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Neumología y cirugía de tórax

Print version ISSN 0028-3746

Neumol. cir. torax vol.73 n.3 México Jul./Sep. 2014

 

Revisión

 

Impacto del tabaquismo y la EPOC sobre el funcionamiento cerebral

 

Impact of smoking and COPD on brain functioning

 

Valeri Noé-Díaz,* Leonor García-Gómez,Raúl H Sansores,* Alejandra Ramírez-Venegas*

 

*Departamento de Investigación en Tabaquismo y EPOC, Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias Ismael Cosío Villegas;
Universidad Nacional Autónoma de México.

 

Trabajo recibido: 26-VI-2014; aceptado: 27-VIII-2014

 

RESUMEN. Existen diversos padecimientos y factores que pueden tener un impacto sobre el funcionamiento cerebral debido a los cambios fisiológicos en estructuras cerebrales. En la práctica clínica, las enfermedades respiratorias, incluyendo el tabaquismo y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) no siempre son abordadas desde el ángulo neuropsicológico. Aunadas a otras comorbilidades y a diferentes niveles, el tabaquismo y la EPOC propician una serie de alteraciones fisiológicas causando, a su vez, cambios neuropsicológicos que impactan sobre la calidad de vida y el funcionamiento de los pacientes. Esta revisión resume aspectos críticos relacionados con el funcionamiento cognitivo y las enfermedades respiratorias.

Palabras clave: Adicción, EPOC, hipoxia, neuropsicología, tabaquismo.

 

ABSTRACT. There are several conditions and factors that may have an impact on brain functioning due to physiological changes in brain structures. In clinical practice, respiratory disease, including smoking and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are not always approached from a neuropsychological angle. With other comorbidities and at different levels, smoking and COPD foster a series of physiological and neuropsychological changes that have an impact on quality of life and functioning of patients. This review summarizes critical aspects of cognitive functioning and respiratory diseases.

Key words: Addiction, COPD, hypoxia, neuropsychology, smoking.

 

EPIDEMIOLOGÍA DEL TABAQUISMO Y LA EPOC

A nivel mundial, aproximadamente 6 millones de personas mueren al año por el consumo del tabaco, tanto por su uso directo como por humo de segunda mano. Para el 2020 se estima que esta cifra incrementará a 7.5 millones.1 Son ampliamente conocidas las enfermedades asociadas con esta adicción: cáncer de pulmón, 71%; enfermedades respiratorias (incluyendo la EPOC), 42%; y casi 10% de enfermedades cardiovasculares, colocando al tabaquismo como el problema de salud pública más importante.2

En América Latina mueren más de 400 personas cada día como consecuencia del tabaquismo. A la fecha, se estima que hay 150 mil muertes anuales en América Latina y el Caribe atribuidas al uso de este producto.3,4 Tan solo en México casi 68 de cada 100 personas de 18 a 29 años de edad consumió tabaco alguna vez en su vida, provocando problemas no sólo relacionados a la salud, sino también sociales debido a los costos del consumo, el medio ambiente y la calidad de vida del individuo fumador y quien vive con él. En México, para el año 2020 el tabaco estará ocasionando el fallecimiento de 400 mil personas cada año.5 Datos de la Organización Panamericana de la Salud (OPS) de 2005 indican que la proporción de consumo de tabaco en adultos en el país es del 8.3%. Este porcentaje coloca a México por encima de países como Ecuador, Guatemala y Costa Rica con 4.8%, 4.1% y 3.0%, respectivamente.1

La Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2006 señala que casi 47 de cada 100 varones de 20 años a nivel nacional, han fumado al menos 100 cigarrillos durante su vida, mientras que poco más de 15 de cada 100 mujeres comparte esa característica. Asimismo, el número de personas de 18 a 65 años que fuma diariamente representa 54.1% del total de fumadores; más de medio millón consume 20 y más cigarrillos al día. Para ambos sexos, más de 60% fuma entre uno y cinco cigarrillos diarios.1

Estos datos reflejan que el consumo del tabaco y la exposición a su humo se mantienen como la primera causa de muerte prevenible en el mundo, tanto de fumadores activos, como a causa del humo pasivo. El problema del consumo de tabaco no sólo reside en las muertes a las que se asocia, sino también a la disminuida calidad de vida que se observa en los fumadores debido al deterioro y las complicaciones que ocasionan las comorbilidades como: cáncer de pulmón, laringe, riñón, vejiga, estómago, colon, cavidad oral, esófago, EPOC, asma, diabetes, cardiopatía isquémica, aborto, parto prematuro, problemas del estado de ánimo como depresión mayor y ansiedad6,7 problemas cognitivos, etc.8

