Información

Explicarle a un profano cómo el humo de los cigarrillos puede causar cáncer.

Explicarle a un profano cómo el humo de los cigarrillos puede causar cáncer.


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Tengo un amigo muy inteligente que fuma poco y también un laico en Biología.
Me preguntaba si comprender exactamente cómo el humo de los cigarrillos puede causar cáncer podría alentarlo a fumar menos (o dejar de fumar por completo).

Entonces, ¿cómo le explicaría a un profano de Biología cómo el humo de los cigarrillos puede causar cáncer?

Para aclarar, estoy buscando una explicación detallada para un lego, que haga que la causa y el efecto sea mucho más vívida para ellos y, por lo tanto, haga mucho más probable que el lego inteligente internalice los riesgos de fumar.

Los recursos en línea que encontré dieron una respuesta demasiado simple o se concentraron en estadísticas (que generalmente son difíciles de internalizar para los humanos, si entiendo correctamente).
(No hay nada de malo en tales explicaciones, simplemente no son lo que estoy buscando).


Encontré el siguiente párrafo en el libro de texto. Vida: la ciencia de la biología:

Algunos químicos agregan grupos a las bases. Por ejemplo, el benzopireno, un componente del humo del cigarrillo, agrega un gran grupo químico a la guanina, por lo que no está disponible para el emparejamiento de bases. Cuando la ADN polimerasa alcanza una guanina modificada, inserta cualquiera de las cuatro bases al azar. Tres cuartas partes de las veces la base insertada no es citosina y se produce una mutación.

Después de encontrar la siguiente cita en la página de Benzo (a) pireno de Wikipedia, decidí explicar específicamente cómo el BaP puede causar cáncer:

Desde entonces, el BaP ha sido identificado como un carcinógeno principal en el humo del cigarrillo.

Mi explicacion:

  • Una molécula de proteína es una cadena de aminoácidos. Las proteínas son muy importantes, ya que son responsables de la mayoría de las funciones celulares.
  • Una molécula de ADN es una cadena de ácidos nucleicos. Hay 4 tipos de ácidos nucleicos en el ADN: A, G, C, T.
  • Tener moléculas de ADN intactas es crucial, porque incluyen la codificación de proteínas, según las cuales las células sintetizan proteínas.
  • Una mutación es una alteración de una molécula de ADN.
  • Una mutación puede llevar a que nuestras células sinteticen una proteína que funciona mal. Si una proteína que debería regular la división celular no funciona correctamente, el resultado podría ser una división celular descontrolada: cáncer.
  • Cuando fuma, la sustancia química BaP (que se encuentra en el humo de los cigarrillos) podría alterar un ácido nucleico G en una molécula de ADN en alguna célula de su cuerpo. Más tarde, cuando esta célula intenta dividirse, hace una copia de cada una de sus moléculas de ADN, pero no podrá identificar ese ácido nucleico G (que BaP alteró), por lo que colocaría un ácido nucleico aleatorio en la copia. Molécula de ADN. Por lo tanto, existe una probabilidad de 3/4 de una mutación.

El humo de segunda mano y el cáncer

El humo de segunda mano (a veces llamado humo pasivo, humo de tabaco ambiental o humo involuntario) es una mezcla de humo secundario (el humo de la punta encendida de un cigarrillo u otro producto de tabaco fumado) y humo principal (humo exhalado por un fumador que está diluido por el aire circundante) (1-3).

Los entornos principales de exposición al humo de segunda mano incluyen lugares de trabajo, lugares públicos como bares, restaurantes y entornos recreativos y hogares (4). Los lugares de trabajo y los hogares son fuentes de exposición especialmente importantes debido al tiempo que las personas pasan en estos entornos. El hogar es una fuente de exposición particularmente importante para bebés y niños pequeños. Los niños y los adultos que no fuman también pueden estar expuestos al humo de segunda mano en los vehículos, donde los niveles de exposición pueden ser altos. Los niveles de exposición también pueden ser altos en lugares públicos cerrados donde se permite fumar, como restaurantes, bares y casinos, lo que resulta en exposiciones sustanciales tanto para los trabajadores como para los clientes (3).

En los Estados Unidos, la mayor parte del humo de segunda mano proviene de los cigarrillos, seguido de las pipas, los puros y otros productos de tabaco para fumar.

¿Cómo se mide la exposición al humo de segunda mano?

La exposición al humo de segunda mano se puede medir analizando el aire interior en busca de partículas suspendidas respirables (respirables) (partículas lo suficientemente pequeñas como para llegar a las vías respiratorias inferiores del pulmón humano) o sustancias químicas individuales como la nicotina u otros componentes dañinos y potencialmente dañinos del humo del tabaco (3, 5).

La exposición al humo de segunda mano también se puede evaluar midiendo el nivel de biomarcadores como la cotinina (un subproducto del metabolismo de la nicotina) en la sangre, saliva u orina de un no fumador (1). Se han encontrado nicotina, cotinina y otras sustancias químicas presentes en el humo de segunda mano en los fluidos corporales de los no fumadores expuestos al humo de segunda mano.

¿El humo de segunda mano contiene productos químicos nocivos?

Si. Muchas de las sustancias químicas nocivas que se encuentran en el humo inhalado por los fumadores también se encuentran en el humo de segunda mano (1, 3, 6, 7), incluidas algunas que causan cáncer (1, 3, 7, 8).

Muchos factores afectan qué sustancias químicas y cuántas de ellas se encuentran en el humo de segunda mano. Estos factores incluyen el tipo de tabaco que se utiliza en la fabricación de un producto específico, los productos químicos (incluidos los aromatizantes como el mentol) que se agregan al tabaco, la forma en que se fuma el producto de tabaco y, en el caso de los cigarrillos, puros, puritos y puritos, el material en el que se envuelve el tabaco (1–3, 7).

¿El humo de segunda mano causa cáncer?

Si. La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., El Programa Nacional de Toxicología de EE. UU., El Cirujano General de EE. UU. Y la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer han clasificado al humo de segunda mano como un carcinógeno humano conocido (un agente que causa cáncer) (1, 3, 7, 9). ). Además, el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha concluido que el humo de segunda mano es un carcinógeno ocupacional (3).

El Cirujano General estima que, durante 2005-2009, la exposición al humo de segunda mano causó más de 7,300 muertes por cáncer de pulmón entre adultos no fumadores cada año (10).

Algunas investigaciones también sugieren que el humo de segunda mano puede aumentar el riesgo de cáncer de mama, cáncer de cavidad del seno nasal y cáncer de nasofaringe en adultos (10) y el riesgo de leucemia, linfoma y tumores cerebrales en niños (3). Se necesitan más investigaciones para determinar si existe un vínculo entre la exposición al humo de segunda mano y estos cánceres.

¿Cuáles son los otros efectos sobre la salud de la exposición al humo de segunda mano?

El humo de segunda mano se asocia con enfermedades y muerte prematura en adultos y niños no fumadores (3, 7). La exposición al humo de segunda mano irrita las vías respiratorias y tiene efectos nocivos inmediatos en el corazón y los vasos sanguíneos de una persona. Aumenta el riesgo de enfermedad cardíaca entre un 25 y un 30% (3). En los Estados Unidos, se estima que el humo de segunda mano causa casi 34,000 muertes por enfermedades cardíacas cada año (10). La exposición al humo de segunda mano también aumenta el riesgo de accidente cerebrovascular entre un 20 y un 30% (10).

