La Ciencia detrás del Cigarro Electrónico

No es un secreto para nadie que dejar de fumar es, quizás, una de las cosas mas difíciles que decidimos hacer. El tabaco quemado (en cigarrillos, cigarros, o en pipa) tiene una serie de químicos que no sólo refuerza las propiedades moderadas de adicción a la nicotina y el comportamiento del mano-a-boca, sino también afecta otros neurotransmisores. Especifícamente, inhibe la producción de MAO-A y MAO-B que metabolizan dopamina, lo cual es un estimulante del área de recompensa y es un neurotransmisor involucrado en el retroalimentación de aprendizaje. En un esquema sobresimplificado, existe un (o unos) químico(s) dentro del tabaco quemado que reduce la producción de MAO, lo cual permite que exista más dopamina libre entre neuronas, y por ende, estimula más el centro de recompensa del cerebro. Al final, esto nos hace "sentir bien". 

La mecanica de lo anterior es particularmente complicada e investigaciones minuciosas que separan el efecto de la nicotina del resto de los componentes químicos del tabaco es algo relativamente nuevo. Nos apunta a las direcciones nuevas de investigación para ver, por el momento, el efecto corto-plazista de los cigarrillos electrónicos. Y es aquí donde se enfoca ahora la batalla por los cigarros electrónicos en comparación con otros métodos de dejar de fumar, como son las pastillas (tipo Champix), o por parches, chicles (como Nicorete), o inhaladores de nicotina, que todos son dispositivos médicos.  

El cigarro electrónico salió al mercado, empezando en China, en el 2004. Fue inventado por el farmacéutico Hon Lik, precisamente con la idea de reemplazar el uso de tabaco combustible (cigarrillos) por algo que se podría considerar de daño reducido (Tobacco Harm Reduction es como se llama la perspectiva en Inglés). Los primeros dispositivos fueron diseñados para imitar un cigarro tradicional (como las baterías de la linea Imitator y King), hasta llegar a desarrollarse en todo un mercado de cigarros electrónicos mucho mas avanzados.

Igualmente, los cartuchos han evolucionado en los 8 años subsecuentes, pero su principio es el mismo. Básicamente, todos los cartuchos son filamentos (como los de un bombillo incandescente) que están sumergidos en un líquido. A la hora de activarlo (en un cigarrillo electrónico automático es simplemente con succionar para que pase aire sobre el sensor, o por medio de control manual sobre un botón), este se calienta y vaporiza el líquido. La posición del filamento, la resistencia del mismo, la corriente eléctrica, el suministro de líquido, y la duración de la activación influyen en cuánto se calienta y cuánto líquido vaporiza. 

La suministración de liquido al cartucho generalmente es una de tres formas: por medio de un algodón sintético (como los cartomizadores), por mechas de silicia, o por medio de mallas de acero inoxidable o mallas de cerámica. En cualquiera de estas tres presentaciones, la gravedad lleva el líquido al filamento (atomizador). El uso inapropiado, usando el cigarrillo electrónico al revés, o dejando que el atomizador permanezca encendido por mucho tiempo, son las razones típicas de fallos en el dispositivo e, inclusive, puede llevar a quemar el algodón o las mechas que alimentan el atomizador. 

El líquido (que se llama de varias formas en el mercado, como e-liquid o nicquid) tiene una composición básica de 4 químicos: propileno de glicolglicerina vegetal, y opcionalmente, saborizantes y/o nicotina. Proporcionalmente, el propileno de glicol y la glicerina vegetal que conforman la mayoría del e-liquid son componentes que son generalmente reconocidos como seguros (o GRAS, Generally Recognized as Safe) por el FDA y otras organizaciones. En ambos casos, se utilizan en una cantidad de productos en el mercado, desde comidas hasta cosméticos.

El LD50 (la letalidad de dosificación en el 50% de los casos) es una medida que se utiliza en laboratorio para determinar la toxicidad aguda (administrado en una sola dosis) de un compuesto químico. El LD50 típicamente se expresa como el consumo por diferentes vias (oral, dermal, aspirado) en miligramo (mg) por kilogramo (kg) de peso corporal. En el caso del propileno de glicol, el LD50 oral (en un ratón de laboratorio) es de 22,000mg/kg. El LD50 oral (en un ratón de laboratorio) de glicerina vegetal es de 4,090 mg/kg. Para ilustrar, el LD50 de propileno de glicol se puede expresar como 22mL/kg, que significa para una persona que pesa 60kg, teóricamente, se tendria que consumir 1.32L en un espacio sumamente reducido para llegar a una dosificación letal.  

