Fumar o vapear, tóxicos por igual

Laboratorio de Fong, Departamento de Ciencias de Transferencia y de Terapéutica

This story was published in English on December 18, 2024.

Con el aumento de la popularidad del uso de cigarrillos electrónicos, o vapeo, también ha crecido la disponibilidad de modificaciones y sabores de vapeo en todos los estilos y colores. Pero ¿es más bien dañino este hábito tan popular? “El vapeo se ha utilizado como método para dejar de fumar y evitar la exposición a sustancias cancerígenas”, afirmó el Dr. Lawrence Fong, el recién nombrado Director Científico del Centro de Investigación Integrada de Inmunoterapia y Profesor del Departamento de Ciencias de Transferencia y de Terapéutica del Centro Oncológico Fred Hutchinson. Sin embargo, “nuestras investigaciones indican que vapear puede ser menos benigno de lo que se creía antes”. El Dr. Fong recién mudó su trabajo a Fred Hutch de la Universidad de California en San Francisco donde se llevaron a cabo las investigaciones aquí descritas. El laboratorio de Fong utilizó estirpes celulares cancerosas y ratones modelo preclínicos con varios tipos de cáncer (melanoma, cáncer colorrectal y cáncer de próstata) para estudiar los efectos de los líquidos de vapeo sobre el cáncer. Estos líquidos, también conocidos como e-líquidos, contienen ingredientes inertes: propilenglicol (PG), un líquido inodoro e insípido utilizado en anticongelantes; y glicerina vegetal (GV) que, al calentarse, mejora la aerosolización de la nicotina o el cannabis para su inhalación. El equipo de investigación descubrió que estos ingredientes inertes solos o con nicotina pueden aumentar la metástasis del cáncer al pulmón y también deprimir el sistema inmunitario, el cual es fundamental para los tratamientos contra el cáncer basados en inmunoterapia. Sus hallazgos se publicaron en la revista científica Frontiers in Immunology.

Parece lógico que inhalar una sustancia extraña puede ser perjudicial para los pulmones, pero para quienes esperan encontrar una alternativa a los cigarrillos, puros o pipas, vapear puede parecer una alternativa segura. Los e-líquidos que contienen los ingredientes inactivos propilenglicol y glicerina vegetal con nicotina o cannabis no son propiamente cancerígenos, pero las pruebas rigurosas de PG y GV solos o en combinación con la nicotina en modelos de cáncer han sido limitadas. Por este motivo el laboratorio de Fong quería comprender cómo influyen en la metástasis y el microentorno tumoral los componentes de estos e-líquidos (propilenglicol, glicerina vegetal y nicotina).

La metástasis es la propagación del cáncer desde su sitio original a otras partes del cuerpo y es un factor clave en la mortalidad causada por el cáncer. Para comprender cómo el PG y la GV solos o en combinación con la nicotina podrían afectar esta migración de células cancerosas, el equipo de investigación realizó estudios que utilizan células cancerosas y modelos preclínicos de cáncer en ratones. Uno de estos ensayos se llama prueba de escarificación, la cual mide la migración de las células que regresan a un sitio libre de cáncer luego de hacer un rasguño de una sola capa de células de profundidad. El equipo de investigación descubrió que las células de cáncer colorrectal migraban de nuevo al sitio libre de cáncer mucho más rápido cuando se les trataba con propilenglicol y glicerina vegetal en comparación con las células no tratadas. En modelos de ratones con metástasis de melanoma, cáncer colorrectal y cáncer de próstata se registró un aumento de metástasis cancerosa en el pulmón (un sitio común de las metástasis) en los animales que recibieron inyecciones de células cancerosas preacondicionadas con propilenglicol y glicerina vegetal, solas o combinadas con nicotina, en la vena caudal, en comparación con los inyectados con células cancerosas sin tratamientos de preacondicionamiento. Además, las metástasis del cáncer colorrectal en el pulmón fueron más agresivas (con un mayor número de nódulos tumorales y menor supervivencia del modelo de ratón) en el caso de las células cancerosas preacondicionadas implantadas en el ratón o mediante la exposición de todo el ratón en una cámara que simula el vapeo, en comparación con sus respectivos controles en los que las células cancerosas o los ratones no estuvieron expuestos al propilenglicol o la glicerina vegetal.