Se ha descubierto que la exposición al humo de segunda mano durante el embarazo causa una reducción de la fertilidad, complicaciones del embarazo y malos resultados en el parto, que incluyen deterioro del desarrollo pulmonar, bajo peso al nacer y parto prematuro (11).

Los niños expuestos al humo de segunda mano tienen un mayor riesgo de síndrome de muerte súbita del lactante, infecciones de oído, resfriados, neumonía, bronquitis y asma más grave. Estar expuesto al humo de segunda mano retrasa el crecimiento de los pulmones de los niños y puede provocarles tos, sibilancias y falta de aliento (3, 7, 10).

No existe un nivel seguro de exposición al humo de segunda mano. Incluso los niveles bajos de humo de segunda mano pueden ser dañinos.

¿Cómo puede protegerse y proteger a su familia del humo de segunda mano?

La única forma de proteger completamente a los no fumadores del humo de segunda mano es eliminar el hábito de fumar en los lugares de trabajo interiores y lugares públicos y mediante la creación de políticas libres de humo para los espacios personales, incluidas las viviendas residenciales de unidades múltiples. Abrir ventanas, usar ventiladores y sistemas de ventilación y restringir el hábito de fumar en ciertas habitaciones de la casa o en ciertos momentos del día no elimina la exposición al humo de segunda mano (3, 4).

Los pasos que puede tomar para protegerse y proteger a su familia incluyen:

  • no permitir fumar en su hogar
  • no permitir que nadie fume en su coche, incluso con las ventanillas bajadas
  • asegurándose de que los lugares donde se cuidan a sus hijos estén libres de tabaco
  • enseñar a los niños a evitar el humo de segunda mano
  • buscar restaurantes, bares y otros lugares libres de humo (si su estado aún permite fumar en las áreas públicas)
  • proteger a su familia del humo de segunda mano y ser un buen modelo al no fumar ni usar ningún otro tipo de producto de tabaco. Para obtener ayuda para dejar de fumar, visite smokefree.gov o llame al 1-877-44U-QUIT.

¿Los cigarrillos electrónicos emiten humo de segunda mano?

Los cigarrillos electrónicos (también llamados cigarrillos electrónicos, vaporizadores, vaporizadores y mods de cápsulas) son dispositivos que funcionan con baterías y están diseñados para calentar un líquido, que generalmente contiene nicotina, en un aerosol para que lo inhale un usuario. Después de la inhalación, el usuario exhala el aerosol (12).

El uso de cigarrillos electrónicos resulta en exposición a aerosoles de segunda mano (en lugar de humo de segunda mano). Los aerosoles de segunda mano contienen sustancias nocivas y potencialmente nocivas, incluida la nicotina, metales pesados ​​como el plomo, compuestos orgánicos volátiles y agentes cancerígenos. Hay más información disponible sobre estos dispositivos en la página de cigarrillos electrónicos de los CDC.

¿Qué se está haciendo para reducir la exposición de los no fumadores al humo de segunda mano?

A nivel federal, se han implementado varias políticas que restringen el tabaquismo en lugares públicos. La ley federal prohíbe fumar en los vuelos de las aerolíneas, los autobuses interestatales y la mayoría de los trenes. También se prohíbe fumar en la mayoría de los edificios federales por la Orden Ejecutiva 13058 de 1997. La Ley Pro-Niños de 1994 prohíbe fumar en instalaciones que rutinariamente brindan servicios financiados por el gobierno federal a los niños. El Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano publicó una regla final en diciembre de 2016, que se implementó por completo en julio de 2018, que prohíbe el uso de cigarrillos, puros, pipas y narguiles (pipas de agua) en las autoridades de vivienda pública, incluidas todas las unidades de vivienda, interiores. áreas comunes y oficinas administrativas, así como áreas al aire libre dentro de los 25 pies de los edificios.

Muchos gobiernos estatales y locales han promulgado leyes que prohíben fumar en lugares de trabajo y lugares públicos, incluidos restaurantes, bares, escuelas, hospitales, aeropuertos, terminales de autobuses, parques y playas. Estas políticas libres de humo han reducido sustancialmente la exposición al humo de segunda mano en muchos lugares de trabajo de EE. UU. (13). Más de la mitad de todos los estados han implementado leyes integrales libres de humo que prohíben fumar en áreas interiores de lugares de trabajo, restaurantes y bares, y algunos estados y comunidades también han promulgado leyes que regulan el tabaquismo en viviendas y automóviles de unidades múltiples (14). La American Nonsmokers 'Rights Foundation proporciona una lista de políticas de aire libre de humo estatales y locales.

Para resaltar los riesgos para la salud del humo de segunda mano, el Instituto Nacional del Cáncer requiere que las reuniones y conferencias organizadas o patrocinadas principalmente por el NCI se realicen en un estado, condado, ciudad o pueblo que haya adoptado una política integral de ambientes libres de humo, a menos que circunstancias específicas justifiquen una excepción. a esta política.

Healthy People 2020, un marco integral de promoción de la salud y prevención de enfermedades a nivel nacional establecido por el Departamento de Salud y Servicios Humanos (HHS) de los EE. UU., Incluye varios objetivos que abordan la meta de reducir las enfermedades, discapacidades y muertes causadas por el consumo de tabaco y la exposición al humo de segunda mano. Para 2020, el objetivo de Healthy People es reducir en un 10% la proporción de no fumadores expuestos al humo de segunda mano. Para ayudar a lograr este objetivo, Healthy People 2020 incluye ideas para intervenciones comunitarias, como fomentar la introducción de políticas libres de humo en todos los lugares de trabajo y otros lugares de reunión públicos, como parques públicos, estadios deportivos y playas.

Debido a estas políticas y otras acciones, el porcentaje de no fumadores que están expuestos al humo de segunda mano disminuyó del 52,5% durante 1999-2000 al 25,3% durante 2011-2014 (15). La exposición al humo de segunda mano disminuyó entre todos los subgrupos de población, pero aún existen disparidades. Durante 2011-2014, el 38% de los niños de 3 a 11 años, el 50% de los negros no hispanos, el 48% de las personas que viven por debajo del nivel de pobreza y el 39% de las personas que viven en viviendas de alquiler estuvieron expuestas al humo de segunda mano (15) .

Referencias seleccionadas

Programa Nacional de Toxicología. Exposiciones relacionadas con el tabaco. En: Informe sobre carcinógenos. Decimocuarta Edición. Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Servicio de Salud Pública, Programa Nacional de Toxicología, 2016.

Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer. Tabaquismo, Tabaquismo pasivo y Tabaco sin humo. En: Hábitos personales y combustiones en interiores: una revisión de los carcinógenos humanos. Monografías de la IARC sobre la evaluación de riesgos carcinogénicos para los seres humanos, vol. 100E. Lyon, Francia: Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer 2012. p. 43-318.

Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. Las consecuencias para la salud de la exposición involuntaria al humo del tabaco: un informe del Cirujano General. Rockville, MD: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, Centro Coordinador para la Promoción de la Salud, Centro Nacional para la Prevención de Enfermedades Crónicas y Promoción de la Salud, Oficina de Tabaquismo y Salud, 2006.

Instituto Nacional del Cáncer. Informe de progreso de las tendencias del cáncer. Bethesda, MD: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Institutos Nacionales de Salud 2018.

Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. Componentes nocivos y potencialmente nocivos de los productos de tabaco y el humo del tabaco: Lista establecida. Silver Spring, MD: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Administración de Alimentos y Medicamentos, Centro de Productos de Tabaco 2012.

Rodgman A, Perfetti TA. Tabaco y / o componentes del humo del tabaco utilizados como ingredientes del tabaco. En: Los componentes químicos del tabaco y el humo del tabaco. Boca Raton, FL: CRC Press 2009. p. 1259.

Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. Cómo el humo del tabaco causa enfermedades: la base biológica y conductual de las enfermedades atribuibles al tabaquismo: un informe del Cirujano General. Atlanta, GA: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, Centro Nacional para la Prevención de Enfermedades Crónicas y Promoción de la Salud, Oficina de Tabaquismo y Salud, 2010.

Instituto Nacional del Cáncer. Efectos sobre la salud de la exposición al humo de tabaco ambiental. Monografía sobre el control del tabaquismo y el tabaquismo 10. NIH Pub. No. 99-4645. Bethesda, MD: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Instituto Nacional del Cáncer 1999.

Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. Efectos sobre la salud respiratoria del tabaquismo pasivo: cáncer de pulmón y otros trastornos. Washington, DC: Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., Oficina de Evaluación Ambiental y de Salud, Oficina de Investigación y Desarrollo 1992.

Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. Las consecuencias para la salud del tabaquismo: 50 años de progreso: un informe del Cirujano General, 2014. Atlanta, GA: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, Centro Nacional para la Prevención de Enfermedades Crónicas y Promoción de la Salud, Oficina de Tabaquismo y Salud, 2014.

Instituto Nacional del Cáncer. Un enfoque socioecológico para abordar las disparidades en la salud relacionadas con el tabaco. Monografía de Control del Tabaco del Instituto Nacional del Cáncer 22. NIH Pub. Nº 17-CA-8035A. Bethesda, MD: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Institutos Nacionales de Salud, Instituto Nacional del Cáncer 2017.

Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. Uso de cigarrillos electrónicos entre jóvenes y adultos jóvenes: un informe del Cirujano General. Atlanta, GA: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, Centro Nacional para la Prevención de Enfermedades Crónicas y Promoción de la Salud, Oficina de Tabaquismo y Salud 2016.

Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional. Promoción de la salud y prevención de enfermedades y lesiones mediante políticas sobre el tabaco en el lugar de trabajo. Boletín de inteligencia actual. Publicación del DHHS (NIOSH) No. 2015-113. Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades, Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional 2015.

Tynan MA, Holmes CB, Promoff G y col. Leyes completas estatales y locales libres de humo para lugares de trabajo, restaurantes y bares - Estados Unidos, 2015. Informe semanal de morbilidad y mortalidad de MMWR 2016 65(24):623-626.


Explica a un profano cómo el humo de los cigarrillos puede causar cáncer - Biología

El tabaquismo es uno de los principales factores de riesgo evitables de enfermedades crónicas y potencialmente mortales de los sistemas circulatorio y de intercambio de gases.

El humo de los cigarrillos contiene varias sustancias que afectan el sistema de intercambio de gases y el sistema cardiovascular. Éstos incluyen:

alquitrán , una mezcla de sustancias que incluyen varios productos químicos que actúan como carcinógenos.
nicotina , una sustancia adictiva que afecta el sistema nervioso al unirse a receptores en neuronas (células nerviosas) en el cerebro y otras partes del cuerpo. Aumenta la liberación de un neurotransmisor llamado dopamina en el cerebro, lo que da sensaciones de placer. Aumenta la liberación de adrenalina en la sangre, lo que a su vez aumenta la frecuencia respiratoria y cardíaca. También existe alguna evidencia de que la nicotina aumenta la probabilidad de que se formen coágulos de sangre.
CO , que se combina irreversiblemente con la Hb, formando carboxihemoglobina. Esto reduce la cantidad de Hb disponible para combinar con O2, y así reduce la cantidad de O2 que se transporta a los tejidos corporales.


Efectos del tabaquismo en el sistema de intercambio de gases

Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC)

Esta es una condición en la que una persona tiene bronquitis crónica y enfisema. Puede ser extremadamente incapacitante.

Bronquitis crónica

Varios componentes del humo del cigarrillo, incluido el alquitrán, hacen que las células caliciformes aumenten la producción de moco y que los cilios laten con menos fuerza. Esto hace que se acumule moco, lo que puede bloquear parcialmente los alvéolos. Esto dificulta el intercambio de gases, ya que la distancia de difusión entre el aire en los alvéolos y la sangre en los capilares es mayor. El moco puede infectarse con bacterias, causando bronquitis . Los fumadores suelen tener bronquitis crónica (prolongada).

El moco estimula la tos persistente, que puede dañar los tejidos de las paredes de las vías respiratorias, haciéndolas más rígidas y más estrechas.

Enfisema

Fumar causa inflamación en los pulmones. Esto implica la presencia de un mayor número de glóbulos blancos, algunos de los cuales secretan sustancias químicas que dañan las fibras elásticas. Esto hace que los alvéolos sean menos elásticos. Pueden estallar, dando como resultado espacios de aire más grandes. Esto reduce la superficie disponible para el intercambio de gases. A esto se le llama enfisema. Una persona con enfisema tiene dificultad para respirar, lo que significa que le cuesta respirar tan profundamente como lo necesita, especialmente cuando hace ejercicio.

Cáncer de pulmón

Varios componentes del alquitrán pueden causar cambios en el ADN de las células del cuerpo, incluidos los genes que controlan la división celular, que pueden causar cáncer. Por tanto, estas sustancias son carcinógenos . Es más probable que los cánceres causados ​​por el humo del cigarrillo se formen en los pulmones, pero pueden formarse en cualquier parte del sistema de intercambio de gases y también en otras partes del cuerpo. Fumar aumenta el riesgo de desarrollar todos los tipos de cáncer. Los síntomas del cáncer de pulmón incluyen dificultad para respirar, tos crónica, que puede
traer sangre - dolor de pecho, fatiga y pérdida de peso.

Efectos del tabaquismo en el sistema cardiovascular

La nicotina y el CO en el humo del tabaco aumentan el riesgo de desarrollar aterosclerosis . La aterosclerosis es un engrosamiento y pérdida de elasticidad en las paredes de las arterias. Es causada por la acumulación de placas en la pared de los vasos sanguíneos. Las placas contienen colesterol y fibras. Producen una superficie rugosa que recubre la arteria, lo que estimula la formación de coágulos de sangre.

Un coágulo de sangre puede desprenderse de la pared de la arteria y atascarse en un vaso estrecho en otra parte del sistema sanguíneo, por ejemplo, en los pulmones o en el cerebro. Esto evita que la sangre pase, por lo que las células no reciben O2 y muere. Si esto sucede en el cerebro, se llama carrera.

La pérdida de elasticidad en una arteria o arteriola también hace que sea más probable que el vaso estalle cuando la sangre a alta presión la atraviese. Ésta es otra causa de accidente cerebrovascular.

Si la aterosclerosis ocurre en las arterias coronarias que suministran sangre oxigenada al músculo cardíaco, la persona tiene enfermedad coronaria (CHD). Es posible que algunas partes del músculo no funcionen correctamente porque no tienen suficiente O2 para la respiración aeróbica. El músculo puede morir. Con el tiempo, esta parte del corazón puede dejar de latir y provocar un ataque cardíaco.