Una de las graves consecuencias del tabaquismo son las enfermedades respiratorias, entre ellas la EPOC que representa una fuerte disminución en la calidad de vida del paciente por la cronicidad de los síntomas y la necesidad de hospitalizaciones en caso de exacerbación. En México, aproximadamente el 70% de los casos de EPOC se asocian al tabaquismo y el restante a la exposición crónica al humo de biomasa. Esto no quiere decir que todos los fumadores desarrollan EPOC (alrededor del 15 y 20% de ellos), sino que la principal causa de la enfermedad es el tabaquismo. La prevalencia mundial de la EPOC en sujetos mayores de 45 años se estima que puede ser de 3 a 10%, lo cual la coloca en el cuarto lugar de causa de muertes a nivel global, junto con el sida. En el país tiene una prevalencia alrededor del 7.8%9 y ocupa el cuarto lugar en mujeres y el quinto en hombres dentro de las 10 primeras causas de mortalidad general.1,9,10

 

ADICCIÓN A LA NICOTINA DEL TABACO

El tabaquismo se define como un síndrome de daño multisistémico lentamente progresivo asociada a la adicción a la nicotina.11 Resulta un desorden crónico que se caracteriza por la pérdida de control sobre el fumar, por la aparición de síntomas de abstinencia y recaídas después de un determinado tiempo de ésta.3

La dependencia psicológica resulta de las múltiples asociaciones entre el placer generado por la nicotina, la acumulación de las experiencias vivenciales y la construcción de la estructura imaginativa que hace la persona que fuma tabaco durante su vida íntima y colectiva.12 Ambos estados, tanto psicológicos como propiamente físicos, tienen su origen en el cerebro. Para entenderlo, existen estructuras y mecanismos neurobiológicos relacionados al consumo.13,14 Éstos a su vez, están vinculados con otros como los emocionales y de aprendizaje por asociación. A partir de ellos podemos explicar el aprendizaje entre estímulos neutrales y los efectos de la nicotina. Esto supone un procesamiento en el cual están implicadas diferentes estructuras y circuitos, partiendo principalmente del área ventral tegmental y la liberación de dopamina en áreas límbicas y corteza prefrontal. La corteza prefrontal es responsable de la asociación de información (ambiente-recompensa). Entre las principales estructuras límbicas implicadas está la amígdala, encargada de procesar el significado emocional de los estímulos presentados y disparar la respuesta psicológica y fisiológica que motiva la conducta (figura 1).15 Dicho aprendizaje también se vincula con el efecto de gratificación por el uso de drogas, siendo una de las principales razones por la cual los seres humanos las consumen.16,17

 

 

 

TABAQUISMO Y FUNCIONAMIENTO COGNITIVO

Existen diversas enfermedades o factores que pueden causar daño o tener un impacto, ya sea permanente o reversible, sobre el funcionamiento cognitivo. En el caso de las adicciones, se han estudiado diferentes cambios cerebrales con drogas ilícitas como la cocaína,17 y con drogas lícitas como es el caso del tabaco.8 En diferentes niveles estas modificaciones se han observado y establecido, tanto de manera estructural como funcional y neuroquímicamente.13,18 En el caso del tabaquismo, por la naturaleza de la adicción, hasta hace algunos años existía la controversia acerca del daño19 o beneficio20 que la nicotina puede tener sobre el funcionamiento cognitivo. Por un lado, algunos de los beneficios eran argumentados o justificados a partir del impacto sobre procesos de memoria y atención mediados por vías colinérgicas21 y/o por el uso terapéutico a partir de la naturaleza de algunos padecimientos (como la enfermedad de Parkinson).22 Por otro lado, el daño se ha observado en estudios longitudinales23 donde este impacto, considerado como benéfico, es únicamente a corto plazo.20 A través del tiempo se ha hecho evidente que con la exposición continua al tabaco hay daño lento y progresivo en el cerebro de la misma manera que en otros órganos, desencadenando una serie de cambios y deterioro cognitivo.23,24

 