Se probaron los efectos de los componentes del e-líquido con propilenglicol, glicerina vegetal y nicotina sobre la metástasis de células tumorales, la actividad de las células inmunitarias y la inflamación. A los ratones expuestos a PG, GV y nicotina en una cámara de vapeo se les implantaron células cancerosas a través de una inyección en la vena caudal. Esta exposición al PG, GV y a la nicotina provocó un aumento de la metástasis en los pulmones, un agotamiento de las características de células inmunitarias y un aumento de la inflamación (aumento de IL-6 y del factor de necrosis tumoral). Esta imagen se diseñó con BioRender. Propilenglicol/glicerina vegetal (PG/GV), agotado (Exh), factor de necrosis tumoral (TNF), CD8+ linfocito T (CD8+ T cell), macrófago (Mac).
Se probaron los efectos de los componentes del e-líquido con propilenglicol, glicerina vegetal y nicotina sobre la metástasis de células tumorales, la actividad de las células inmunitarias y la inflamación. A los ratones expuestos a PG, GV y nicotina en una cámara de vapeo se les implantaron células cancerosas a través de una inyección en la vena caudal. Esta exposición al PG, GV y a la nicotina provocó un aumento de la metástasis en los pulmones, un agotamiento de las características de células inmunitarias y un aumento de la inflamación (aumento de IL-6 y del factor de necrosis tumoral). Esta imagen se diseñó con BioRender. Propilenglicol/glicerina vegetal (PG/GV), agotado (Exh), factor de necrosis tumoral (TNF), CD8+ linfocito T (CD8+ T cell), macrófago (Mac). Imagen proporcionada por el Dr. Arias Badia

El sistema inmunitario también afecta la progresión del cáncer. En concreto las células inmunitarias desempeñan funciones antitumorales importantes en el microentorno tumoral; y se pueden aprovechar para atacar y destruir células cancerosas (por ejemplo, por medio de la inmunoterapia). Por este motivo el equipo de investigación también investigó el papel del propilenglicol y la glicerina vegetal en la actividad de las células inmunitarias en el microentorno tumoral, en donde se observaron dos características principales bajo condiciones de PG y GV más nicotina: agotamiento de los linfocitos T y aumento de la inflamación, las cuales exacerban la progresión del cáncer. Así “demostramos que las moléculas transportadoras inertes propilenglicol y glicerina vegetal utilizadas en el vapeo pueden ser inmunosupresoras y aumentar la progresión tumoral en modelos preclínicos”, resumió el Dr. Fong.

Estos hallazgos advierten específicamente sobre los hábitos de vapeo de pacientes con cáncer, ya que se demostró que los componentes del e-líquido exacerban la progresión del cáncer en estos modelos de enfermedad. Además, el autor principal, el Dr. Marcel Arias Badia, mencionó dos de sus ideas persistentes después de este trabajo publicado, las cuales avalan la continua investigación sobre cómo influyen los e-líquidos en la aparición del cáncer y la progresión de la enfermedad. En primer lugar, “creemos que la aparición de metástasis tras la exposición a los cigarrillos electrónicos en modelos preclínicos que normalmente no producen metástasis justifica un estudio más profundo de los posibles mecanismos desencadenantes tras el consumo de cigarrillos electrónicos que conducen a la diseminación del cáncer” y, en segundo lugar, “esperamos que nuestro estudio contribuya a una mejor comprensión de los riesgos vinculados con el consumo de cigarrillos electrónicos para pacientes con cáncer, especialmente quienes reciben tratamiento con inmunoterapia”. El Dr. Arias Badia explicó que los conjuntos de datos multiómicos de pacientes con cáncer estratificados por el uso de cigarrillos electrónicos se pueden analizar para determinar el impacto clínico que tiene el uso de cigarrillos electrónicos en el aumento del riesgo de la aparición y progresión del cáncer. Estas líneas de investigación aclararán cómo el contenido de los e-líquidos exacerba la progresión del cáncer y avalará si el uso de cigarrillos electrónicos aumenta el riesgo de padecer cáncer.


La investigación antes mencionada recibió financiamiento de los Institutos Nacionales de Salud, el Centro para la prevención de productos de tabaco de la FDA y el centro oncológico de la Universidad de California en San Francisco.

El Dr. Lawrence Fong, integrante del Consorcio para el Cáncer Infantil de la Universidad de Washington, el hospital Seattle Children's y Fred Hutch, contribuyó con este trabajo.

Arias-Badia M, Pai CS, Chen P, Chang A, Lwin YM, Srinath A, Gotts JE, Glantz SA, Fong L. 2024. La exposición al cigarrillo electrónico altera la inmunidad antitumoral y promueve la metástasis. Front Immunol. 15:1444020.
 

Annabel Olson, PhD (ella)

Annabel Olson es una investigadora postdoctoral del laboratorio Nabet en el Centro Oncológico Fred Hutchinson. Su investigación se centra en el estudio de los mecanismos que impulsan la aparición de cánceres, tanto genéticos como asociados a virus. Una herramienta clave de su investigación es el uso de la degradación selectiva de proteínas para diseccionar vías de señalización desreguladas en el cáncer y funcionar como una plataforma terapéutica preclínica relevante.