Evidencia de los efectos del tabaquismo en la salud

Hay dos formas de investigar los efectos del tabaquismo en la salud.

Evidencia epidemiológica

Consiste en datos recopilados sobre los hábitos de fumar de las personas y su salud. Debería participar en el estudio un gran número de personas. Luego, los investigadores buscan correlaciones entre el tabaquismo y enfermedades particulares. Aunque este enfoque no proporciona ninguna evidencia definitiva sobre un vínculo causal entre el tabaquismo y la enfermedad, al menos puede mostrar si podría haber una relación causal. Si luego tenemos evidencia fisiológica para mostrar cómo fumar puede causar la enfermedad, entonces esto se suma a una fuerte evidencia de que fumar sí causa la enfermedad.

Evidencia experimental

Consiste en realizar experimentos controlados. Por ejemplo, la variable independiente podría ser si un sujeto fuma o no (o cuánto fuma) y la variable dependiente podría ser algún aspecto de la fisiología. Todas las demás variables deben mantenerse constantes. Esto no es posible con los humanos, ya que no sería ético hacer que la gente fume. En la década de 1960, se utilizaron perros y otros animales en tales experimentos. Los resultados mostraron de manera concluyente que fumar tabaco aumenta en gran medida el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón. También se pueden realizar experimentos utilizando células cultivadas en
cultivo de tejidos. La exposición de estas células a los químicos que se encuentran en el alquitrán muestra que estos químicos pueden dañar el ADN.

Prevención y tratamiento de la cardiopatía coronaria

El riesgo de desarrollar cardiopatía coronaria aumenta por:

& # 8226 heredar alelos particulares de genes
& # 8226 comer una dieta rica en grasas saturadas y colesterol
& # 8226 no hacer suficiente ejercicio
& # 8226 ser obeso
& # 8226 fumar

La cardiopatía coronaria grave se puede tratar con una derivación coronaria, en la que se toma un trozo de vaso sanguíneo de otra parte del cuerpo y se cose en su lugar para proporcionar una ruta alternativa para que la sangre oxigenada fluya desde la aorta hasta el músculo cardíaco.

Si el corazón sufre un daño irreparable, ya sea por cardiopatía coronaria u otras afecciones, la única opción a largo plazo puede ser un trasplante de corazón. El corazón debe provenir de una persona que acaba de morir (a menudo en un accidente) y tiene un tipo de tejido similar al del receptor. Aun así, el receptor todavía tendrá que tomar medicamentos inmunosupresores por el resto de su vida, para evitar que su sistema inmunológico ataque los tejidos del donante y rechace el trasplante.

La prevención de la cardiopatía coronaria y otras formas de enfermedad cardíaca es claramente mucho mejor que tener que realizar una cirugía compleja. Se pueden hacer elecciones de estilo de vida que reduzcan los riesgos enumerados anteriormente (aparte, por supuesto, de los genes que tiene una persona). Sin embargo, la investigación muestra que las personas ligeramente obesas tienen más probabilidades de recuperarse bien después de una cirugía cardíaca que las personas más delgadas.


Tabaquismo y cáncer

Figura ( PageIndex <3> ): El consumo de cigarrillos por parte de los hombres en los EE. UU. Comenzó a disminuir en la década de 1950, pero no fue hasta la década de 1970 y aproximadamente 20 años después y mdash que esto se reflejó en una disminución concomitante de las muertes por cáncer de pulmón en hombres.

Uno de los principales riesgos para la salud del tabaquismo es el cáncer, en particular el cáncer de pulmón. Debido al mayor riesgo de cáncer de pulmón con el tabaquismo, el riesgo de morir de cáncer de pulmón antes de los 85 años es más de 20 veces mayor para un fumador masculino que para un no fumador masculino. A medida que aumenta la tasa de tabaquismo, también lo hace la tasa de muertes por cáncer de pulmón, aunque los efectos del tabaquismo en las muertes por cáncer de pulmón pueden tardar hasta 20 años en manifestarse, como se muestra en la Figura ( PageIndex <3> ).

Además del cáncer de pulmón, otras formas de cáncer también son significativamente más probables en los fumadores que en los no fumadores, incluidos los cánceres de riñón, laringe, boca, labios, lengua, garganta, vejiga, esófago, páncreas y estómago. Desafortunadamente, muchos de estos cánceres tienen tasas de curación extremadamente bajas.

Cuando se considera la composición del humo del tabaco, no es sorprendente que aumente el riesgo de cáncer. El humo del tabaco contiene docenas de sustancias químicas que han demostrado ser cancerígenas o causantes de cáncer. Muchos de estos químicos se unen al ADN en las células de un fumador y pueden matar las células o causar mutaciones. Si las mutaciones inhiben la muerte celular programada, las células pueden sobrevivir para convertirse en células cancerosas. Algunos de los carcinógenos más potentes del humo del tabaco son el benzopireno, la acroleína y las nitrosaminas. Otros carcinógenos en el humo del tabaco son los isótopos radiactivos, incluidos el plomo 210 y el polonio 210.


Vínculo entre el tabaquismo y el cáncer


La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer ha clasificado el consumo de tabaco como carcinógeno del Grupo 1 (la clasificación más alta de la IARC) para los cánceres de cavidad oral, faringe, esófago, estómago, intestino, hígado, pulmón, páncreas, cavidad nasal y senos paranasales, laringe , leucemia uterina, cervical, de ovario, urinaria, de vejiga, de riñón, de uréter y mieloide. & # 911 & # 93 Existe evidencia acumulada de que el consumo de tabaco también puede estar asociado con el cáncer de mama (en mujeres). & # 911 & # 93

Hay más de 60 carcinógenos establecidos en el humo del tabaco. Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), N-nitrosaminas como 4- (metilnitrosamino) -1- (3-piridil) -1-butanona (NNK) y N'-nitrosonornicotina (NNN), aminas aromáticas, 1,3-butadieno, benceno, aldehídos y óxido de etileno se encuentran entre los compuestos más importantes debido a su carcinogenicidad y altos niveles en el humo del cigarrillo. & # 912 & # 93 El tabaco se ha atribuido al 13% de todos los cánceres diagnosticados en 2010, siendo el cáncer de pulmón el que tiene el mayor número de casos atribuibles al cáncer. & # 913 & # 93

Existe evidencia convincente de que fumar es una causa de 16 tipos de cáncer y evidencia sugestiva limitada que vincula el tabaquismo entre sí (ver Tabla 1). & # 911 & # 93 La investigación también ha encontrado que el tabaco sin humo (como el tabaco de mascar y el rapé) tiene un riesgo significativamente mayor de cáncer de cavidad, esófago y páncreas. & # 911 & # 93

El riesgo de desarrollar cáncer disminuye con el tiempo transcurrido desde que dejó de fumar. & # 914 & # 93 & # 915 & # 93 & # 916 & # 93 Los estudios han informado que entre los fumadores actuales, la esperanza de vida se reduce en 10 años o más. & # 916 & # 93 & # 917 & # 93 Para los adultos que dejan de fumar entre los 25 y los 34 años, se recuperan 10 años de vida, de 35 a 44, se recuperan nueve años y de 45 a 54, se recuperan seis años de vida , en comparación con los que continúan fumando. & # 918 & # 93

