En el escenario de desafíos que enfrenta el planeta a nivel climático, la contaminación del aire se destaca como uno persistente. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), “la contaminación del aire (tanto el exterior como el de interiores) es la presencia en él de agentes químicos, físicos o biológicos que alteran las características naturales de la atmósfera”.
“Los aparatos domésticos de combustión, los vehículos de motor, las instalaciones industriales y los incendios forestales son fuentes habituales de contaminación de aire. Los más preocupantes para la salud pública son las partículas en suspensión, el monóxido de carbono, el ozono, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre. Los efectos combinados de la contaminación del aire ambiente y la del aire doméstico se asocian a 6,7 millones de muertes prematuras cada año”, dice la OMS.
En ese sentido, recientemente, dos estudios científicos analizaron el impacto de esta problemática en la salud mental a partir de la exposición prenatal y en el sistema digestivo.
Antes que nada, cabe hacer un repaso sobre el concepto de contaminación del aire. Timoteo Marchini, investigador del Conicet en el Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL) e investigador en el Departamento de Cardiología del Hospital Universitario de Friburgo, Alemania, explica:
“La contaminación del aire está compuesta por dos grandes grupos de contaminantes: los gases y el material particulado. Los gases, por lo general, son dióxido de carbono, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno y ozono, y se encuentran especialmente relacionados con alteraciones respiratorias y daños en el pulmón. Los contaminantes que, desde el punto de vista epidemiológico, son de mayor riesgo para la salud son el material particulado, que son partículas sólidas suspendidas en el aire que respiramos”, introdujo Marchini.
Al tiempo que detalló: “Estas partículas provienen principalmente de la combustión de combustibles fósiles para el transporte, la industria y la obtención de energía, y se clasifican generalmente según su tamaño. Las más importantes son las partículas finas, conocidas como PM 2.5, que son todas las partículas menores a 2,5 micrómetros de diámetro. Esto es importante porque son lo suficientemente pequeñas como para penetrar profundamente en el pulmón hasta los alveolos pulmonares”.
“En los alveolos pulmonares hay unas células llamadas macrófagos alveolares, que se encargan de fagocitar y digerir estas partículas. Como son totalmente artificiales, estas células nunca llegan a digerir completamente las partículas, y se cargan de ellas, generando una respuesta inflamatoria sobredimensionada. Esta inflamación se circunscribe primero al pulmón y luego a la circulación sistémica de la sangre, impactando en distintos órganos como el corazón, los vasos sanguíneos y el tejido adiposo. Ese es el principal mecanismo a través del cual la contaminación produce efectos adversos sobre la salud”, dijo Marchini.
Contaminación del aire y salud mental
En un estudio publicado en JAMA Network Open, investigadores de la Universidad de Bristol, King’s College London, University College London y la Universidad de Cardiff han revelado que la exposición prenatal a la contaminación del aire está relacionada con el desarrollo de problemas de salud mental en la adolescencia. Este descubrimiento añade una nueva dimensión a la comprensión de cómo las condiciones ambientales durante el embarazo pueden tener efectos duraderos en la salud mental de los niños según los autores.
Los expertos explicaron que la contaminación del aire, compuesta por gases tóxicos y partículas, puede afectar la salud mental a través de diversas vías. Entre ellas, destacaron la posible alteración de la barrera hematoencefálica, la promoción de la neuroinflamación y el estrés oxidativo, y la entrada directa de partículas en el cerebro que podrían dañar el tejido.
Para llevar a cabo el estudio, el equipo de la Universidad de Bristol utilizó datos del Estudio Longitudinal Avon de Padres e Hijos (ALSPAC), también conocido como el estudio de los Niños de los 90. Este proyecto ha seguido a más de 14,000 mujeres embarazadas y sus hijos desde 1991 y 1992, proporcionando una base de datos extensa para analizar las asociaciones a largo plazo entre la exposición ambiental temprana y la salud mental.
Los investigadores encontraron que aumentos relativamente pequeños en las partículas finas (PM 2.5) durante el embarazo y la infancia se asociaron con un mayor riesgo de experiencias psicóticas y síntomas de depresión en la adolescencia y la adultez temprana. Por cada aumento de 0.72 microgramos por metro cúbico en la exposición a PM 2.5, hubo un incremento del 11% en las probabilidades de sufrir experiencias psicóticas y un 10% en las probabilidades de desarrollar depresión de acuerdo a lo que revelaron.
