Emisiones de los cigarrillos electrónicos y su posible impacto sobre la salud

Introducción

El cigarrillo electrónico (e-cigarette o e-cigarrillo) se introdujo por primera vez en el mercado de los EE.UU. en 2007 como una alternativa menos perjudicial para la salud que el consumo de tabaco. Externamente los e-cigarrillos tienen el aspecto de cigarrillos normales, pero internamente son muy diferentes: no contienen tabaco, aunque sí nicotina. Consisten en un dispositivo que funciona con una batería que le suminista la energía para calentar en una cámara de vaporización un cartucho relleno de un líquido que contiene una mezcla de propilenglicol, nicotina y/o aromatizantes (Figura 1). En cuanto se aspira por la boquilla, el dispositivo calienta ese líquido que se transforma en un vapor que puede ser inhalado, exhalando una nube de vapor que se asemeja al humo de un cigarrillo convencional, aunque sin olor ya que no hay ninguna combustión.

Figura 1. Esquema de los elementos de un e-cigarrillo (extraído de [1])

En el mercado existen multitud de modelos de e-cigarrillos, desde los que imitan a un cigarro convencional con un tamaño parecido, hasta otros mucho más grandes de diferentes formas e incluso de colores (Figura 2).

Tanto los fabricantes como los consumidores de estos e-cigarrillos afirman que el vapor inhalado tiene ventajas sobre el humo de tabaco, en lo que atañe a la salud. De hecho, no les agrada que se use el término “cigarro” para designarlos, ya que aseguran que no es un cigarro, sino un vaporizador. Por lo tanto, no se fuma porque no hay combustión; se inhala y se exhala (se está extendiendo el uso del término “vapear”). Además, al ser reutilizables, resultan más económicos que los cigarrillos. Sin embargo, en cuanto a los efectos que la inhalación del vapor emitido puede tener sobre la salud humana, algunos expertos y autoridades sanitarias ponen en duda que los e-cigarrillos sean totalmente inocuos.

Fig. 2. Algunos modelos de e-cigarrillos existentes en el mercado (extraído de [2])

En este trabajo analizamos el estado del conocimiento referente a las emisiones gaseosas de los e-cigarrillos y sus posibles efectos sobre la salud, en comparación con los del humo del tabaco, ya conocidos. Comenzaremos repasando qué es y qué contiene el humo de tabaco, para luego estudiar el vapor de los e-cigarrillos, y finalmente comparar ambos entre sí.

El humo de tabaco

En un entorno donde se fuma tabaco, los no fumadores inhalan lo que se conoce como humo ambiental del tabaco (abreviado en inglés, ETS, “environmental tobacco smoke”), que es un término muy extendido para referirse a la combinación del humo emitido por la combustión de la punta del cigarrillo y el exhalado por el fumador activo. La persona que inhala ETS recibe el nombre de fumador pasivo o involuntario.

Más específicamente, el ETS tiene tres fuentes posibles (Figura 3):

· el humo emitido en forma de penacho mientras un cigarrillo está quemándose, que se denomina humo secundario (h_S),· el humo exhalado por el fumador, que se divide en:

• humo principal (hP)
• humo residual (hR), es decir, el humo que entra por la boca pero sale sin haber llegado a los pulmones, y

· los gases que pueden difundirse a través del papel o del filtro del cigarrillo (h_F).

El componente más importante del ETS es el humo secundario, h_S.

Figura 3. Componentes del ETS (extraído de [3])

La química del humo generado por la combustión del tabaco es extremadamente compleja. La combustión oxida la materia orgánica del tabaco, pero generalmente esta oxidación es incompleta debido a una falta de oxígeno y, por lo tanto, se genera un gran número de moléculas complejas. La combustión y otros procesos, como la pirólisis (en el que un compuesto se transforma en una o más sustancias sólo por efecto del calor, es decir, sin oxidación), destilación, condensación y filtración, producen unos 4000 compuestos.