Dado que varios tipos de cáncer asociados con el consumo de tabaco, como el cáncer de páncreas, a menudo se diagnostican en una etapa avanzada y no pueden prevenirse mediante ningún otro cambio o intervención conocida en el estilo de vida, evitar la exposición al humo del tabaco es una de las únicas medidas disponibles para reducir activamente el riesgo individual. & # 918 & # 93 El consumo de tabaco y el cáncer tienen una relación dosis-respuesta, lo que significa que cuanto más tabaco se fuma con el tiempo, mayor es el riesgo de desarrollar cánceres relacionados con el tabaco. & # 914 & # 93 & # 915 & # 93 & # 919 & # 93 & # 9110 & # 93


Tabla 1. Niveles de evidencia de la IARC para un vínculo entre el tabaco y los diferentes tipos de cáncer

Factor de riesgo Evidencia suficiente de carcinogenicidad Evidencia limitada de carcinogenicidad Evidencia que sugiere falta de carcinogenicidad.
Fumar tabaco Cavidad oral, faringe, esófago, estómago, intestino, hígado, páncreas, cavidad nasal y senos paranasales, laringe, pulmón, cuello uterino, ovario, vejiga urinaria, riñón, uréter, médula ósea (leucemia mieloide) Pecho femenino Endometrio (posmenopáusico), tiroides
Humo de segunda mano Pulmón Laringe, faringe
Tabaco sin humo Cavidad bucal, esófago, páncreas
Tabaquismo de los padres (cáncer en la descendencia) Hepatoblastoma Leucemia infantil

Tabaquismo y alcohol

El tabaquismo y el alcohol juntos tienen un efecto sinérgico sobre el riesgo de cáncer gastrointestinal superior y aero-digestivo, lo que significa que los efectos combinados superan el riesgo de ambos por sí solos. & # 9111 & # 93 Se ha estimado que más del 75% de los cánceres del tracto aero-digestivo superior en los países desarrollados pueden atribuirse a este efecto. Por ejemplo, en comparación con los no fumadores y no bebedores, los riesgos relativos aproximados de desarrollar cáncer de boca y garganta son hasta siete veces mayores para los que consumen tabaco, hasta seis veces mayores para los que consumen alcohol y 35 veces mayores para los que consumen alcohol. que son consumidores habituales de tabaco y alcohol. & # 9112 & # 93

El alcohol tiene un efecto independiente sobre el riesgo de cánceres oral, faríngeo, laríngeo y esofágico, pero es su efecto sinérgico con el tabaquismo lo que es más significativo. & # 9113 & # 93

Consulte el capítulo sobre alcohol de la Política nacional de prevención del cáncer para obtener más información.

Humo de segunda mano

La evidencia muestra que el humo de segunda mano causa cáncer de pulmón (ver Tabla 2). & # 911 & # 93 & # 9114 & # 93 & # 9115 & # 93 & # 9116 & # 93 La exposición prolongada al humo de segunda mano en el hogar o en el lugar de trabajo puede elevar el riesgo de cáncer de pulmón en un no fumador en un 20-30%. & # 9115 & # 93 También hay algunas pruebas limitadas de un vínculo entre la exposición al humo de segunda mano y el cáncer de laringe y faringe (ver Tabla 2). & # 911 & # 93 & # 9114 & # 93

El humo de segunda mano también puede ser un factor de riesgo para el cáncer de seno nasal, nasofaringe, mama, cuello uterino, vejiga y riñón. & # 9115 & # 93 La exposición pre y postnatal al humo de tabaco ajeno también puede aumentar el riesgo de tumores cerebrales, linfomas y leucemia linfocítica aguda en los niños. & # 9117 & # 93 & # 9118 & # 93 & # 9119 & # 93


Tabaco

En general, el tabaquismo ha disminuido, pero los adultos jóvenes necesitan una mayor prevención.

El consumo de tabaco es una de las principales causas de cáncer y de muerte por cáncer. Las personas que consumen productos de tabaco o que se encuentran habitualmente cerca del humo de tabaco ambiental (también llamado humo de segunda mano) tienen un mayor riesgo de cáncer porque los productos de tabaco y el humo de segunda mano contienen muchas sustancias químicas que dañan el ADN.

El consumo de tabaco causa muchos tipos de cáncer, incluido el cáncer de pulmón, laringe (laringe), boca, esófago, garganta, vejiga, riñón, hígado, estómago, páncreas, colon y recto y cuello uterino, así como leucemia mieloide aguda. Las personas que consumen tabaco sin humo (rapé o mascar tabaco) tienen un mayor riesgo de cáncer de boca, esófago y páncreas.

No existe un nivel seguro de consumo de tabaco. Se recomienda encarecidamente a las personas que consumen cualquier tipo de producto de tabaco que lo dejen. Las personas que dejan de fumar, independientemente de su edad, obtienen ganancias sustanciales en la esperanza de vida en comparación con las que continúan fumando. Además, dejar de fumar en el momento del diagnóstico de cáncer reduce el riesgo de muerte.

Para obtener más información sobre los daños del consumo de tabaco, consulte:

Además, el NCI ofrece información confidencial y gratuita sobre cómo dejar de fumar por teléfono y en línea:


Fumar causa cáncer en otros órganos junto con los pulmones

Los científicos han descubierto que fumar aumenta el riesgo no solo de cáncer de pulmón, sino también de 17 tipos de cáncer. Esto sucede porque fumar provoca mutaciones celulares en diferentes órganos del cuerpo. El último estudio muestra que fumar un paquete de cigarrillos causa 150 mutaciones adicionales en cada célula pulmonar por cada año de fumar.

Otros órganos que se vieron afectados, según el estudio, incluyeron un promedio de 97 mutaciones en cada célula de la laringe, 39 mutaciones para la faringe, 23 mutaciones para la boca, 18 mutaciones para la vejiga y 6 mutaciones en cada célula del hígado, cada una. año.

Fumar cigarrillos cuesta una pérdida de más de 6 millones de personas cada año. Cigarettes contain more than 60 carcinogens, all of which accelerate tumor growth by causing mutations in the tumor DNA.

The scientists analyzed somatic mutations which is the alteration of genes causing them to pass on in cell division and DNA methylation in 5,243 genomes for which tobacco smoking is known to increase risk of cancer.

They studied these cancers and compared them with cancers found in nonsmokers, in order to analyze biophysical differences between the two types, focusing on mutational signatures that vary in different cancers.

Smoking is linked with increased mutation burdens of a variety of different mutational signatures which cause the biologically different effects in different cancers. One of these signatures, mainly found in cancers derived from tissues directly exposed to tobacco smoke, is attributable to misreplication of DNA damage caused by tobacco carcinogens.

Others likely reflect indirect activation of DNA editing by APOBEC cytidine deaminases and of an endogenous clocklike mutational process. However, smoking causes DNA methylation in a limited amount. The results are consistent with the proposition that smoking increases cancer risk by increasing the somatic mutation frequency, although clear proof for this mechanism is lacking in some smoking-related cancer types.

Dr Ludmil Alexandrov, first author from Los Alamos National Laboratory, had this to say, “Before now, we had a large body of epidemiological evidence linking smoking with cancer, but now we can actually observe and quantify the molecular changes in the DNA due to cigarette smoking.

