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Exploran a nivel molecular; buscan contrarrestar daño de vapeadores

Reportera: Claudia Villalobos / Fotógrafo: Enrique Lair - 14 / 07 / 2025

El cigarrillo electrónico, que erróneamente se cree ayuda a dejar de fumar, provoca la enfermedad EVALI

Detrás de la apariencia inocente de un personaje animado, un bolígrafo o una USB, los cigarrillos electrónicos o vapeadores se camuflan entre los objetos personales y escolares de adolescentes y jóvenes, de tal forma que pasan desapercibidos ante la vista de los padres de familia, quienes ignoran que sus hijas e hijos han sido atrapados por una “práctica que está de moda” y cuyo consumo no dimensionan que es perjudicial para la salud.

De acuerdo con los resultados obtenidos mediante un proyecto de investigación realizado por científicos del Instituto Politécnico Nacional (IPN), algunos de los compuestos contenidos en el líquido que se calienta en los vapeadores para crear aerosoles e inhalarlos, genera inflamación e irritación pulmonar, lo cual causa broncoconstricción (estrechamiento de los bronquios) de manera similar a la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) y al asma.

Enfermedad de EVALI

El doctor Santiago Villafaña Rauda, titular de la investigación desarrollada en el Laboratorio de Terapia Génica de la Escuela Superior de Medicina (ESM), advirtió que la enfermedad EVALI (por sus siglas en inglés correspondientes a E-cigarette or Vaping Use-Associated Lung Injury) se asocia al vapeo o cigarrillo electrónico que provoca daño en los pulmones desde que se inicia esta práctica.

Con dicho estudio Aina Daniela Sánchez Maldonado obtuvo el grado de Maestra en Ciencias con especialidad en Farmacología, por lo que se unió a la búsqueda de una solución para esta problemática a partir del silenciamiento de receptores, los cuales al acoplarse a una proteína específica son capaces de inhibir la expresión de éstos para evitar la inflamación y por ende la broncoconstricción; las moléculas que generan la inhibición de la expresión de los receptores son los siRNAs.

La idea del equipo de trabajo es sentar las bases para ofrecer en el mediano plazo una alternativa de tratamiento inocua, ya que actualmente para el manejo del daño pulmonar se emplean broncodilatadores y corticosteroides, los cuales pueden generar daños adversos a la salud. Y realmente no hay tratamiento específico para la enfermedad.

La maestra Sánchez Maldonado explicó que el desarrollo de fármacos a partir de Ácido Ribonucleico de interferencia o ARN pequeño de interferencia (siRNA por sus siglas en inglés) son moléculas compuestas por 19 a 21 nucleóticos que buscan silenciar el RNA mensajero del receptor GPR158.

Dato de interés: En la actualidad muchas personas piensan que los vapeadores son inocuos y que por ello representan una alternativa para quienes desean dejar de fumar, pero ello es una idea muy lejana de la realidad.

El diseño y desarrollo de los fármacos siRNA inicia con una búsqueda en plataformas y softwares específicos de las secuencias del fármaco de aproximadamente 21 nucleótidos de ARN. “Después se usan técnicas bioinformáticas para generar una hibridación de la secuencia del siRNA en la estructura secundaria del RNA mensajero, lo cual permite bloquear la traducción de la proteína involucrada en la inflamación”, refirió la joven investigadora.

Para evaluar el silenciamiento génico se usan técnicas bioinformáticas para realizar una simulación in silico. Cuando se comprueba que funciona adecuadamente se lleva a cabo la síntesis en fase sólida de las secuencias; posteriormente se purifican e hibridan para administrarlos al modelo murino y hacer los experimentos in vivo.

Equipo de vanguardia

Para desarrollar siRNAs no basta el conocimiento especializado, se requiere contar con infraestructura de vanguardia. “En la Escuela Superior de Medicina contamos con uno de los pocos sintetizadores de DNA y RNA que existen a nivel nacional, el cual nos permite diseñar este tipo de fármacos que van hacia la búsqueda de nuevas alternativas para distintas enfermedades”, advirtió el doctor Villafaña Rauda.

En la actualidad muchas personas piensan que los vapeadores son inocuos y por ello representan una alternativa para quienes desean dejar de fumar y una práctica sin efectos para los jóvenes, ideas muy lejanas de la realidad, ya que los especialistas politécnicos informaron que la cantidad de nicotina que contienen los cigarrillos electrónicos es superior a la de los convencionales.