EL IMPACTO DE LA EPOC SOBRE EL FUNCIONAMIENTO CEREBRAL

Efectos neurocognitivos a causa de la hipoxemia crónica en la EPOC

Hoy, la EPOC se define como una enfermedad sistémica que se presenta como una obstrucción crónica al flujo aéreo, casi siempre progresiva y parcialmente reversible. La enfermedad está asociada a una reacción inflamatoria pulmonar persistente ocasionada sobre todo por humo de tabaco y leña, que puede estar o no acompañada de síntomas (disnea, tos y expectoración), exacerbaciones, efectos extrapulmonares y enfermedades concomitantes.25

La disminución crónica en el flujo de aire que se presenta en el curso de la enfermedad tiene diversos efectos sistémicos; entre ellos, la desoxigenación e hipoperfusión cerebral.26 Para determinar la presencia de hipoxemia crónica es necesario realizar una gasometría, aun cuando existan signos clínicos de insuficiencia respiratoria. Los valores gasométricos varían de acuerdo con la altura de la ciudad. En la Ciudad de México los valores normales de la gasometría son: PaO2: 60-66 mmHg, pH: 7.35 a 7.45, PaCO2: 28-32 mmHg y HCO2: 18 mmHg.27

Un episodio agudo de falta de oxígeno tiene un enorme impacto en la pérdida neuronal y el deterioro cognitivo. Concentraciones de oxígeno entre 35 y 50 mmHg se consideran una hipoxemia moderada; por debajo de 35 mmHg el sujeto pierde la conciencia.28 Sin embargo, al hablar de hipoxemia crónica, es difícil decir a qué nivel de PaO2 debe llegar una persona, por cuánto tiempo y con qué frecuencia deben presentarse los episodios de falta de oxígeno para que se produzca un daño neuronal que se traduzca en deterioro cognitivo medible.28 De hecho, algunas veces al indicar que el paciente necesita oxigenoterapia crónica domiciliaria no se evalúa si el paciente está en un período de hipoxemia transitoria o si realmente se trata de un problema de hipoxemia crónica que requiere esta estrategia de tratamiento.29 Además de observar los valores de la gasometría arterial, también es importante tomar en cuenta con qué frecuencia una persona presenta desaturación de oxígeno, si es en reposo o en actividad y por cuánto tiempo, para tener un panorama más claro de cuáles son las necesidades de oxígeno de la persona.30 Los estudios que han relacionado la hipoxemia crónica con el deterioro cognitivo se basan en una medida transversal de los valores de oxigenación de los pacientes31 y, por lo tanto, no se mide el efecto de los episodios de desaturación a lo largo del tiempo.

Mecanismos fisiopatológicos de la hipoxemia

La supervivencia de todo el organismo está asociada a cambios en los sistemas cardiovascular y respiratorio generados a partir de la detección de los quimiorreceptores de oxígeno en condiciones de hipoxia, y su "activación" procura mantener el suministro de oxígeno a los tejidos.32

Después de una disminución en la presión parcial de oxígeno (PaO2), los quimiorreceptores tipo I de los cuerpos carotídeos liberan neurotransmisores que provocan la estimulación de los centros respiratorios del tallo cerebral y provocan un aumento reflejo en la ventilación.33 Las estructuras que participan en la acción de controlar las actividades del sistema nervioso simpático son el tálamo, hipotálamo, tallo cerebral, puente y médula.32,33

Si bien, la "activación" de estas neuronas quimiorreceptoras de oxígeno genera un mejoramiento de actividades respiratorias y simpáticas,32 también suceden otros cambios que pueden afectar los procesos cognitivos. Las neuronas modifican su actividad en respuesta a la hipoxia bajando su tasa metabólica, reduciendo la producción de adenosintrifosfato a través de fosforilación oxidativa. El metabolismo de la acetilcolina y de los aminoácidos neurotransmisores, la homeostasis del calcio y los niveles de catecolaminas se ven alterados, afectando a su vez la actividad neuronal.34

Esta cadena de mecanismos fisiológicos en el sistema nervioso central está relacionada a la optimización de la función respiratoria, no obstante también repercute en el rendimiento cognitivo y la conducta de una persona. Se ha descrito que las estructuras cerebrales más vulnerables al daño por hipoxemia son las que se encuentran en el extremo del suministro vascular o con mayor tasa metabólica; éstas incluyen la neocorteza, el hipocampo (principalmente la capa CA1),35,36 los ganglios basales, las células de Purkinje en el cerebelo y el tálamo.26 El patrón y la extensión de la disfunción cognitiva reportados en la EPOC varía en los pacientes y parece estar asociada con la gravedad de la enfermedad.37 En el 2001, Tae et al., realizaron un análisis de correlación entre niveles de PaO2 y actividad metabólica cerebral, encontraron que la disfunción cognitiva está asociada a los niveles de PaO2, aunque no se hallaron marcadores metabólicos característicos para pacientes con hipoxemia crónica.38