With this study, we have found that people who smoke a pack a day develop an average of 150 extra mutations in their lungs every year, which explains why smokers have such a higher risk of developing lung cancer.”

Even though it is a remarkable study in its own, it still remains unclear how exactly smoking causes increase in tumors in other parts of the body that are unaffected by smoke. However, this research points out that different mechanisms are at play by which tobacco smoking causes these mutations, depending on the area of the body affected.

Professor David Phillips, an author on the paper and Professor of Environmental Carcinogenesis at King’s College London, believed that the results were quite fascinating as they were a combination of predicted and unexpected theories, and laid out the direct and indirect effects.

The expected result was that mutations caused by direct DNA damage from carcinogens in tobacco were mostly observed in organs that were in direct contact of tobacco smoke such as mouth and lungs.

In contrast, the unexpected or surprising result was that the other cells of the body suffered from indirect damage, as tobacco smoking seems to affect key mechanisms in these cells that in turn cause DNA mutations, which could be why other organs got affected so frequently.

Consistent with the proposition that an increased mutation load caused by tobacco smoke causes an increased cancer risk, the total mutation burden is higher in smokers compared to nonsmokers, specifically in lung adenocarcinoma, larynx, liver and kidney cancers.

However, differences in total mutation frequency were not observed in the other cancer types linked with smoking and in some there were no statistically significant smoking-associated differences in mutation load, mutation signatures or DNA methylation.

The researchers warned that this does not mean that smokers will be safe from acquiring certain cancers and careful deliberation is required when analyzing such findings. Aside from statistical limitations to thoroughly study the invasive effects of cancer, multiple rounds of clonal expansion over many years are required.

Therefore, it is possible that in the normal tissues from which smoking-associated cancer types originate, there are more somatic mutations or differences in methylation in smokers than in nonsmokers that could have been missed by the scientists as these differences become obscured at the start of clonal evolution, as the immune system has not expanded as such to properly detect the tumors.

Further studies should also involve e-cigarette users as a majority of population is switching to them in the hope of quitting smoking. Teenagers and young adults especially are using e-cigarettes as a form of recreation.

If follow-up studies include e-cigarettes and find similar results of accelerated cancer growth, it is hoped that people will be able to quit smoking altogether in any form.


Effects of cigarette smoke on the human airway epithelial cell transcriptome

Cigarette smoke is the major cause of lung cancer, the leading cause of cancer death, and of chronic obstructive pulmonary disease, the fourth leading cause of death in the United States. Using high-density gene expression arrays, we describe genes that are normally expressed in a subset of human airway epithelial cells obtained at bronchoscopy (the airway transcriptome), define how cigarette smoking alters the transcriptome, and detail the effects of variables, such as cumulative exposure, age, sex, and race, on cigarette smoke-induced changes in gene expression. We also determine which changes in gene expression are and are not reversible when smoking is discontinued. The persistent altered expression of a subset of genes in former smokers may explain the risk these individuals have for developing lung cancer long after they have discontinued smoking. The use of gene expression profiling to explore the normal biology of a specific subset of cells within a complex organ across a broad spectrum of healthy individuals and to define the reversible and irreversible genetic effects of cigarette smoke on human airway epithelial cells has not been previously reported.

Cifras

Clustering of current- and never-smoker…

Clustering of current- and never-smoker samples. Hierarchical clustering of current ( norte =…

Multidimensional scaling plot of current-,…

Multidimensional scaling plot of current-, never-, and former-smoker samples. Multidimensional scaling plot of…

Genes irreversibly altered by cigarette…

Genes irreversibly altered by cigarette smoke. Hierarchical clustering plot of 15 of the…


Materiales y métodos

Study Subjects.

We conducted a population-based case-control study of risk factors for prostate cancer in middle-aged men, including lifetime history of cigarette smoking. Case patients included Caucasian and African-American male residents of King County in northwestern Washington, 40–64 years old, who were diagnosed with biopsy-proven prostate cancer between January 1, 1993, and December 31, 1996. Eligible cases were identified from the Seattle-Puget Sound SEER cancer registry and included 100% ages < 60 years and a random 75% sample of those who were ages 60–64 years at diagnosis.

A comparison group (norte = 703) without a history of prostate cancer was identified through random digit dialing using a clustering factor of five residences/sampling unit (11) . These individuals were male residents of King County, Washington, 40–64 years of age. Controls were frequency matched to case patient by age (same 5-year group) and recruited evenly throughout the ascertainment period of cases.

All study participants signed informed consent for participation. The Fred Hutchinson Cancer Research Center’s Institutional Review Board approved study forms and procedures. Study subjects completed a structured in-person interview administered by a trained male interviewer. The questionnaire addressed the following areas: social and demographic factors physical development, height, weight, and physical activity reproductive history detailed medical history, including history of BPH and prostate cancer screening family structure and cancer history dietary habits, including total dietary fat intake and servings of cruciferous vegetables consumed/week lifetime smoking and alcohol consumption lifetime sexual history and occupational history. Clinical patient data were available from the cancer registry, including tumor grade and stage of disease at diagnosis. A detailed smoking history before reference date (date of diagnosis for cases and a similar assigned date for controls) was collected, including ages at onset and cessation, duration, and dose of cigarette smoking.

Statistical Methods.

ORs were calculated to estimate the association between prostate cancer and the following smoking variables (continuous and categorized): smoking status (nonsmoker, current, former) duration of smoking (1–9, 10–19, 20–29, 30–39, ≥40 years) number of cigarettes smoked/day (1–10, 11–20, 21–30, 31–40, ≥41) total pack-years of smoking (>0–10, 11–20, 21–30, 31–40, >40) years since cessation in former smokers (>0–9, 10–19, 20–29, ≥30 years) and age first smoked (≤15, 16–17, 18–19, ≥20 years). Multivariate logistic regression (12) analysis was used to compute ORs and estimate 95% CIs adjusted for potential confounders such as age, race, family history of prostate cancer, body mass index, history of prostate cancer screening such as PSA testing (ever had a PSA, had a PSA > 1 year before reference date, number of PSA tests within the 5-years before reference date) or digital rectal examination > 1 year before reference date, dietary habits, physical activity, socioeconomic factors, and medical history. Any covariate that produced a change of >5% in the age-adjusted OR for the smoking status-prostate cancer association was included in the final model, es decir., race, family history of prostate cancer in a first-degree relative, history of PSA testing >1 year before reference date, and a history of BPH. To examine if a dose-response relationship existed between smoking and prostate cancer, trend tests were performed using only cases and controls that were exposed to smoking (13) .

To explore the hypothesis that smoking was associated with the development of more aggressive prostate cancer, additional analyses were completed using a polychotomous multivariate regression model (14) . These models compared controls to cases with less aggressive (localized stage and Gleason score ≤ 7) and more aggressive (regional or distant stage disease or Gleason score 8–10) prostate cancer.


The Biology of Smoking and AMD

Ivan J. Suñer , MD
Scott W. Cousins, MD
Durham, N.C.

