Propiedades físicas y bioquímicas del humo del cigarrillo

Habitualmente se divide al humo del cigarrillo (HC) en dos fases: una fase de alquitrán y una fase gaseosa. La fase de partículas sólidas (alquitrán) se define como el material retenido cuando la columna de humo pasa a través de un filtro de fibra de vidrio de Cambridge que retiene el 99,9% de las partículas sólidas. La fase gaseosa es el material que pasa a través del filtro. La fase sólida (alquitrán) del humo del cigarillo contiene >1017 radicales libres/g, y la fase gaseosa contiene >1015 radicales libres/bocanada. Los radicales asociados a la fase de alquitrán son de duración prolongada (de horas a meses), mientras que los radicales asociados a la fase gaseosa son de duración más breve (fracción de segundos).

El humo de cigarrillo ambiental se produce por la combinación del humo liberado por el extremo que arde (85%) y una pequeña fracción de humo exhalado (15%) por los fumadores. El primero contiene concentraciones más altas de componentes tóxicos que el humo exhalado.


HC y aterosclerosis: observaciones clínicas y experimentales

La disfunción vasomotora, la inflamación y la modificación de los lípidos son componentes integrales del comienzo y la progresión de la aterosclerosis. Las secciones siguientes analizan los conocimientos actuales acerca de los efectos del HC sobre estos componentes de la aterogénesis.

Disfunción vasomotora. En los seres humanos, la exposición al humo del cigarrillo deteriora la vasodilatación dependiente del endotelio (VDE) en los lechos macrovasculares, como las arterias coronarias y humeral y en los lechos microvasculares. Una sólida experiencia demuestra que la disminución de la VDE asociada al tabaquismo es atribuible a una menor disponibilidad de óxido nítrico.


Inflamación

El óxido nítrico también inhibe muchas moléculas inflamatorias que son componentes esenciales del comienzo y la evolución de la aterosclerosis. Varios estudios indicaron que el HC aumenta las cifras de leucocitos en alrededor del 20- 25%

In vivo, el tabaquismo se asocia con un aumento de la concentración de múltiples marcadores inflamatorios, como la proteína C-reactiva, la interleucina-6 y el factor de necrosis tumoral alfa, tanto en hombres como en mujeres fumadoras. Aumenta también la actividad de las moléculas de adhesión.


Modificación del lipidograma

El tabaquismo podría favorecer la aterosclerosis, en parte por sus efectos sobre el lipidograma. Los fumadores tienen concentraciones significativamente más altas de colesterol, triglicéridos y lipoproteínas de baja densidad (C-LDL), pero la concentración de lipoproteínas de alta densidad (C- HDL) es menor en los fumadores que en los no fumadores. Más importante aún, el tabaquismo aumenta también la modificación oxidativa del C-LDL.

Los productos circulantes de la peroxidación lipídica y los títulos de autoanticuerpos contra el C-LDL oxidado están significativamente aumentados en los fumadores. El tabaquismo también puede disminuir la actividad plasmática de la paraoxonasa, una enzima que protege contra la oxidación del C-LDL.

Tabaquismo y episodios cardiovasculares agudos. El tabaquismo se asocia con una mayor incidencia de infarto agudo de miocardio. El cese del tabaquismo disminuye significativamente el riesgo en un periodo de 1-3 años, con una disminución exponencial que se aproxima al riesgo en ex fumadores dentro de los 5 años del cese del hábito. En estudios anatomopatológicos de hombres que tuvieron muerte súbita coronaria se observó que el tabaquismo aumenta el riesgo de ruptura de la placa y de trombosis aguda de un ateroma rico en lípidos y con una cubierta fina; en las mujeres fumadoras el mecanismo predominante fue la erosión de la placa con trombosis sobre agregada. La exposición reciente al humo del cigarrillo también puede aumentar la resistencia vascular de las arterias coronarias y reducir así el flujo coronario. El tabaquismo puede ser asimismo un factor de riesgo para el vaso espasmo coronario. Las plaquetas aisladas de fumadores mostraron un aumento de la agregación espontánea, así como de la agregación estimulada. Tras la exposición al suero de fumadores, se demostró hiperagregabilidad en las plaquetas aisladas de no fumadores.

Los fumadores habituales tienen mayor concentración de fibrinógeno, que se relaciona con el número de cigarrillos consumidos.

También se afecta la fibrinólisis por la disminución del activador del plasminógeno tisular.

Por lo tanto, el tabaquismo se asocia con mecanismos trombohemostáticos disfuncionales que favorecen la iniciación o la propagación de la formación de trombos y limitan su disolución eficaz.


Componentes del cigarrillo que inducen aterosclerosis

El monóxido de carbono y la nicotina, los componentes más estudiados del cigarrillo parecen no tener relación con la aterogénesis inducida por el tabaquismo, pero se sabe que la nicotina es la sustancia del humo del cigarrillo que produce adicción y es probable que sus cualidades adictivas perpetúen la exposición a los otros componentes más perjudiciales.

Actualmente, el estrés oxidativo inducido por los radicales libres está surgiendo como el paso fundamental para el desarrollo de la aterosclerosis. En el contexto del tabaquismo, los radicales libres podrían aparecer a partir de: 1) la fase gaseosa o la fase de alquitrán del humo del cigarrillo; 2) los macrófagos y neutrófilos circulantes o activados in situ y 3) fuentes endógenas de especies reactivas del oxígeno, como la eNOS desacoplada, la xantina oxidasa y la cadena de transporte de electrones mitocondrial. Una reacción entre los radicales libres, como el superóxido con el óxido nítrico no sólo disminuye la disponibilidad de éste último, sino que también genera peroxinitrito, que aumenta más aún el estrés oxidativo celular.


Conclusiones

Los estudios epidemiológicos determinaron mundialmente que la exposición al humo del cigarrillo es una causa importante de morbimortalidad cardiovascular y que el estrés oxidativo inducido por los radicales libres parece tener una función central en las enfermedades aterotrombóticas causadas por el tabaquismo.

Estos radicales libres podrían posiblemente surgir directamente del humo del cigarrillo e indirectamente también de fuentes endógenas.
Aunque la asociación entre tabaquismo y riesgo cardiovascular está claramente demostrada, resta saber si hay o no una relación dosis y efecto lineal. Sin embargo, los datos disponibles sugieren que los procesos bioquímicos y celulares subyacentes se pueden saturar con pequeñas dosis de los componentes tóxicos del humo del cigarrillo y causar una relación dosis y efecto no lineal sobre la función cardiovascular.