“Se cree que los bebés y los niños son especialmente vulnerables a la contaminación del aire, pero los datos longitudinales de alta resolución sobre la contaminación que abarcan los primeros años de la vida humana son escasos. En segundo lugar, relativamente pocos estudios han examinado la asociación de la contaminación del aire con los problemas de salud mental de los jóvenes, a pesar de que la juventud es un período crítico para la intervención. (…) Nuestro objetivo era mejorar la comprensión de este tema”, escribieron los investigadores.
La doctora Joanne Newbury, una de las autoras, destacó la importancia de estos hallazgos. “Nuestros resultados se suman a un creciente conjunto de evidencia que sugiere que la contaminación del aire tiene un impacto perjudicial en la salud mental. Este es un problema significativo, ya que la contaminación del aire es una exposición común y las tasas de problemas de salud mental están aumentando globalmente”, señaló.
“Nuestros hallazgos se suman a un creciente conjunto de evidencia (de diferentes poblaciones, ubicaciones y utilizando diferentes diseños de estudio) que sugiere un impacto perjudicial de la contaminación del aire (y potencialmente de la contaminación acústica) en la salud mental. Esta es una preocupación importante, porque la contaminación del aire es ahora una exposición muy común y las tasas de problemas de salud mental están aumentando a nivel mundial”, planteó Newbury.
Y sumó: “Dado que la contaminación también es una exposición prevenible, las intervenciones para reducir la exposición, como las zonas de bajas emisiones, podrían potencialmente mejorar salud mental. Las intervenciones dirigidas a grupos vulnerables, incluidas las mujeres embarazadas y los niños, también podrían brindar una oportunidad para reducir más rápidamente la exposición”.
Marchini asegura que aunque la contaminación “primero toma contacto con el pulmón, las principales enfermedades asociadas con los contaminantes del aire son enfermedades cardiovasculares, principalmente el infarto agudo de miocardio y el accidente cerebrovascular (ACV)”.
“Hay una agrupación más particular de las partículas finas de contaminación ambiental, que son las partículas ultrafinas (UFP): aquellas menores a 100 nanómetros. Aunque todavía hay menos información y alguna controversia al respecto, se cree que estas partículas son lo suficientemente pequeñas como para atravesar el alveolo pulmonar, llegar a la sangre y distribuirse a otros tejidos, donde ejercen un efecto directo”, precisó el especialista.
“Se han encontrado partículas ultrafinas en las placas de ateroma, en la placenta y en el cerebro, sugiriendo un posible efecto directo además de la reacción inflamatoria. Hay un tercer mecanismo descrito para los efectos sobre la salud de los contaminantes del aire, especialmente las partículas finas y ultrafinas, que es un desbalance del sistema nervioso. Algunas partículas pueden activar nervios en el pulmón, generando un aumento del tono simpático, lo que produce una forma de estrés relacionado con la hipertensión, alteraciones del ritmo circadiano y demás”, amplió.
En cuanto a la exposición prenatal a la contaminación del aire, según Marchini, “se produce cuando una persona embarazada en un ambiente urbano contaminado respira los contaminantes. En ambientes más contaminados, como ciudades en India o en China, la exposición puede generar daño al embrión. Un experimento en China con ratas mostró que la descendencia de ratas expuestas a un ambiente contaminado tenía mayor peso al nacer comparado con ratas que respiraban aire filtrado”.
“La contaminación puede incidir en la salud mental a través de estos mecanismos, especialmente el desbalance del sistema nervioso y la posible presencia de partículas ultrafinas en el cerebro. Aunque la inflamación sistémica tiene un impacto menor directo en el cerebro debido a la barrera hematoencefálica, se cree que las partículas ultrafinas pueden atravesar esta barrera, especialmente si está dañada, y afectar el cerebro, lo cual es crítico en niños menores de cinco años”, completó el experto.
Pablo Orellano, especialista en epidemiología e investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) de la Argentina, quien lideró uno de los cinco equipos del mundo elegidos por la OMS para relevar los efectos adversos de contaminantes del aire presenta otras consecuencias.
