Las formas tóxicas de gas ceteno en el vapeo de acetato de vitamina E suscitaron interés en su posible papel en el brote de EVALI

Los esfuerzos recientes de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) y las autoridades estatales han llevado a la determinación de que el acetato de vitamina E (VEA) está fuertemente asociado con la lesión pulmonar asociada al uso de cigarrillos electrónicos o productos de vapeo (EVALI) (1). VEA se ha encontrado en casi todas las muestras de líquido pulmonar de pacientes analizadas y no se ha observado en el líquido pulmonar de cohortes sanas. A pesar de las sólidas pruebas que vinculan a VEA con EVALI, su supuesta función como agente causal aún no se ha determinado. Para abordar la cuestión clave de si VEA es un marcador justo o un mediador significativo de EVALI, Wu y O’Shea (2) informan en PNAS que VEA reacciona cuando se aerosoliza con un cigarrillo electrónico para producir el gas ceteno altamente tóxico. La confirmación de que el ceteno derivado de VEA es un agente causal de EVALI debe esperar una investigación clínica rigurosa. Sin embargo, Wu y O’Shea (2) han descubierto mientras tanto una pista convincente.

Uno de los aspectos más preocupantes de EVALI es su aparición agresiva. En contraste con los efectos devastadores de los cigarrillos tradicionales que tardan décadas en manifestarse, EVALI ha afectado a pacientes jóvenes que desarrollaron síntomas potencialmente mortales literalmente pocas horas después de experimentar náuseas y molestias respiratorias iniciales (3). Esto parece ser consistente con la toxicidad por ceteno, que se ha notificado que causa daño pulmonar agudo grave en modelos animales a nivel alveolar dentro de las 24 h después de la exposición. El Nivel Orientativo de Exposición Aguda (letal) de 10 minutos de exposición para el ceteno es de 0,24 ppm (4).

Es importante destacar que el hallazgo reportado en PNAS de que el ceteno se puede producir a partir de VEA utilizando un dispositivo de vapeo comercial (2) destaca la necesidad de investigar las reacciones químicas que tienen lugar durante el vapeo para mejorar la comprensión de las vías toxicológicas. Algunos defensores del vapeo han desdeñado la relevancia de las investigaciones químicas no clínicas de toxinas químicas de aerosoles de cigarrillos electrónicos, postulando que los vapeadores pueden autorregularse efectivamente cualquier ingesta elevada de toxinas simplemente por percepción sensorial (5). Lamentablemente, el brote de EVALI ha demostrado que la autorregulación de los vapeadores es poco fiable en el mejor de los casos y mortal en el peor. Además, sin un estudio centrado en la química, como el reportado por Wu y O’Shea (2), la relevancia potencial de la cetena para EVALI habría pasado desapercibida. Esto se debe en gran medida a que la notoria inestabilidad de la cetena hace que su determinación directa sea altamente poco práctica en muestras de pacientes procesadas. Por lo tanto, es posible que se requieran estrategias de detección indirecta desafiantes para vincular el ceteno con los pacientes EVALI, como la determinación de huellas biológicas, incluidas proteínas modificadas postraductivamente (4) y productos de reacción característicos.

La justificación de la formación de ceteno a partir de VEA tiene sus raíces en informes de 1938 que describen la pirólisis de ésteres orgánicos (6, 7). VEA posee un grupo funcional de acetato de fenilo conocido por convertirse suavemente a ceteno y fenol (Fig. 1) (6). Sin embargo, la conversión térmica de VEA a ceteno tiene una energía de activación relativamente alta (2), lo que lleva a preguntarse si se pueden formar niveles significativos de ceteno bajo temperaturas de vapeo y condiciones realistas para los usuarios (8). Narimani y de Silva (8), por ejemplo, calcularon recientemente que la formación de ceteno a partir de VEA es factible solo a temperaturas superiores a 500 °C o en condiciones de «soplo seco». En tales condiciones, determinaron que las concentraciones pulmonares de ceteno alcanzarían niveles severos (30 ppm) (8).