 

INTERACCIÓN ENTRE SISTEMAS

Existe una alta correlación entre la EPOC y otros padecimientos respiratorios con afecciones del sistema cardiovascular e inmunológico. Se ha encontrado que en las personas con afecciones respiratorias crónicas como la EPOC existe un índice importante de hipoperfusión cerebral.26 Además, se ha asociado la disfunción respiratoria con la presencia de estrés oxidativo y con disfunción vascular, lo que compromete aún más el estado cognitivo.39

Al respecto, se ha descrito que la suma de comorbilidades incrementa el riesgo de deterioro cognitivo; además, existe una relación entre el padecimiento de enfermedades respiratorias y cardiovasculares y el deterioro cognitivo leve y la demencia.40 Es interesante cuestionarse la pertinencia de relacionar estas entidades nosológicas, ya que es difícil establecer si puede diagnosticarse deterioro cognitivo leve o demencia estando comprometido el funcionamiento respiratorio y/o cardiovascular cuando los criterios diagnósticos excluyen alguna condición subyacente que pueda ser causa del deterioro, y en este caso que ocasiona daño neurofisiológico.

 

HALLAZGOS NEUROPSICOLÓGICOS EN LA EPOC

En los estudios que han evaluado el desempeño cognitivo de las personas con EPOC se han utilizado diversos instrumentos. Algunos han utilizado el MMSE (del inglés mini mental state examination),41 una prueba de tamizaje para detectar deterioro cognitivo. Pese a que se ocupa como "estándar de oro" en los servicios de neurología y es muy sensible a la detección de daño, es poco específico para determinar qué dominios cognitivos se encuentran afectados.42 Estudios que han utilizado otras baterías neuropsicológicas más extensas y específicas aportan mayor evidencia de las alteraciones que aquellos que utilizan solamente pruebas de tamizaje. Si bien, el MMSE puede detectar confiablemente la presencia de deterioro, es importante detectar las sutilezas, ya que esto puede contribuir en el manejo del paciente para mejorar su funcionalidad.

La evaluación neuropsicológica se realiza cuando se trata de establecer el estado cognitivo de un paciente. Se examina cada proceso mental para determinar la presencia de síndromes cognitivos y/o comportamentales (afasia, amnesia, demencia, etc.) y puede sugerir la etiología de la condición patológica, su topografía, su posible evolución y cuáles podrían ser las medidas de rehabilitación y manejo para el paciente.43

Al hacer una evaluación neuropsicológica se determina el desempeño cognitivo contemplando las características individuales y su contexto en factores tales como: edad, escolaridad, idioma, lugar donde fue criado, ocupaciones actuales y anteriores, factores de riesgo y antecedentes patológicos. Todo esto se suma al análisis de su desempeño en las pruebas y se obtiene un panorama de lo que una persona puede realizar sin dificultad, en qué destaca y qué habilidades ha perdido o nunca adquirió. Esto debe poder traducirse en actividades de la vida cotidiana y cómo la persona funciona en su medio.44 Además de los procedimientos puramente clínicos y cualitativos, siempre se deben emplear procedimientos estandarizados y cuantitativos de evaluación para poder transmitir la información de un profesional a otro.43

Además de la prueba MMSE, algunos de los instrumentos utilizados con mayor frecuencia en la evaluación de pacientes con EPOC son: el Trail Making Test,45-47 pruebas de fluidez verbal y la Escala Wechsler de Inteligencia para Adultos (WAIS),45,48 particularmente algunas subpruebas como retención de dígitos y codificación de símbolos.49-51 La prueba de Trail Making Test evalúa la capacidad que tiene una persona de búsqueda visual, velocidad de procesamiento, flexibilidad mental y funcionamiento ejecutivo (particularmente alternar secuencias), y también puede arrojar información sobre la atención dividida y la memoria de trabajo, procesos que están involucrados en la mayoría de las tareas neuropsicológicas.52 Las pruebas de fluidez verbal consisten en la evaluación de la producción verbal de una persona, implicando áreas del lenguaje (lóbulo temporal izquierdo) y áreas asociadas a la búsqueda específica de vocabulario apegándose a la fonología o categorías semánticas (lóbulo frontal).53 La WAIS fue utilizada para evaluar la inteligencia desde mediados del siglo XX. Es uno de los instrumentos más utilizados en la medición de inteligencia, entendida como un constructo que comprende habilidades verbales y no verbales. La batería permite utilizar las subpruebas para evaluar algunos procesos en particular, sin necesariamente tomar todo el conjunto de puntajes que brinda el coeficiente intelectual.44 Algunas de estas subpruebas han sido utilizadas para evaluar procesos como velocidad de procesamiento, memoria de trabajo y atención en personas con EPOC.45,49,50,54