Además, ya que la composición de las mezclas de tabaco presentes en los cigarrillos es muy variable, también lo es el ETS resultante. Pero el análisis del humo generado a partir de un cigarrillo estándar “fumado” por una máquina muestra que hay tres clases de compuestos químicos:

· una fase gaseosa que contiene N₂, NO_x, CO, CO₂ y oxígeno residual,· una fase vapor que contiene un gran número de VOCs, y· una fase particulada, formada por el alquitrán, que es la que hace que el ETS sea visible.

Aunque los compuestos químicos en los humos h_P y h_S son básicamente los mismos, sus concentraciones son diferentes (ver Tabla 1). Prácticamente todos los contaminantes son emitidos en mayor concentración en h_S que en h_P, algunos con uno o más órdenes de magnitud. Así, p.e., el nivel de la N-nitrosodimetilamina, que es un agente cancerígeno muy potente, es unas 20 a 100 veces superior en h_S que en h_P.

Tabla 1. Principales componentes del humo principal y secundario del ETS de un cigarrillo, a partir del análisis de humo fresco sin diluir [4, 5]*.

* referido a cigarrillos sin filtro, a menos que se indique lo contrario

Hay que decir que el uso del filtro reduce el consumo de compuestos potencialmente tóxicos para el fumador, pero tiene un efecto menor en el h_S. Además, la composición del h_P depende de la forma de fumar, pero el h_S no.

El vapor del e-cigarrillo

Por lo que se refiere al contenido de nicotina, un e-cigarrillo puede contener tanta nicotina como un cigarrillo normal o más. La cantidad de nicotina que un e-cigarrillo emite depende del contenido del cartucho de líquido instalado. Los usuarios pueden escoger entre cartuchos con diversos grados de concentración de nicotina (4 - 24 mg/l), desde el equivalente al de un cigarrillo de tabaco ultraligero hasta al de un cigarrillo negro. También hay cartuchos que contienen líquido sin nicotina, para los usuarios que desean la experiencia sensorial de fumar sin sus efectos molestos.

A diferencia de los cigarrillos de tabaco, el vapor emitido al “vapear” los e-cigarrillos está únicamente constituido por el vapor exhalado por el fumador, que como antes, se divide en:

· vapor principal (v_P), que pasa por los pulmones y luego es exhalado,

· vapor residual (v_R), es decir, el vapor que entra por la boca pero sale sin haber llegado a los pulmones.

Por lo tanto, no hay emisión de vapor si el usuario no “vapea”.

Los fabricantes dicen que esos vapores son básicamente vapor de agua, y, por lo tanto, inocuos [6]. Sin embargo, algunas personas especialmente sensibles por sus condiciones de salud, se quejan de que el vapor es irritante para los ojos, nariz y garganta, y que afecta la respiración y provoca náuseas.

La Food and Drug Administration (FDA) americana hizo público en 2009 un análisis en el que se afirmaba que los vapores contienen trazas de sustancias tóxicas y cancerígenas [7]. Se analizaron diferentes cartuchos de dos marcas de e-cigarrillos. El análisis encontró que varios de los cartuchos contenían niveles detectables de nitrosaminas, compuestos específicas del tabaco que causan cáncer. En un cartucho se encontró dietilenglicol, que es un ingrediente común en los anticongelantes. En otros cartuchos en los que se anunciaba que no contenían nicotina, el análisis reveló que sí la contenían. El dietilenglicol es una sustancia altamente tóxica, que puede aparecer como un subproducto de la fabricación del propilenglicol [8].

Tabla 2. Resultados de análisis químicos de los vapores procedentes de diferentes cartuchos de e-cigarrillos (adaptado de [9]).

El número de artículos científicos y técnicos sobre la composición química del vapor y del líquido de los cartuchos ha ido en aumento desde la aparición de los e-cigarrillos. La Tabla 2 recoge algunas referencias publicadas más recientes que la de la FDA, por lo que respecta a análisis químicos de los vapores emitidos. Para tener más información sobre el tema, se recomienda consultar la revisión que ha realizado Burstyn [9].

Hay que señalar que los resultados de la Tabla 2 muestran sólo los compuestos que fueron detectados y luego se cuantificaron en los análisis.