El soplo seco es un término coloquial que es utilizado por algunos defensores del vapeo como una panacea para los informes que describen los niveles de toxinas peligrosas en los aerosoles de cigarrillos electrónicos (5). El término implica la condición por la cual los niveles de solventes de cigarrillos electrónicos son tan bajos que impiden la absorción y el enfriamiento efectivos de los serpentines de calefacción, lo que resulta en sobrecalentamiento y la formación resultante de niveles elevados de productos de combustión parcial peligrosos. Sin embargo, se ha demostrado que los cigarrillos electrónicos pueden emitir niveles peligrosos de toxinas en aerosol en condiciones que no están asociadas con el soplo seco (9). Por ejemplo, Narimani y de Silva (8) especulan que, como alternativa al soplo seco, la catálisis de superficie podría permitir la formación de ceteno en condiciones de vapeo benignas. De hecho, Shihadeh y sus compañeros de trabajo han demostrado de manera concluyente (10) que los cables de filamento de cigarrillos electrónicos exhiben fuertes efectos catalíticos que modulan la formación de toxinas de aerosol a bajas temperaturas.

Mientras que la catálisis que se origina a partir de componentes metálicos de dispositivos podría conducir a la formación de ceteno a temperaturas relativamente bajas, un problema que no se señala claramente en los informes recientes centrados en el ceteno es que la mayoría de los pacientes de EVALI vapearon cannabis en lugar de productos de tabaco (1). VEA se utiliza para la adulteración del concentrado de tetrahidrocannabinol (THC) (aceite de cannabis). Es importante destacar que el THC es altamente viscoso y requerirá más calor para aerosolizarse en comparación con los solventes e ingredientes de cigarrillos electrónicos de tabaco. Por ejemplo, se sabe que los materiales de mecha de algodón utilizados para vapear productos de tabaco se incendian cuando se usan para vapear aceite de cannabis (9). Otra consideración importante es que una gran proporción de pacientes con EVALI utilizaron cartuchos falsificados de vape de THC (1, 11). Tales dispositivos exhibirán una eficiencia general de absorción y transferencia de calor más pobre en comparación con los vaporizadores de uso médico y dispensario con licencia auténtica. Por lo tanto, vapear materiales adulterados altamente viscosos con dispositivos de vapeo baratos y de baja calidad optimizará las emisiones de aerosoles tóxicos.

En resumen, el estudio de Wu y O’Shea (2) muestra que vapear VEA puede conducir a la exposición al gas venenoso ceteno. Este es un hallazgo significativo que ya está impulsando nuevas investigaciones para determinar si el ceteno producido a partir de VEA desempeña un papel causal en EVALI (1). Además, demuestra que se necesita una comprensión de las reacciones que pueden conducir a emisiones tóxicas de aerosoles para aumentar el enfoque en la detección de ingredientes químicos en muestras no grabadas. En la actualidad, los CDC no pueden descartar que otros productos químicos preocupantes que no sean VEA, incluidos los productos de tabaco, desempeñen un papel en el desarrollo de EVALI (1). Por ejemplo, Rahman y sus compañeros de trabajo (11) han demostrado que numerosos compuestos peligrosos y potencialmente peligrosos están presentes en los aerosoles derivados de productos de vapeo recuperados de pacientes de EVALI. Estos incluyen hidrocarburos derivados de disolventes, compuestos conjugados con silicio, pesticidas, plastificantes, policaprolactonas y metales (11). Finalmente, el estudio de Wu y O’Shea (2) encarna un claro recordatorio de que los saborizantes, las vitaminas y otras moléculas aditivas consideradas seguras para la ingestión nunca deben asumirse seguras para vapear sin pruebas en forma de datos rigurosos basados en evidencia.