“Todos los contaminantes, sobre todo el material particulado, cuando entra al organismo en general, ingresa por el sistema respiratorio y, una vez que entra a los pulmones, llega al torrente sanguíneo. Como la sangre es necesaria para irrigar todos nuestros sistemas y todos nuestros órganos, de esa manera se distribuye a todo nuestro organismo”, dijo Orellano.
Y agregó: “Con respecto a la exposición prenatal, es la misma manera. La madre, la mujer embarazada, respira las partículas contaminantes. Estas entran primero al sistema respiratorio, pasan por los pulmones a través de los alveolos, llegan al sistema circulatorio y de ahí no solo se distribuyen e irrigan todos los órganos de su propio organismo, sino que además el embrión comparte esa distribución de sangre con la madre a través del torrente sanguíneo y del cordón umbilical”.
Contaminación del aire y sistema digestivo
Una revisión publicada en la revista eGastroenterology planteó que la exposición a PM 2.5 n puede afectar el sistema digestivo, incluyendo el hígado, el páncreas y los intestinos.
El trabajo destacó cómo las partículas contaminantes desencadenan respuestas de estrés dentro de las células del sistema digestivo. Estas respuestas implican la participación de orgánulos subcelulares especializados como el retículo endoplásmico (RE), las mitocondrias y los lisosomas, según plantearon. Cuando las PM 2.5 alteran el funcionamiento de estos orgánulos, se produce una cadena de reacciones dentro de las células, que puede llevar a la inflamación y otros efectos perjudiciales. Esta información es clave para entender el daño sistémico que pueden causar estos contaminantes.
“Los daños a los orgánulos y el estrés oxidativo parecen desempeñar un papel importante en los efectos citotóxicos de las PM al mediar en las vías de respuesta al estrés relacionadas con la inflamación, la alteración metabólica y los programas de muerte celular. Los órganos o tejidos del tracto digestivo, como el hígado, el páncreas y el intestino delgado, son susceptibles a la exposición a PM”, señalaron en el trabajo, que fue una revisión firmada por Zhang Kezhong, de la Universidad Estatal de Wayne en Estados Unidos.
Los expertos han demostrado que la exposición a estas partículas puede desencadenar una serie de problemas en el hígado, incluyendo inflamación, respuestas al estrés y daño a los orgánulos. Además, se ha observado que la alteración del metabolismo energético en el hígado puede contribuir al desarrollo de enfermedades como la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NASH) y la diabetes tipo 2.
Los efectos negativos de las PM 2.5 no se limitan al hígado. El páncreas, otro órgano vital del sistema digestivo, también puede sufrir daños significativos. Los estudios han relacionado la exposición a PM 2.5 con un mayor riesgo de insuficiencia pancreática en personas con diabetes. Este daño puede afectar la capacidad del páncreas para producir insulina, exacerbando las complicaciones diabéticas. La investigación de los expertos es crucial para comprender cómo proteger mejor el páncreas de estos contaminantes ambientales.
El sistema digestivo en su conjunto es vulnerable a las PM 2.5. Los intestinos, en particular, pueden experimentar un aumento en la permeabilidad debido a la exposición a estas partículas. Este aumento de la permeabilidad intestinal puede llevar a una variedad de problemas digestivos, incluyendo inflamación y una mayor susceptibilidad a infecciones. Los estudios muestran que las células intestinales son especialmente sensibles a las alteraciones causadas por PM 2.5, lo que puede tener consecuencias a largo plazo para la salud digestiva según los autores.
A pesar de los avances significativos, todavía quedan muchas preguntas por responder sobre cómo las células detectan y responden a las PM 2.5 de acuerdo a estos expertos. De acuerdo a lo señalado por ellos, se está trabajando para entender las diferencias en la respuesta al estrés entre los distintos órganos digestivos. Además, están investigando cómo la exposición a PM 2.5 afecta la comunicación entre diferentes órganos digestivos, lo que podría tener un impacto en la función digestiva general.
Orellano amplía: “Sobre el sistema digestivo, ocurre, de vuelta, que los contaminantes entran al torrente sanguíneo y a través de ese torrente sanguíneo es que ese sistema circulatorio irriga todos los órganos. Digamos, esa sería la forma principal en la que llegan los contaminantes a los órganos objetivos. En una forma secundaria, por lo que indican algunos trabajos, cuando ingresa el contaminante en el sistema respiratorio, éste las envuelve en moco y es posible que ingrese al sistema digestivo porque uno lo ingiera. Pero en realidad, el mecanismo más importante es a través del torrente sanguíneo”.