Discusión

Pese a la variedad de los resultados obtenidos, parece haber un consenso en la presencia de ciertos compuestos emitidos en el vapor de los e-cigarrillos. La lista de estos compuestos indicando su TLV para una exposición de 8 horas (TLV-8h) es la siguiente [9]:

Como ingredientes:

- Nicotina: su TLV-8h es de 0.5 mg/m³. Si el vapeador inhala unos 4 m³ de vapor en 8 horas, el consumo de 2 mg de nicotina lo sitúa en el límite de la exposición.

- Glicerina y propilenglicol: ambos tienen un TLV-8h de 10 mg/m³. Asumiendo un consumo extremo de 5-25 ml de líquido de cartuchos de e-cigarrillos por día con un contenido de 50-95% de propilenglicol en el líquido, los niveles de propilenglicol inhalados pueden llegar tan sólo a 1-6 mg/m³.

Como contaminantes:

- Nitrosaminas específicas del tabaco: al ser compuestos cancerígenos no tienen establecido un TLV. Ya que estas nitrosaminas son contaminantes de la nicotina del tabaco, hay una relación entre el contenido de nicotina en el líquido de los cartuchos y la concentración de nitrosaminas. Un líquido que contenga 10 mg/L de nitrosaminas, suministrará al vapeador una dosis diaria de sólo 0.025 - 0.05 mg (suponiendo un consumo extremo de 5 ml de líquido al día).

- Compuestos orgánicos volátiles (COVs): para la mayoría de COVs se puede asumir que la concentración en el aire inhalado por el vapeador está muy por debajo del 1% de su TLV-8h. Las únicas excepciones son la acroleína, cuya concentración estaría en torno al 1% de su TLV y el formaldehído, cuya concentración podría llegar al 4% de su TLV.

- Compuestos inorgánicos: la mayoría de metales detectados están en una concentración inferior al 1% de su TLV-8h.

Por lo tanto, a priori, los resultados parecen confirmar que la exposición a los procedentes de los e-cigarrillos no sería un problema de higiene laboral, salvo en lo que respecta a la nicotina.

Según un estudio comparativo experimental [15] que se realizó entre una marca de cigarrillo convencional (Malboro regular) y una de un e-cigarrillo (Ruyan V8), en lo que se refiere a la dosis de nicotina inhalada, una bocanada de 35 ml del e-cigarrillo contenía menos del 20% de la contenida en el e-cigarrillo (9 mg vs. 48 mg, respectivamente). Pero el usuario del e-cigarrillo suele necesitar tomar más bocanadas más a menudo. Seis bocanadas cada 5 minutos contienen la misma dosis de nicotina que 10 bocanadas intensas de 35 ml cada una durante una hora con un cigarrillo de tabaco [15].

Por lo que respecta a los efectos sobre la salud, son inciertos debido a que no se conoce en todos los casos la composición exacta de los líquidos, y por lo tanto se desconoce realmente qué sustancias está inhalando la persona que lo consume [16].

De todos modos, se sabe que los cartuchos contienen grandes concentraciones de propilenglicol, que es un conocido irritante cuando se inhala [17].

En cuanto a la nicotina, es una sustancia química adictiva que en cantidades excesivas puede ser letal (0.5 - 1 mg por kg de peso de la persona), ya sea por inhalación, ingestión o en contacto directo con la piel [17]. La nicotina es además un tóxico cardiovascular capaz de producir vasoconstricción coronaria, aumento del trabajo miocárdico y de las demandas de oxígeno, y puede inducir un estado de hipercoagulabilidad por favorecer la agregación plaquetaria.

Algunos estudios han mostrado efectos fisiológicos adversos a corto plazo sobre la función pulmonar de voluntarios sanos, sin que sea posible establecer claramente la relevancia clínica, y sin poder documentar por ahora los efectos de la exposición continuada, ni los efectos a medio y largo plazo [18]. También se ha detectado un caso de neumonía lipoide exógena posiblemente debida a la exposición recurrente a los aceites a base de glicerina que se encuentran en el vapor del e-cigarrillo [19].

