La contaminación del aire amenaza la salud de más del 90 por ciento de la población mundial. Se estima que cada año alrededor de 5,5 millones de personas pierden la vida prematuramente por esta causa, y todo comienza con cambios desencadenados a nivel molecular.

En un estudio reciente, que siguió los niveles de polución atmosférica antes, durante y después de los Juegos Olímpicos de Beijing 2008, un equipo de investigadores de la Universidad de Buffalo y la Universidad de Pekín encontró que 69 metabolitos se vieron afectados cuando cambió la contaminación del aire.

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Antes, durante y después

Los metabolitos, pequeñas moléculas que desempeñan funciones importantes en los organismos vivos, son los productos finales del metabolismo del cuerpo, así como los resultados de las exposiciones ambientales.

Al inhalar los contaminantes del aire se estimula inmediatamente el sistema respiratorio, especialmente los pulmones y la nariz.

Beijing, una ciudad con más de 21 millones de habitantes, es una de las metrópolis más contaminadas del mundo; pero durante los Juegos Olímpicos de 2008, las autoridades locales promulgaron medidas temporales que despejaron el aire, al menos durante la duración del evento deportivo.

Para el estudio, el equipo de investigación examinó los datos de 201 adultos, incluyendo el análisis de la metabolómica en un subconjunto de 26 no fumadores de 30 a 65 años antes de los juegos, cuando la contaminación del aire estaba en su punto más alto; durante los juegos, cuando la contaminación del aire era baja, y después, cuando la contaminación del aire regresó a sus regulares y alarmantemente altos niveles.

Cuando se inhalan los contaminantes del aire, estimulan inmediatamente el sistema respiratorio, especialmente los pulmones y la nariz. Algunas membranas celulares se dañan o incluso se rompen, interrumpiendo la secreción de esas células.

En el proceso, las células dañadas pueden enviar señales a otros órganos y células del cuerpo, lo que desencadena respuestas biológicas. Básicamente, todas estas membranas rotas, productos secretados y moléculas de señalización son metabolitos.

En lugar de examinar estas moléculas una por una, los autores utilizaron una técnica llamada método ómica, basada en el análisis de redes, para registrar los cambios en todos los metabolitos detectables simultáneamente, 886 para este estudio.

Mecanismos moleculares

Los investigadores identificaron dos firmas metabólicas principales: una compuesta por lípidos, la otra por dipéptidos, ácidos grasos poliinsaturados, taurina y xantina. Estas moléculas son producidas por el cuerpo en respuesta a la estabilidad celular, el estrés oxidativo (que rompe las membranas celulares) y la inflamación (provocada por las moléculas de lípidos liberadas por las membranas celulares rotas).

Durante los Juegos Olímpicos de Beijing 2008, las autoridades locales promulgaron medidas temporales que despejaron el aire, al menos durante la duración del evento deportivo.

Pero los investigadores también encontraron que los niveles de algunas moléculas protectoras, como los antioxidantes, aumentaron del mismo modo cuando la contaminación del aire es alta, lo que indica que nuestro cuerpo tiene un sistema de defensa para reducir los daños.

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Los autores del estudio manifiestan que investigaciones como esta proporcionan una visión más amplia de los mecanismos moleculares implicados en las interacciones entre la contaminación del aire y el cuerpo humano.

En el futuro, señalan los investigadores, podría ser posible identificar a las personas que son más vulnerables a la contaminación del aire, las cuales podrían ser guiadas para evitar la exposición o recibir un tratamiento personalizado.

Referencia: Metabolomics Profiling before, during, and after the Beijing Olympics: A Panel Study of Within-Individual Differences during Periods of High and Low Air Pollution. Environmental Health Perspective, 2019. https://doi.org/10.1289/EHP3705

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