En un estudio reciente publicado en BioRxiv, los investigadores evaluaron si los aerosoles de los cigarrillos electrónicos (EC) promueven la infección del nuevo coronavirus (SARS-CoV-2).
En un estudio reciente publicado en BioRxiv, los investigadores evaluaron si el aerosol de los cigarrillos electrónicos (CE) facilitaba la infección por el nuevo coronavirus (SARS-CoV-2).
Antecedentes
Fumar puede llevar a enfermedades pulmonares, incluyendo el cáncer. Aunque hay un gran interés en estudiar la relación entre el uso de tabaco/nicotina y la enfermedad del coronavirus 2019, estas relaciones a menudo son contradictorias y están mal definidas. Por ejemplo, los datos de los pacientes sugieren que fumar puede prevenir el COVID-19, mientras que muchos estudios, incluyendo meta-análisis, han encontrado que fumar es un factor de riesgo para la progresión del COVID-19.
Además, los niveles aumentados de receptores de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) detectados en biopsias del tracto respiratorio de fumadores resaltan su mayor susceptibilidad. Los cigarrillos electrónicos, o EC, son dispositivos de entrega de nicotina que calientan líquido electrónico para producir un aerosol que contiene diversos productos químicos. El aerosol producido por los EC puede tener efectos adversos en el sistema respiratorio.
Investigación y Descubrimiento.
Este estudio examinó si los aerosoles de EC (cigarrillos electrónicos) mejoran la infección por SARS-CoV-2 en células epiteliales bronquiales humanas. Se utilizaron células BEAS-2B para examinar el impacto del líquido "JUUL Virginia Tobacco", aerosoles y componentes del producto JUUL en los niveles de ACE2.
En el cultivo subacuático, se creó una mezcla utilizando un 0.5% de líquido de tabaco Virginia JUUL (diluido para contener 0.3 mg/ml de nicotina), ya sea con 0.03 o 0.3 mg/ml de nicotina, y un 0.5% de propilenglicol/glicerina vegetal (PG/VG) o 0.5% de PG/VG con 0.03 o 0.3 mg/ml de nicotina. Las imágenes microscópicas de células etiquetadas con anticuerpos ACE2 mostraron un aumento en la expresión de ACE2 en las células expuestas a 0.3 mg/ml de nicotina.
Se observó un aumento en los niveles de nicotina de manera dependiente de la dosis. Los niveles de ACE2 en células tratadas con JUUL mostraron un ligero aumento en comparación con el grupo de control. De manera similar, las células BEAS-2B fueron cultivadas en la interfaz aire-líquido (ALI) utilizando tanto el sistema de exposición Cultex como el sistema de nube Vitrocell.
Las células fueron expuestas a aerosoles producidos por solución salina tamponada con fosfato (PBS) o 0,3 o 0,03 mg/ml de nicotina. La expresión de ACE2 fue mayor en las células tratadas con nicotina. En contraste, las células fueron expuestas a JUUL Virginia Tobacco EC en diez inhalaciones de aire limpio humedecido o aerosol. Además, se utilizaron dispositivos JUUL con otras cápsulas recargables que contenían líquidos fabricados en laboratorio (PG/VG o una mezcla de PG/VG con 6 o 60 mg/ml de nicotina).
La expresión de ACE2 aumenta en células expuestas a los aerosoles de PG/VG o JUUL, aunque en una medida insignificante. En aerosoles fabricados en laboratorio, hay un aumento significativo en la expresión de ACE2. A continuación, se realizaron tratamientos submarinos para examinar los efectos de la nicotina, PG/VG o aerosoles de JUUL en los niveles y la actividad de la proteasa transmembrana serina 2 (TMPRSS2). La expresión de TMPRSS2 aumenta en células expuestas a 0.3 mg/mL de nicotina.
Las células expuestas a líquidos que contienen nicotina fabricados en el laboratorio mostraron un aumento dependiente de la dosis en los niveles de TMPRSS2. Cuando se trataron con líquido de JUUL, la actividad de TMPRSS2 aumentó, tal como se midió por la escisión de un sustrato específico. Experimentos similares se repitieron utilizando una cámara de nube de interfaz aire-líquido (ALI) o un sistema de exposición. Los resultados mostraron que la exposición a la nicotina no afectó los niveles de TMRPSS2, pero la actividad enzimática aumentó significativamente con 0.3 miligramos/mililitro de nicotina.
En el sistema Cultex, el nivel de TMPRSS2 no fue significativamente diferente al grupo de control expuesto a aire normal. Sin embargo, la actividad enzimática en las células expuestas a PG/VG se redujo significativamente, mientras que la actividad enzimática en las células expuestas a la mezcla de PG/VG-nicotina aumentó significativamente. A pesar de la exposición al aerosol de JUUL, no hubo cambios en la actividad enzimática en las células.
Por último, el autor examinó cómo el líquido/aerosol de JUUL o los componentes individuales afectan la infección por SARS-CoV-2 en células BEAS-2B. Crearon pseudovirus de SARS-CoV-2 que expresaban la proteína de pico de SARS-CoV-2 y contenían ZsGreen, un plásmido supuestamente utilizado para identificar células infectadas. Después de un tratamiento de 24 horas, los pseudovirus se agregaron al cultivo y se incubaron durante 24 horas adicionales.
La fluorescencia se midió utilizando un citómetro de flujo y un microscopio. La infección viral aumentó significativamente en las células tratadas con el líquido JUUL, mientras que las células tratadas con PG/VG mostraron un ligero aumento. El tratamiento con nicotina indujo un aumento dependiente de la dosis en la infección viral y, cuando se usó en conjunto con PG/VG, las tasas de infección fueron aún más altas.
De manera similar, se realizaron infecciones falsas por virus en ALI. La nicotina (0,3 mg/ml) incrementó ligeramente las infecciones por virus. Se observaron mayores infecciones en células expuestas a aerosoles de JUUL y mezclas de PG/VG-nicotina.
Conclusión.
La investigación muestra que los líquidos y aerosoles de JUUL aumentan la expresión de ACE2, la actividad de TMRRPSS2 y la infección de las células BEAS-2b. El impacto de los cigarrillos electrónicos en la infección viral depende del tipo de exposición y de la composición química. En la cultura sumergida y la exposición al vapor, la nicotina mejora la expresión de ACE2 y la infección pseudo-viral.
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