En cuanto a los riesgos para las personas próximas a los vapeadores que inhalan el vapor exhalado por éstos, un estudio muestra que el uso de un e-cigarrillo durante 5 minutos produce un aumento significativo en las partículas de nicotina y ultrafinas en el aire circundante, aunque los cigarrillos convencionales producen cerca de 10 veces más nicotina y 7 veces estas partículas ultrafinas [20]. Por lo tanto, el uso de e-cigarrillos en entornos interiores podría producir una exposición involuntaria a la nicotina en personas no consumidoras de esta sustancia.

Por otra parte, el uso de los e-cigarrillos puede inducir la adicción a la nicotina en no fumadores de tabaco que utilicen estos productos. Además, un estudio realizado en Corea concluye que los adolescentes pueden estar influidos por la publicidad de e-cigarrillos, que afirma que es una ayuda para dejar de fumar. Los estudiantes que habían hecho un intento de dejar de fumar eran más propensos a usar los e-cigarrillos, sin embargo no se asociaba con la menor utilización del cigarrillo convencional [21].

A finales de 2009 había en España sólo dos tiendas de e-cigarrillos: una en Palma de Mallorca y otra en Arganda del Rey (Madrid). Hoy hay unas 3200, según la Asociación Nacional del Cigarrillo Electrónico (ANCE), y unos 4000 estancos venden también tanto los dispositivos como los líquidos de recambio. Se calcula que hay entre 600.000 y 800.000 usuarios [22].

Dada esta rápida expansión, en España el pasado 19-02-2014 el Congreso acordó prohibir el uso de los e-cigarrillos en edificios públicos, hospitales, centros educativos y transportes públicos, aunque se permitirá en bares, restaurantes y locales de ocio. La norma también impondrá límites a la publicidad, pero no tantos como los que tiene el tabaco: sólo en algunos horarios y espacios destinados a la infancia.

Por otro lado, el Parlamento Europeo acaba de aprobar (26-02-2014) la nueva directiva del tabaco, en la que introduce por primera vez disposiciones específicas para regular el mercado de e-cigarrillos, un mercado que se ha disparado en los últimos años (hasta siete millones de usuarios en la UE) sin un marco legislativo que lo controlara [22]. La normativa establece dos opciones para los fabricantes: o presentarlo como producto medicinal —una ayuda para dejar de fumar, como si fueran parches de nicotina— y acatar las estrictas leyes que rigen para los fármacos, o someterlo a la legislación que limita la venta y publicidad de los productos del tabaco. En este caso, no deberán contener una concentración de nicotina de más de 20 mg/ml. Se permiten los cartuchos rellenables, aunque la Comisión Europea podrá prohibirlos si los vetan al menos tres Estados miembros. Un cartucho deberá contener como máximo el equivalente en nicotina a un paquete de cigarrillos.

La industria prefiere esta segunda opción. Someterse a las leyes de los medicamentos implica demostrar científicamente cualquier reclamo terapéutico, incluido el que afirma que estos dispositivos ayudan a dejar de fumar, algo que, como ya advirtió en 2011 la OMS, ningún estudio ha podido demostrar. Según el Comité Nacional para la Prevención del Tabaquismo (CNPT), dos de cada tres usuarios no los utilizan como sustitutos del tabaco, sino que consumen las dos cosas [23].

Conclusiones

Comparado con el humo del tabaco, el vapor del e-cigarrillo está mucho menos contaminado por compuestos tóxicos. Ello es incuestionable.

Respecto a las normas establecidas en higiene laboral, los datos disponibles no indican que las exposiciones a los contaminantes presentes en los vapores de los e-cigarrillos supongan un problema. No se conocen sinergias toxicológicas entre los compuestos de los vapores que puedan suponer un riesgo para la salud.

No obstante, el consumidor del e-cigarrillo podría estar inhalando una cantidad inusitadamente alta de nicotina, pudiendo alcanzar unos niveles en sangre incluso más elevados que los habitualmente alcanzados mediante el consumo de tabaco.