“Cuando las partículas contaminantes llegan al torrente sanguíneo, la sangre se distribuye por todos los tejidos del organismo, porque la sangre es necesaria para todos los tejidos. Es la forma más sistémica que tiene la contaminación de llegar a todos los órganos y los tejidos. El otro gran sistema es el inmune, que también tiene que estar actuando en todo el cuerpo. Como requiere un equilibrio para su funcionamiento, los contaminantes de alguna manera lo alteran y no funciona correctamente. Por eso tiene la capacidad de afectar prácticamente cualquier órgano en nuestro cuerpo”, siguió el experto del CONICET.
Y reflexionó: “Cada vez se tiene más claro el vínculo causal entre la contaminación del aire y la mortalidad general, la mortalidad natural por enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares. Hay enfermedades respiratorias que son las que más se conocen, pero cada vez se van descubriendo más relaciones con enfermedades del sistema endocrino y salud mental, que es algo que está con mucho desarrollo en los últimos años. Descubrir esos mecanismos es bastante más complejo, entonces va a llevar más tiempo. Por otro lado, en algunos casos las afectaciones tienen valores de asociación, valores estadísticos de asociación, que nosotros le decimos riesgo relativo, que son muy altos”.
En tanto, Marchini apuntó: “En el sistema digestivo, las partículas más grandes quedan retenidas en las vías aéreas superiores y son arrastradas por el moco hacia el estómago y los intestinos. Se está investigando cómo las alteraciones en la flora intestinal inducidas por estos contaminantes pueden generar alteraciones a nivel cerebral”.
“Constantemente se descubren nuevas consecuencias de los contaminantes del aire y un entendimiento más refinado de las ya conocidas, debido a la creciente preocupación y a mayores líneas de financiamiento e investigación. Por ejemplo, se está investigando cómo la contaminación del aire afecta el desarrollo de factores de riesgo cardiovascular como la obesidad, diabetes e hipertensión, y cómo la sinergia entre estresores ambientales como ruido y luz también contribuye a deteriorar la salud”, cerró Marchini.
Anteriormente, un artículo institucional del Instituto de Estudios Urbanos (IEU) de la Universidad Nacional de Colombia precisó que la OMS “relaciona, desde el riesgo sanitario, la contaminación del aire con enfermedades como el cáncer pulmonar, asma bronquial y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, pero también con enfermedades extrapulmonares como el impacto agudo de miocardio y el accidente cerebrovascular, con incidencias que van hasta el 30% en algunas de ellas. La contaminación del aire es mayor en las áreas urbanas, ciudades como Karachi, Delhi, Beijing, Paris y Ciudad de México, que presentan altos niveles de contaminación atmosférica”.
Finalmente, Horacio Rubio, gastroenterólogo y expresidente de la Sociedad Interamericana de Endoscopía Digestiva, es de la opinión que: “La presencia de contaminantes en el medio ambiente es un nuevo objeto de estudio por su capacidad de causar estrés celular. Ya se han establecidos características definidas con los microplásticos en peces y existe un interés creciente en valorar los efectos en los que los consumen”.
A nivel celular, el estrés es caracterizado por modificaciones en la forma o función de organelas intracelulares que son los componentes de la célula. Se puede detectar un aumento de las proteínas que el retículo endoplasmático, que es una de estas partículas, y no logra plegar suficientemente para alcanzar su conformación correcta. A un nivel superior, la de un órgano, se pueden detectar alteraciones en las uniones celulares que forman las paredes del intestino. Esto tiene la consecuencia de alteraciones significativas en la barrera defensiva del órgano”, postulo Rubio.
“Desde una perspectiva biológica la inflamación es un hecho definido por la intervención de variadas sustancias químicas responsables de alteraciones en las reacciones químicas normales. En muchas enfermedades estos son los eventos probablemente iniciales, las causas de la perpetuación de situaciones pasajeras y el blanco de muchas sustancias terapéuticas”, cerró el gastroenterólogo.