Las alteraciones neuropsicológicas en pacientes con hipoxemia crónica no muestran un perfil específico o focalizado.37 La naturaleza de los déficits cognitivos en personas con afecciones respiratorias suele ser más bien difusa, aunque se ha detectado con frecuencia la alteración de algunos procesos en particular.37 Dado que el hipocampo es particularmente sensible a la hipoxia, uno de los procesos que con frecuencia se reportan con bajo rendimiento es la memoria.48,50,55-58 Además del hipocampo, otras estructuras que también pueden resultar afectadas por el bajo suministro de oxígeno, como la corteza de los lóbulos frontal y parietal, están involucradas en la memoria y procesos como la velocidad de procesamiento, la atención y la fluidez.44 Por lo tanto, es muy probable que si la memoria presenta deterioro (dificultad para recordar instrucciones, nombres, pendientes, etc.) otras funciones como el aprendizaje espacial, la capacidad de cambiar la atención de un estímulo a otro, las estrategias para evocar información, entre otras cosas, también se vean afectadas.36,59,60

La memoria de trabajo (una modalidad de la memoria a corto plazo) es un sistema de almacenamiento con capacidad limitada que nos permite manipular mucha información simultáneamente para desempeñar diferentes tareas cognitivas.61 En ello se observa un menor desempeño en pacientes con EPOC comparados con controles sanos, observándose dificultad para mantener y manipular la información,36,40 lo cual se puede relacionar directamente con bajo desempeño en tareas de fluidez verbal, tanto fonológica como semántica (capacidad para evocar palabras tanto similares en sonido como por categorías semánticas).45-49,54-57,62,63 Esto también tiene impacto en la velocidad de procesamiento, con una clara diferencia entre pacientes exacerbados, no exacerbados y personas sanas, observándose mayor lentitud en los primeros para realizar diferentes tareas.41,64

Se han reportado también alteraciones en otros dominios como habilidades visoespaciales,40,57,64 visomotoras45,46,54,56,62 y en el lenguaje.40,55 Sin embargo, en el este último dominio no es frecuente encontrar deterioro.

No existen resultados concluyentes en cuanto a una relación directa entre niveles bajos de PaO2, actividad metabólica baja en ciertas regiones cerebrales y deterioro estructural cerebral. Sin embargo, se ha observado que existe una similitud entre las características del metabolismo, el deterioro cognitivo que existe en el envejecimiento normal y el deterioro de los pacientes con EPOC. En apariencia, los cambios neurofisiológicos y neuropsicológicos en el envejecimiento normal y en la EPOC se dan de manera similar, aunque de forma acelerada en el caso de la enfermedad. Las alteraciones cognitivas se presentan de forma significativa en los pacientes con EPOC a edad más temprana, siendo más profundas en los pacientes con hipoxemia y con necesidad de utilizar oxígeno suplementario.50,57

Quienes han estudiado la posibilidad de obtener beneficios a través de la terapia de oxígeno, han encontrado que el deterioro es sólo parcialmente reversible. Queda aún mucho por indagar en cuanto a las posibilidades de intervención neurocognitiva para la rehabilitación o mantenimiento de los pacientes.51,57,58

 

CONCLUSIÓN

La EPOC y el tabaquismo tienen un impacto importante sobre el funcionamiento cognitivo (tabla 1), particularmente por la vulnerabilidad de algunas estructuras cerebrales a la hipoxemia, lo que desencadena una serie de eventos fisiológicos que tienen como resultado la afectación del funcionamiento cognitivo de las personas que fuman y/o con EPOC principalmente en memoria (a corto plazo), atención, habilidades visomotrices y funciones ejecutivas, particularmente en flexibilidad cognitiva.

 

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Correspondencia:
Mtra. Valeri Noé Díaz,
Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias Ismael Cosío Villegas.
Calzada de Tlalpan Núm. 4502, Colonia Sección XVI, México, D.F., 14080.
Teléfono 54871742
Correo electrónico: valerinp@hotmail.com

 


Notas

Los autores declaran no tener conflicto de intereses


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