As age-related macular degenera tion primarily affects the macula, it has a severe impact on many of the basic ac­tivities of daily living such as driving, recognizing faces and reading. Therefore, it robs af­fected in­dividuals of their independence in their retirement years. Fif­teen million people in the United States alone are affected by AMD, and current estimates project this figure to increase by 50 percent by the year 2020. Ap­proximately 1.75 million (10 percent) Am­er­icans have the advanced or late forms of the dis­ease, exudative/wet AMD and geographic atrophy. 1

Epidemiology of Smoking and AMD

AMD is a multifactorial disease with associated age, environmental, sys­tem­ic and genetic factors. Age is the major risk factor in AMD. The prevalence of all forms of AMD increases significantly with age. It affects approximately 17 percent of all individuals between the ages of 55 and 64, and the prevalence rises to approximately 37 percent in those 75 or older. 2 The more ad­vanced, disabling forms (ex­uda­tive/wet and geographic atrophy) affect 1 percent of Cau­casian patients in their 50s, rising to more than 15 percent of those in their 80s. 1

Figure 1. Representative transmission electron micrographs (TEM) of outer retina and choroid in 16-month-old female mice demonstrating dry AMD findings in mice exposed to cigarette smoke or hydroquinone, a major component of cigarette tar. Panel A. TEM of mouse fed high fat diet without exposure to cigarette smoke or hydroquinone specimen shows mild nodular sub-RPE deposits (white arrows) Bruch's membrane and choriocapillaris are normal thickness. Panel B. TEM of mouse fed high-fat diet and exposed to cigarette smoke there are sub-RPE deposits (white arrows) and thickening of Bruch's membrane with accumulation of a homogenous material (white asterisk). Panel C. TEM of mouse fed high-fat diet plus hydroquinone there are thick sub-RPE deposits (white asterisks) and marked thickening of Bruch' s membrane (white arrows).

Cigarette smoking is the single most important modifiable environmental risk factor for development of all forms of AMD. Multiple large, well-controlled, cross-sectional 3-6 and prospective 7,8 studies in the United States, Australia, France and the Neth­erlands have demonstrated a 2.5- to threefold increase in the risk of all forms of AMD in smokers. Of particular interest is an analysis of pooled data from cross-sectional studies carried out in North Am­erica, Eu­rope and Australia. This data shows an es­pecially large disparity between cur­rent and never smokers with a threefold increase in all forms of AMD, 2.5-fold increase in atrophic AMD, and 4.5-fold increase in neovascular AMD 9 ( See Table 1 ).

Figure 2. Representative flatmount preparation (propidium iodide stain) of the posterior pole of 11-month-old mouse eyes 4 weeks after laser treatment. Four laser spots centered on the optic nerve (D) were performed. Panel A. Control group. CNV lesions were small and circular with discrete borders (dotted lines). Panel B. Oral nicotine group. In this example there is coalescence of three laser injuries gives rise to a large CNV complex (dotted lines). Panel C. Oral nicotine and subconjunctival hexamethonium group. A reduction of the severity of CNV lesions can be clearly appreciated with concurrent administration of a nicotine antagonist, hexamethonium. CNV lesions (dotted line) were similar in size to the control.

An important factor, yet difficult to tease out of this association, is the in­fluence of pack years, current smoking status, ex-smoker and passive smoker. A recent study looked at these issues specifically. 10 It demonstrated a strong association between AMD and number of pack years smoked. The odds ratio in patients smoking greater than 40 pack years was 2.75 as compared to nonsmokers the odds ratio was 3.43 for geographic atrophy and 2.49 for choroidal neovascularization. Smoke cessation was associated with decreasing risk, reaching a similar risk to nonsmokers at 20 years of not smoking. Pas­sive smoking was associated with an odds ratio of 1.87.

An interesting observation is the trend towards earlier onset of AMD, including advanced forms, in Asian countries. This has been attributed in large part to the increased rates of smoking and environmental pollutants. 11

Why Study Smoking and AMD?

Despite the wealth of robust epidemiologic evidence associating smoking with AMD, there is a relative dearth of science to support it. Only now are we beginning to study and elucidate pathobiologic mechanisms of this association. This may be partly due to the concept that cigarette smoking is considered purely a modifiable risk factor. In other words, pa­tients with AMD should quit smoking, and, therefore, there is not more to be gained by further pursuing this association on a biologic level. However, studying the effects of smoking on AMD may provide us with insights into the pathobiology of this complex disease process. Furthermore, some of the lessons we learn may translate into therapies for smokers as well as for nonsmokers.

Composition of Cigarette Smoke

Cigarette smoke is a complex mixture of more than 4,000 chemical substances. Selecting which molecules to study within the daunting number of potential candidates is a difficult issue. The agents present in cigarette smoke are generally subdivided into particulate and gaseous phases. 12 The major components of the particulate phase are tar and nicotine, whereas the gas­eous phase is composed primarily of carbon monoxide, carbon dioxide and nitric oxide.

Various proposed mechanisms by which cigarette smoke may cause end-organ damage include direct effects from chemicals in the smoke, immune activation, secondary hypoxia from pulmonary damage, and secondary sequelae from smoking-induced vascular disease.

The exact pathogenesis of drusen remains an unresolved question. One paradigm, "the response to injury" hy­pothesis, proposes that the RPE cell is the target for specific injury stimuli, resulting in deposit accumulation. 13

Cigarette smoke tar contains nu­merous pro-oxidant compounds within the quinone family. 14 Within these, hydroquinone, a benzene derivative, is the most abundant quinone in cigarette tar. High levels are detected in the plasma and urine of smokers. 14

Our group tested this hypothesis in cultured human RPE cells. In­cu­bation of RPE cells with hydroqui­none induced a specific injury re­sponse called nonlethal blebbing, a process that is proposed to be related to sub-RPE deposit formation. 15 Fur­thermore, exposure to hydroquinone also resulted in decreased levels of matrix metalloproteinase-2 and in­creased levels of collagen IV as measured by zymography ( Suñer I, et al. In­vest Ophthalmol Vis Sci. 200445: ARVO E-Abstract 1810 ). This leads to a net decrease in extracellular matrix turnover, which would result in thickening of Bruch's membrane or formation of sub-RPE deposits.

This relationship was further studied in an animal model by exposing mice to whole cigarette smoke or oral hydroquinone. In mice fed a high-fat diet and exposed to either cigarette smoke in a smoking chamber or di­et­ary hydroquinone, Bruch's membrane was thickened and sub-RPE deposits developed in contrast to controls only receiving a high-fat diet ( See Figure 1 ). 16 Therefore, smoke-related oxi­dants, specifically tar, ap­pear to be a significant oxidative in­jury stimulus that leads to dry AMD in the context of other oxidative sources such as high-fat diet or blue light. It is also likely that while tar is a po­tent oxidant within cigarette smoke, it is not the only oxidant molecule in this pathway.

Nicotine is an attractive candidate molecule to explain an association of smoking with wet AMD. It has been shown to be mitogenic for vascular endothelial cells and smooth muscle pericytes, to reduce apoptosis of vascular endothelial cells, and to induce the formation of capillary tubes. 17,18

We explored the effects of nicotine in a laser model for CNV in mice. We compared CNV size in those receiving nicotine in the drinking water or cigarette smoke in a smoking chamber with control animals. Mice receiving nicotine or cigarette smoke had a statistically significant increase in CNV size (twice the di­ameter in aged mice). This effect was blocked by subconjunctival coadministration of a nonspecific nicotinic antagonist, hexamethonium ( See Figure 2 ). 17

The experiment was carried one step further, and bone-marrow transplantation was performed within the CNV mouse model. Mice that were exposed to cigarette smoke in a smoking chamber and subsequently had bone marrow ablation followed by bone marrow reconstitution from a control mouse had regression of CNV to control levels. Conversely, a control mouse receiving bone marrow from a cigarette smoke-exposed mouse de­monstrated increased CNV size com­parable to cigarette smoke-ex­posed mice ( Cousins S, et al. Invest Oph­thalmol Vis Sci. 200647:ARVO E-Ab­stract 4172 ). This suggests that bone marrow-derived cells, either endothelial or inflammatory precursor cells, may play a role in establishing or modulating choroidal neovascularization.

