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Características de contaminación del aire: partículas ingresan por la nariz y terminan en el cerebro

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La aparición de genes relacionados con el cáncer, son características de contaminación del aire, según un estudio reciente publicado en Scientific Reports.

En el informe, un equipo de investigadores del Centro Médico Cedars-Sinai y la  Universidad de California en Los Ángeles  (UCLA) observó cómo los metales tóxicos que se encuentran en las partículas gruesas  desencadenan eventos moleculares que preceden a la inflamación y al desarrollo de tumores.

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La exposición a PM puede afectar la salud humana

Las ciudades, los grandes asentamientos urbanos y otras áreas urbanas enfrentan el mismo problema de contaminación del aire. Considerada una amenaza para la salud pública, la contaminación del aire es responsable de más de 6 millones de muertes cada año, según informes recientes de la Organización Mundial de la Salud.

De hecho, la contaminación del aire ambiente por sí sola causó alrededor de 4,2 millones de muertes en 2016. Esta contaminación se debe a los automóviles, camiones, fábricas y similares. La contaminación del aire en los hogares, por otro lado, causó aproximadamente 3.8 millones de muertes en el mismo período.

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Estas cifras indican que los efectos sobre la salud de la contaminación del aire son graves. De hecho, otro informe encontró que la contaminación del aire está implicada en un tercio de las muertes por accidente cerebrovascular, cáncer de pulmón y enfermedades cardíacas. Esta cifra es casi igual a la de las muertes por fumar.

Algunos de los contaminantes más comunes incluyen el dióxido de nitrógeno del tráfico rodado, el dióxido de azufre de la quema de combustibles fósiles y las partículas. La PM es una mezcla de gotas sólidas y líquidas suspendidas en el aire y se utiliza como medida para la contaminación del aire. De los tres, la PM es la que más afecta la salud humana.

Para empezar, las partículas que miden 10 micrones o menos de diámetro pueden ingresar a la boca y alojarse profundamente en los pulmones. Estas partículas también pueden ingresar por la nariz y terminar en el cerebro.

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Las partículas que miden 2,5 micrones o menos de diámetro, por otro lado, rompen la barrera pulmonar, ingresan al torrente sanguíneo y penetran en los órganos, incluidos el corazón y el cerebro, causando así complicaciones de salud.
Además de desencadenar asma y aumentar el riesgo de enfermedad cardíaca, también se ha descubierto que la PM causa cánceres de pulmón y cerebro.

Pero antes de esta investigación más reciente, los mecanismos detrás del papel del PM en el riesgo de cáncer y la posible neurodegeneración no estaban claros.

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Los metales en partículas gruesas pueden inducir cambios genéticos relacionados con el cáncer

Para comprender mejor estos mecanismos, los científicos del Centro Médico Cedars-Sinai y UCLA intentaron aislar los componentes específicos causantes de enfermedades en los contaminantes que se encuentran en la contaminación del aire ambiental de la Cuenca de Los Ángeles.

El equipo aisló PM de la contaminación del aire ambiental y los clasificó de acuerdo con el tamaño de sus diámetros. La MP gruesa mide de 2,5 a 10 micrones de diámetro, la MP fina mide menos de 2,5 micrones de diámetro y la MP ultrafina mide menos de 0,25 micrones de diámetro.

Luego, el equipo estudió sus composiciones químicas y descubrió que todas las muestras de partículas contenían trazas de metales peligrosos, incluidos cadmio, plomo, níquel, cobalto, vanadio y zinc (en cantidades excesivas).

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Luego, el equipo expuso grupos de ratas Fisher a partículas gruesas, partículas finas, partículas ultrafinas o aire filtrado por separado. Parecía que las ratas de los cuatro grupos experimentales habían acumulado cantidades detectables de níquel, cobalto y zinc en sus cerebros.

Además, exponer a las ratas a partículas gruesas, partículas finas y partículas ultrafinas durante uno a tres meses condujo a una mayor cantidad de metales detectables en sus cerebros.

Luego, el equipo examinó ocho genes relacionados con la inflamación y la formación de tumores tras exposiciones a corto plazo y prolongadas (un mes) a partículas gruesas.

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Cuatro de estos ocho genes demostraron una estimulación significativa en el cerebro de las ratas después de una exposición prolongada a partículas gruesas.

Uno de los cuatro genes, llamado EGR2, promueve la proliferación del cáncer de pulmón de células no pequeñas. El gen del sustrato 1 de la toxina botulínica relacionada con Ras (RAC1), otro de los cuatro genes, está relacionado con la progresión del tumor. También se ha descubierto que los genes restantes son buenos indicadores de inflamación y formación de tumores.

En conjunto, estos resultados demuestran que la exposición prolongada a partículas gruesas de la contaminación del aire ambiente puede desencadenar inflamación y estimular genes relacionados con el cáncer en el cerebro de las ratas.

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La autora principal y directora del Centro Médico Cedars-Sinai, Julia Ljubimova, señaló que su investigación tiene grandes implicaciones para la evaluación de la contaminación del aire en la región.

Además, aunque la investigación es exclusiva de la contaminación del aire en la cuenca de Los Ángeles, los mismos efectos nocivos de la contaminación del aire también podrían ser desenfrenados en otras ciudades importantes, agregó.

Por lo tanto, estos hallazgos subrayan la importancia de reducir la contaminación del aire y arrojar luz sobre los posibles riesgos para la salud relacionados con ella.

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