Es importante notar que con propileno de glicol sí se han registrado casos de reacciones alérgicas en varios productos, incluyendo cosméticos y cremas humectantes. Por lo cual, si el usuario de un cigarrillo electrónico tiene esta alergia, se recomienda descontinuar el uso del producto o buscar e-liquid basados 100% en glicerina vegetal. 

En el caso que se opte por un e-liquid que contiene nicotina, este puede ser graduado desde 6mg/ml (o .6%) hasta 24mg/ml (2.4%). Normalmente, se encuentran e-liquids (o cartuchos pre-cargados) en niveles de 6mg/ml (.6%), 12mg/ml (1.2%), 18mg/ml (1.8%), y 24mg/ml (2.4%). Conisderando que el LD50 de nicotina es mas baja (alrededor de 50mg/kg). Flavorart en Italia ha creado un laboratorio especial para medir la citotoxicidad del e-liquid saborizador, específicamente a 9mg/ml (9%) comparado con los cigarrillos tradicionales. 

Estas pruebas estan diseñadas específicamente para ver la mortalidad de células fibroblastos que conforman la matriz extra celular y juegan un papel importante en el tejido conectivo de muchos mamíferos. Se utilizaron fibroblastos ya que pueden simular lo que puede pasar a los epitelios del sistema respiratorio (ABICH Srl, 2012). Igualmente, utilizan un protocolo levemente modificado (el UNI EN ISO 10993-5) para la prueba que define que cualquier ambiente donde la mortalidad de las celulas no puede pasar del 30%. Hay varias pruebas en el sitio de ClearStream de Flavorart disponibles en Inglés y otros idiomas, pero el resultado generalizado es que en ninguna de las pruebas de los varios sabores y concentraciones ambientales se encontró una tasa de mortalidad celular mayor a 30% (muchos de los resultados rondan el 3%). 

Estos estudios culminaron en una noticia en el Congreso de la Sociedad de Cardiología Europea (European Society of Cardiology), en Munich del 2012. Farsalinos presentó en este congreso los resultados de un estudio que se llevó a cabo en Grecia, donde comparó el efecto cardiológico del uso de cigarillos electrónicos (22 participantes) comparado con cigarillos tradicionales (20 participantes). Algo interesante de esta población es que los 22 participantes de cigarros electrónicos técnicamente habían sido expuestos a más humo de tabaco efectivo que el grupo de cigarillos tradicionales. El resultado del grupo de fumadores de cigarillos tradicionales era lo esperado: utilizando un ecocardiograma se podía notar una disfunción miocardial significativa y efectos concretos en la presión diastólica y sistólica. En cambio, el resultado del ecocardiograma en los usuarios de cigarillos electrónicos no mostró una alteración en la función miocardial y solo un leve aumento en la presión diastólica. Estos resultados tienen implicaciones importantes para la naciente industria de cigarrillos electrónicos a nivel mundial. 

A primera vista, esto significa que el daño a corto plazo de los cigarrillos electrónicos es mucho menor que el de los cigarrillos tradicionales. Aunque no se sabe cuáles son los efectos a largo plazo (a mas de 5 o 10 años), se están empezando a publicar casos médicos de los resultados específicos sobre personas y problemas cardíacos. Estos resultados aun sólo son sobre las personas que utilizan cigarrillos electrónicos, pero las leyes de control de tabaco que se publicaron en Costa Rica, y en otras partes del mundo, también tienen una meta de proteger al no-usario de tabaco de los efectos del humo de segunda mano. La pregunta natural que sigue es: será que los cigarros electrónicos no son tan nocivos para la salud del no-usario?

Hasta el 2012, lo único que existía era un estudio del 2009 de la FDA que alarmó a muchos de los ministerios de salud en el mundo, inclusive el Ministerio de Salud de Costa Rica. Este estudio tiene varios problemas de metodología y la forma en que se publicó. En particular, la FDA utilizó la misma metodología que se estableció para cigarrillos tradicionales. La prueba inicial puso el cigarrillo electrónico en una posición totalmente horizontal. Si sabemos que la función mecánica del cartucho es asistida por la gravedad, hay sospechas que parte de los resultados fueron contaminados por el mal uso del producto. Desafortunadamente, no está disponible el estudio con su metodología y resultados detallados, lo cual complica un análisis profundo del mismo. Sin embargo, quizás el reporte tuvo un efecto positivo en la industria, ya que impulsó la creación de un protocolo y uno de los estudios más grandes del efecto secundario de los cigarrillos electrónicos. 