Al respecto señalaron que, de acuerdo con los estudios realizados, un cigarro normal posee alrededor de 1 a 2 mg de nicotina y el cigarro electrónico contiene hasta 18 mg/mL de nicotina.

Además de la nicotina, que es altamente adictiva, todos los vapeadores contienen propilenglicol, glicerina vegetal, así como aldehídos para otorgar sabores y aromas altamente atractivos al producto. Estos componentes en conjunto generan irritación pulmonar, alteración en los cilios respiratorios que funcionan como mecanismo de protección y regulan la cantidad de moco, pero al no realizar su función adecuadamente se genera inflamación y exceso de éste, lo cual tapa las vías respiratorias y por ello se requiere la administración de fármacos broncodilatadores.

Para evaluar el efecto in vivo, se aplicaron nebulizaciones de las sustancias a tres grupos de ratas durante cuatro horas diarias por cinco días a la semana a lo largo de un mes, y a un cuarto grupo (control) no se le administró solución de vapeo.

Al primer grupo no se le aplicó ningún tratamiento; al segundo se le dio únicamente la solución de vapeo; al tercero se le administró la solución de vapeo y la solución de transfección (que permite al siRNA entrar fácilmente a la célula), y al cuarto grupo, las anteriores y el siRNA.

Dato de interés: Los especialistas politécnicos informaron que la cantidad de nicotina que contienen los cigarrillos electrónicos es superior a la de los cigarros convencionales.

Después de la experimentación, los científicos de la ESM corroboraron la normalidad en el tejido pulmonar de los roedores del grupo control, mientras que aquellas ratas con nebulización y sin tratamiento, así como los que sólo recibieron la solución de transfección presentaban inflamación, fibrosis y el tejido adquirió una tonalidad grisácea.

En comparación con los roedores sin tratamiento, los animales tratados con el siRNA presentaron una reducción significativa de la expresión del receptor GPR158 y de las citocinas proinflamatorias, lo cual sugiere que estos cambios fueron originados por la terapia génica recibida.

Después de comparar los resultados obtenidos mediante los ensayos in silico e in vivo, los investigadores politécnicos observaron que el silenciamiento génico podría representar una buena alternativa contra el daño pulmonar, sin embargo, señalaron que lo mejor es la prevención, ya que basta inhalar por corto tiempo dichas sustancias tóxicas para que inicie el daño.

El doctor Villafaña Rauda y la maestra Sánchez Maldonado mencionaron que la mezcla de sustancias que analizaron las contienen todos los vapeadores, pero hay productos que incluyen otros elementos, lo cual incrementa la toxicidad. Además, hicieron hincapié en que las baterías con las que funcionan estos dispositivos liberan metales que también se absorben a nivel pulmonar.

Uso en aumento

Los expertos politécnicos indicaron que, no obstante que en algunos países como México la venta de vapeadores está prohibida, no descartan que su uso a nivel mundial vaya en aumento, lo cual representa un problema para la salud de los adolescentes y jóvenes.

Externaron la importancia de que se realice más investigación científica al respecto, porque el proyecto que ellos realizan sólo aborda una arista del problema y es necesario ofrecer otras alternativas.

Dato de interés: El desarrollo de los síntomas derivados por vapeo es muy rápido. En pocos días o semanas se presentan signos de afección pulmonar.

El doctor Villafaña Rauda destacó que las investigaciones que se llevan a cabo en el Laboratorio de Terapia Génica de la ESM tienen la particularidad de enfocarse en la búsqueda de soluciones, “en este caso queremos encontrar alternativas viables para contribuir a revertir el daño causado por el uso de los cigarrillos electrónicos, que es un problema latente entre la población”, puntualizó.

Por las aportaciones que representa la investigación, el Instituto Politécnico Nacional le otorgó el segundo lugar en el Congreso Interpolitécnico de Investigación para alumnos de Posgrado 2024 por el trabajo titulado “Evaluación de la acción de un siRNA dirigido a GPR45, GPR82, GPR153 y GPR158 que se está evaluando como un posible tratamiento de lesión pulmonar asociada al cigarrillo electrónico o al vapeo (EVALI)”.

Además, está en proceso el artículo científico que dará cuenta de los resultados, el cual se buscará publicar en una revista de prestigio internacional.

Con este trabajo se sentarán las bases para que en el propio Politécnico o en alguna otra institución se continúen las investigaciones para evitar que siga creciendo una generación de nuevos fumadores y lograr estrechar la vía de entrada al tabaquismo.