxidproduktion nicht direkt, was darauf hinweist, dass die Substanzen im Blut, die die Stickoxidproduktion beeinträchtigten, nicht direkt aus dem Aerosol stammten, sondern vom Körper als Reaktion auf die Inhalation produziert wurden.
• Das Blutserum von Menschen, die regelmäßig dampften, aber nicht von denen, die regelmäßig rauchten, erhöhte die Durchlässigkeit der Endothelzellen, wodurch mehr Substanzen durch die Zellen dringen konnten und sie sich eher wie in undichten Blutgefäßen verhalten, was zu Gewebeödemen führen kann.
• Das Blutserum der Teilnehmer, die regelmäßig dampften, veranlasste auch Endothelzellen, Moleküle zu produzieren, die oxidativen Stress verursachen, der das Ungleichgewicht von freien Radikalen und Antioxidantien im Körper darstellt und zu Zell- und Gewebeschäden führen kann.
• Menschen, die regelmäßig E-Zigaretten benutzten, und solche, die brennbare Zigaretten rauchten, zeigten Veränderungen bei zirkulierenden Biomarkern für Entzündungen, Blutgerinnungsfaktoren und Zelladhäsion im Vergleich zu Menschen, die nicht regelmäßig rauchten oder dampften.
• Bestimmte entzündliche Biomarker waren im Blutserum von Menschen erhöht, die regelmäßig brennbare Zigaretten rauchten, jedoch nicht bei denen, die E-Zigaretten verwendeten. Andere entzündliche Biomarker waren jedoch im Blutserum der Menschen erhöht, die regelmäßig dampften, nicht jedoch bei denen, die regelmäßig brennbare Zigaretten rauchten.

"Los diferentes patrones de estos biomarcadores de riesgo de enfermedad cardíaca en el suero sanguíneo de usuarios frecuentes de cigarrillos combustibles y productos de cigarrillos electrónicos indican que, a pesar de los efectos fisiológicos similares, el uso de cigarrillos electrónicos y fumar desencadenan respuestas moleculares fundamentalmente diferentes. Nuestros resultados sugieren que vapear, a pesar de no fumar cigarrillos combustibles, causa cambios en la sangre que "aumentan el potencial de fugas en los vasos sanguíneos, y que tanto fumar como vapear causan cambios en la sangre que conducen a disfunción endotelial y un mayor riesgo de futuros eventos cardiovasculares en personas por lo demás sanas”, dijo Springer.

El estudio también encontró que la dilatación mediada por flujo fue significativamente menor (en más del 5%) en los participantes que usaban cigarrillos electrónicos con regularidad y en los que fumaban cigarrillos combustibles con regularidad en comparación con los que no fumaban ni vapeaban. En investigaciones anteriores, una reducción del 2 % en la vasodilatación se asoció con un aumento del 15 % en el riesgo de enfermedad cardíaca, lo que sugiere que los efectos de fumar y vapear son clínicamente significativos.

"Es importante que los reguladores, los médicos y el público reconozcan que vapear no es inofensivo", dijo Springer. "Fumar y vapear pueden tener efectos cardiovasculares dañinos similares, pero cada condición causa algunos efectos potencialmente dañinos que la otra no. Estas diferencias sugieren que usar dos productos, es decir, fumar cigarrillos combustibles y también usar productos de cigarrillos electrónicos, en realidad puede ser peor para la salud vascular que simplemente fumar o vapear".

Fuente:

Asociación Americana del Corazón

Referencias:

Nabavizadeh, P., et al. (2022) El deterioro de la función endotelial por el humo del cigarrillo no es causado por un componente específico del humo sino por la entrada vagal del tracto respiratorio. Arteriosclerosis, trombosis y biología vascular. doi.org/10.1161/ATVBAHA.122.318051.

Mohammadi, L., et al. (2022) El uso crónico de cigarrillos electrónicos afecta la función endotelial a niveles fisiológicos y celulares. Arteriosclerosis, trombosis y biología vascular. doi.org/10.1161/ATVBAHA.121.317749.

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