Este estudio fue presentado en la cumbre anual de la Sociedad de Investigación de Nicotina y Tabaco (Society for Research on Nicotine and Tobacco) en Helinski, Finlandia en el 2012. El resumen (o el poster) presenta resultados positivos para los que rodean los usuarios de cigarillos electrónicos. El estudio consistia en medir la calidad y el contenido de aire de un cuarto sellado de 60 metros cubicos, igual, comparando los efectos del aire de un grupo de fumadores a un grupo de usarios de cigarros electrónicos (vapers en Inglés). Ninguno de los químicos típicos de los cigarros tradicionales que se conocen como cancerígenos se encontraron cuando hicieron la misma prueba con cigarrillos electrónicos. 

Es claro, que aunque se ha avanzado mucho en el campo de investigación del efecto de los cigarrillos electrónicos, hay algunas conclusiones immediatas que se pueden sacar. Quizás la más importante es que, sin conocer realmente los efectos a largo plazo, definitivamente se nota que los cigarrillos electrónicos hacen menos daño y afectan menos el cuerpo que los cigarrillos tradicionales. Esto no es decir que son 100% seguros - en ese sentido seria ingenuo creer que cualquier cosa es 100% segura - pero definitivamente hay una tendencia clara que son una alternativa para el fumador que quiere dejar de fumar cigarrillos tradicionales y no ha podido por diversas razones. Aunque no es un producto diseñado necesariamente para dejar de fumar como son los parches, chicles, e inhaladores de nicotina, hay testimonio (auto-reportado) que ha sido la única forma que han podido bajar el consumo o dejar de por completo el uso de tabaco quemado (CASAA, 2010).

Qué significa esto para los fumadores de Costa Rica? Que existe, disponible en Costa Rica, una opción para ayudarlos a dejar de fumar cigarrillos tradicionales, sin hacerse tanto daño a uno mismo, sin que otros tengan que aguantar el olor, o los químicos y el daño que estos pueden ocasionarles. 

Si tienen preguntas, buscan aclaraciones, o quieren comprar cigarrillos electrónicos en Costa Rica, mándenos un correo o llámenos al +506 4001 3225. 

Referencias & Links: 

  • ABICH Srl. (2012). Cytotoxology evaluation: Vanilla classic. Retrieved on February 23, 2013 from http://clearstream.flavourart.it/site/wp-content/uploads/DATI/3/update2/Vaniglia%20Classic-Vanilla%20Classic%200109-12.pdf

  • Agency for Toxic Subtances and Disease Registry, Center for Disease Control. (2011). Toxic substances portal: Propylene glycol. Retrieved on February 24, 2013 from http://www.atsdr.cdc.gov/substances/toxsubstance.asp?toxid=240

  • Consumer for Smoke-free Alternatives Association (2010). CASAA 2010 E-Cigarette Survey. Retrieved on February 22, 2013 from http://casaa.org/Printable_Material.html

  • European Society of Cardiology (2012, August). Electronic cigarettes do not damage the heart. Retrieved February 22, 2013 from http://www.escardio.org/about/press/press-releases/esc12-munich/Pages/acute-effects-electronic-cigarettes-heart-damage.aspx

  • Guilliem, K., Vouillac, C., Azar, M. R., Parsons, L. H., Koob, G. F., Cador, M., & Stinus, L. (2005). Monoamine oxidase inibition dramatically increases the motivation to self-administer nicotine in rats. Journal of Neuroscience, 25(38). doi: 10.1523/​JNEUROSCI.2139-05.2005.

  • Link: http://www.jneurosci.org/content/25/38/8593.full

  • International Programme for Chemical Safety. (2002). Glycerol: CAS N#: 56-81-5. Retrieved on February 24, 2013 from http://www.inchem.org/documents/sids/sids/56815.pdf

  • Romagna, G., Zabarini, L., Barbiero, L., Bocchietto, E., Todeschi, S., Caravati, E., Voster, D., & Farsalinos, K. (2012). Characterization of chemicals released to the environment by electronic cigarettes use (ClearStream-AIR project): Is passive vaping a reality? Paper and poster session presented at the annual Society for Research on Nicotine and Tobacco, Helsinki, Finland. 

  • Link (Articulo): http://clearstream.flavourart.it/site/wp-content/uploads/2012/09/CSA_ItaEng.pdf

  • Link (Poster): http://clearstream.flavourart.it/site/wp-content/uploads/2012/09/CSA_Poster.pdf

  • Science Lab Inc. (2005). Material safety data sheet: Nicotine. Retrieved February 24, 2013 from http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9926222