Por lo que se refiere a los vapeadores pasivos, su exposición es varios órdenes de magnitud inferior a la de los vapeadores activos, debido a: 1) que una parte del vapor es absorbido por el vapeador antes de ser exhalado; 2) no hay emisiones equivalentes a los humos h_S y h_F de los cigarrillos convencionales (Figura 3), ya que todo el vapor emitido procede de la exhalación; y 3) los contaminantes exhalados se diluyen en el aire antes de llegar a la zona de respiración del vapeador pasivo.

Sin embargo, existe todavía un gran desconocimiento sobre todos los efectos de la inhalación de los ingredientes de los e-cigarrillos.

El problema radica en el poco control que existe actualmente sobre este tipo de producto, pues no hay un organismo regulador específico para este tipo de sustancia que pueda comprobar tanto su efectividad como su calidad y seguridad. Por ello, la OMS recomienda (al menos, de momento) que los consumidores no lo usen hasta que se pruebe científicamente su utilidad [24]. En el mismo sentido coinciden también otras entidades, como la CNPT [23].

A la vista de los datos disponibles no podemos concluir que el uso de los e-cigarrillos sea seguro. Hay indicios de que su uso conlleva efectos perjudiciales a nivel respiratorio. Por otra parte, aunque sin duda su potencial de contaminación es menor que el de los cigarrillos convencionales, el efecto en la inducción al consumo de tabaco y su “aparente inocuidad” convierten estos productos en un riesgo para la prevención del tabaquismo.