Immunohistochemical analysis of CNV in cigarette smoke-exposed or nicotine-exposed mice reveals an in­creased number of macrophages in these lesions as compared to controls. Furthermore, it demonstrated higher le­vels of macrophages expressing TNF-a and COX-2 ( Suñer I, et al. In­vest Ophthalmol Vis Sci. 200647: ARVO E-Abstract 1531 ). These are markers of activated macrophages, which supports current theories of in­flam­matory contributions to the path­ogenesis of AMD.

The immediate clinical implications of these findings are that we must continue to impress upon our patients that smoking is not only a significant risk factor for cancer, heart disease and pulmonary disease, but that it is the leading modifiable risk factor for the leading cause of blindness in pa­tients older than 50 years of age. It appears that risks correlate with total number of pack years, and that smoke cessation may result in risk reduction to that of never smokers at 20 years. Fur­thermore, second hand smoke also confers risk for AMD.

Dry AMD patients should be en­couraged to quit smoking. Those with higher-risk lesions per the Age-Re­lated Eye Disease Study should take the recommended vitamin supplementation with the exception of ß-ca­ro­tene, which has been demonstrated to increase rates of lung cancer. 20

Patients with active choroidal neovascularization should be especially encouraged to quit smoking. Fur­thermore, they should abstain from nicotine replacement therapies as nicotine may promote growth of the lesion.

We are entering an era of molecular therapies for retinal diseases. As we learn more about the pathobiologic mechanisms by which smoking im­pacts AMD, we may discover specific pathways of oxidation or im­mu­no­modulation in dry AMD and of vascular endothelial cell and smooth-muscle pericyte proliferation, matrix turnover or immunomodulation that are relevant to wet AMD.

It is also likely that these pathways will be relevant to the biology of AMD not only in smokers, but also nonsmokers. Taking the example of nicotine in wet AMD one step further, it may be that nicotinic receptors (which are also present in nonsmokers) may be a viable target for therapy.

Dr. Suñer is an associate professor of ophthalmology on the Retina Ser­vice at Duke University Eye Center and chief of ophthalmology, Durham Veterans Affairs Medical Center, Dur­­ham, N.C. Contact him at Duke Uni­versity Eye Center, DUMC 3802 Erwin Road, Durham, N.C. 27710, 919-6868-1876 (office), 919-681-6474 (fax), or [email protected]

Dr. Cousins is a professor of ophthalmology and director of the Duke Center for Macular Diseases, Duke Uni­versity Eye Center, Durham, NC. Contact him at Duke University Eye Center, DUMC 3802 Erwin Road, Durham, NC 27710, 919-684-3090 (office), 919-681-6474 (fax), or [email protected]

1. The Eye Diseases Prevalence Research Group. Prevalence of age-related macular degeneration in the United States. Arch Ophthalmol 2004122:564-572.

2. Klein R, Klein BE, Linton KL. Prevalence of age-related maculopathy. The Beaver Dam Eye Study. Ophthalmology 199299:933-943.

3. Klein R, Klein BE, Linton KL, DeMets DL. The Beaver Dam Eye Study: The relation of age-related maculopathy to smoking. Am J Epidemiol 1993137:190-200.

4. Vingerling JR, Hofman A, Grobbee DE, de Jong PT. Age-related macular degeneration and smoking. The Rotterdam Study. Arch Ophthalmol 1996114:1193-1196.

5. Delcourt C, Diaz JL, Ponton-Sanchez A, Papoz L. Smoking and age-related macular degeneration. The POLA Study. Pathologies Oculaires Liees a l"Age. Arch Ophthalmol 1998116:1031-1035.

6. Smith W, Mitchell P, Leeder SR. Smoking and age-related maculopathy. The Blue Mountains Eye Study. Arch Ophthalmol 1996114:1518-1523.

7. Seddon JM, Willett WC, Speizer FE, Hankinson SE. A prospective study of cigarette smoking and age-related macular degeneration in women. JAMA 1996276:1141-1146.

8. Christen WG, Glynn RJ, Manson JE, et al. A prospective study of cigarette smoking and risk of age-related macular degeneration in men. JAMA 1996276:1147-1151.

9. Tomany SC, Wang JJ, van Leeuwen R, Klein R, Mitchell P, et al. Risk factors for incident age-related macular degeneration: Pooled findings from 3 continents. Ophthalmology 2004111:1280-1287.

10. Khan JC, Thurlby DA, Shahid H, et al. Smok­ing and age-related macular degeneration: The number of pack years of cigarette smoking is a major determinant of risk for both geographic atrophy and choroidal neovascularization. Br J Ophthalmol 200690:75-80.

11. Tamakoshi A, Yuzawa M, Matsui M, et al. Smoking and neovascular form of age related macular degeneration in late middle-aged males: findings from a case-control study in Japan. Research Committee on Chorioretinal De­generations. Br J Ophthalmol. 199781:901-904

12. Smith CJ, Hansch C. The relative toxicity of compounds in main¬stream cigarette smoke condensate. Food Chem Toxicol 200038:637–646.

13. Cousins SW, Espinosa DG, Alexandriou A, et al. The role of aging, high fat diet, and blue light exposure in an experimental mouse model for basal laminar deposit formation. Exp Eye Res 200275:543-553.

14. Pryor WA. Cigarette smoke radicals and the role of free radicals in chemical carcinogenicity. Environ Health Perspect 1997105:875-882.

15. Strunnikova N, Zhang C, Teichberg D, Cousins SW, Baffi J, Becker KG, Csaky KG. Survival of retinal pigment epithelium after exposure to prolonged oxidative injury: a detailed gene expression and cellular analysis. Invest Ophthalmol Vis Sci 200410:3767-77.

16. Espinosa-Heidmann DG, Suñer IJ, Catanuto P, et al. Cigarette smoke-related oxidants and the development of sub-RPE deposits in an experimental animal model of Dry AMD. Invest Ophthalmol Vis Sci 200647:729-37.

17. Villablanca AC. Nicotine stimulates DNA synthesis and proliferation in vascular endothelial cells in vitro. J Appl Physiol. 199884:2089-2098.

18. Heeschen C, Jang JJ, Weis M, et al. Nicotine stimulates angiogenesis and promotes tumor growth and atherosclerosis. Nat Med 20017:833-839.

19. Suñer IJ, Espinosa-Heidmann DG, Marin-Castaño ME, Hernandez EP, Pereira-Simon S, Cousins SW. Nicotine increases size and severity of experimental choroidal neovascularization. Invest Ophthalmol Vis Sci 200445:311-317.

20. Age-Related Eye Disease Study Research Group. A randomized, placebo-controlled, clinical trial of high dose supplementation with vitamins C and E, beta-carotene, and zinc for age-related macular degeneration and vision loss: AREDS Report No. 8. Arch Ophthalmol 2001119:1417-1436.