Referencias bibliográficas

• 1. Medciencia.com (2013). “Cigarrillos electrónicos, ¿tan perjudiciales como el tabaco tradicional?”. URL: http://www.medciencia.com/cigarrilloselectronicostanperjudicialescomoelt... [acceso: 21/11/2013].
• 2. VampireVapers.es (2013). Tienda online de cigarrillos electrónicos. URL: http://vampirevapers.es/es/ [acceso: 21/11/2013].
• 3. Cremades, L.V. (2003). “Contaminación química del aire en espacios interiores (indoor air pollution)”. Aula del campus online UPCplus.com.
• 4. Leslie, G.B.; Lunau, F.W. (eds.) (1994). “Indoor Air Pollution. Problems and Priorities”. Cambridge Univ. Press.
• 5. Maroni, M.; Seifert, B.; Lindvall, T. (eds.) (1995). “Indoor Air Quality. A Comprehensive Reference Book”. Elsevier Science, Amsterdam.
• 6. Cassidy, S. (2013). “10 Littleknown facts about ecigarettes”. URL: http://health. howstuffworks.com/wellness/smokingcessation/10factsaboutecigarettes.htm [acceso: 21/11/2013).
• 7. FDA (2009). “Evaluation of ecigarettes”. Federal Drug and Administration. URL: http://www.fda.gov/downloads/drugs/scienceresearch/ucm173250.pdf [acceso: 21/11/2013].
• 8. Noll‐Marsh, K. (2013). “Are electronic cigarettes safe?”. URL: http://casaa.org/uploads/ Are_Electronic_Cigarettes_Safe.pdf [acceso: 10/12/2013].
• 9. Burstyn, I. (2014). “Peering through the mist: systematic review of what the chemistry of contaminants in electronic cigarettes tells us about health risks”. BMC Public Health, 14:18. URL: http://www.biomedcentral.com/14712458/14/18 [acceso: 27/02/2014].
• 10. Romagna, G.; Zabarini, L.; Barbiero, L.; Boccietto, E.; Todeschi, S.; Caravati, E.; Voster, D.; Farsalinos, K. (2012). “Characterization of chemicals released to the environment by electronic cigarettes use (ClearStreamAIR project): is passive vaping a reality?”. XIV Annual Meeting of the SRNT Europe 2012, Helsinki, Finland.
• 11. Lauterbach, J.H.; Laugesen, M. (2012). “Comparison of toxicant levels in mainstream aerosols generated by Ruyan® electronic nicotine delivery systems(ENDS) and conventional cigarette products”. In 51st Annual Meeting of the Society of Toxicology.
• 12. Trehy, M.L.; Ye, W.; Hadwiger, M.E.; Moore, T.W.; Allgire, J.F.; Woodruff, J.T.; Ahadi, S.S.; Black, J.C.; Westenberger, B.J. (2011). “Analysis of Electronic Cigarette Cartridges, Refill Solutions, and Smoke for Nicotine and Nicotine Related Impurities”. Journal of Liquid Chromatography & Related Technologies, 34, (14) 14421458.
• 13. Pellegrino, R.M.; Tinghino, B.; Mangiaracina, G.; Marani, A.; Vitali, M.; Protano, C.; Osborn, J.F.; Cattaruzza, M.S. (2012). “Electronic cigarettes: an evaluation of exposure to chemicals and fine particulate matter (PM)”. Ann.Ig, 24, (4) 279288.
• 14. Williams, M.; Villarreal, A.; Bozhilov, K.; Lin, S.; Talbot, P. (2013). “Metal and silicate particles including nanoparticles are present in electronic cigarette cartomizer fluid and aerosol”. PLoS One, 8, (3) e57987.
• 15. Laugesen, M. (2009). “Ruyan® Ecigarette Benchtop tests”. Society for Research on Nicotine and Tobacco (SRNT). Dublin, April 30, 2009. URL:  http://casaa.org/uploads/ DublinEcigBenchtopHandout.pdf [acceso: 20/02/2014].
• 16. Programa de Información sobre Tabaquismo (2013). “Información y recomendaciones sobre cigarrillos electrónicos”. Servicio de Promoción y Educación para la Salud, Dirección General de Salud Pública, Consejería de Sanidad y Política Social. Región de Murcia. URL: http://www.commurcia.es/data/archivos/Cigarrillos1.pdf [acceso: 27/02/2014].
• 17. WHO (2013). “Questions and answers on electronic cigarettes or electronic nicotine delivery systems (ENDS)”. URL: http://www.who.int/tobacco/communications/statements/ electronic_cigarettes/en/ [acceso: 10/12/2013].
• 18. Vardavas, C.I.; Anagnostopoulos, N.; Kougias, M.; Evangelopoulou, V.; Connolly, G.; Behrakis, P. (2012). “Shortterm pulmonary effects of using an electronic cigarette. Impact on respiratory flow resistance, impedance, and exhaled nitric oxide”. Chest, 141 (6): 1400–1406.
• 19. McCauley, L.; Markin, C.; Hosmer, D. (2012). “An unexpected consequence of electronic cigarette use”. Chest, 141:1110–1113.
• 20. Czogala, E.; Goniewicz, M.L.; Fidelus, B.; ZielinskaDanch, W.; Travers, M.J.; Sobczak, A. (2013). “Secondhand Exposure to Vapors From Electronic Cigarettes”. Nicotine & Tobacco Research. Disponible en: http://ntr.oxfordjournals.org/content/early/2013/12/10/ntr.ntt203.abstra...
• 21. Lee, S.; Grana, R.A.; Glantz, S.A. (2013). “Electronic Cigarette Use Among Korean Adolescents: A CrossSectional Study of Market Penetration, Dual Use, and Relationship to Quit Attempts and Former Smoking”. Journal of Adolescent Health, (13): 17.
• 22. El País.es (2014). “Europa saca del limbo el pujante mercado del cigarrillo electrónico”. URL: http://sociedad.elpais.com/sociedad/2014/02/26/actualidad/1393420804_592... [acceso: 27/02/2014].
• 23. Comité Nacional para la Prevención del Tabaquismo (CNPT) (2013). “Informe sobre los cigarrillos electrónicos”. URL: http://www.cnpt.es/documentacion/publicaciones/4a0615f9 22e444ab5117990c3ede662e5ad64f098dfec2909e0fd3abed374295.pdf [acceso: 27/02/2014].
• 24. Medciencia.com (2013). “¿Es seguro el uso de los cigarrillos electrónicos. Para la OMS, no”. URL: http://www.medciencia.com/esseguroelusodeloscigarrilloselectronicosparal... [acceso: 21/11/2013].