Hasta ahora se sabía poco sobre cómo la exposición al material particulado (PM) impacta directamente en la genética humana, especialmente el 2,5, que son partículas imperceptibles al ojo humano provenientes de automóviles, camiones y fábricas, o de la quema de madera. Un estudio pionero en Colombia identificó tres procesos en los genes que se alteran en personas expuestas por más de 10 horas diarias a altos niveles de PM 2,5 en los sectores de Carvajal-Sevillana y el Tunal, de las localidades de Kennedy y Tunjuelito, en Bogotá
Es probable que cuando usted pasa por algunas zonas de
Bogotá –considerada como una de las ciudades más contaminadas de América
Latina– sienta picazón en los ojos y la nariz, e incluso irritación en la
garganta. No es solo percepción. En los últimos años la ciudad ha tenido
múltiples alertas ambientales por la mala calidad del aire, producto del
tráfico vehicular, las emisiones de fábricas, los incendios en los Cerros, y
hasta por su altitud, que dificulta la dispersión de contaminantes.
Las partículas microscópicas como las PM 2,5 tienen
contaminantes como sulfato, nitratos y hollín, y se consideran de gran
riesgo para la salud, pues al ser hasta 30 veces más delgadas que un cabello
humano fácilmente pueden inhalarse y penetrar profundamente en los pulmones,
llegando incluso al torrente sanguíneo. Por eso la frecuencia de enfermedades
como el asma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y el cáncer de
pulmón han aumentado en todo el mundo.
Para los investigadores Liliana López, de la Facultad de
Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), Adriana Rojas, de la
Pontificia Universidad Javeriana, y Carlos Zafra, de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas, era claro que la contaminación generaba estos daños,
pero como había tan poca evidencia de cómo sucedían, ellos exploraron si
existía una alteración en los mecanismos que regulan la expresión de los genes.
Localidades con mayor contaminación
Los investigadores de la Universidad Distrital comenzaron
analizando la calidad del aire en Bogotá durante los últimos 6 años, utilizando
los datos de la Red de Monitoreo de Calidad del Aire de Bogotá. A partir de
esta información clasificaron las diferentes zonas de la ciudad según los
niveles de exposición al material particulado, así: bajo, medio, alto, y muy
alto.
“Entre las áreas con peor calidad del aire se encuentran
barrios como Carvajal-Sevillana y El Tunal, en las localidades de Kennedy y
Tunjuelito, al suroccidente de la ciudad. Analizando los mapas se ve que esto
ocurre por condiciones como el intenso tráfico en estas zonas, además del
tránsito de camiones diésel, que son los que más contaminan”, explica el
biólogo Byron Alexis Infante Hurtado, magíster en Bioinformática de la UNAL.
Por el contrario, las estaciones de Usaquén y del Centro de
Alto Rendimiento se clasificaron como de baja concentración de PM2,5, lo que se
relacionaría con una mayor presencia de zonas verdes, que actúan como filtros
naturales atrapando esas partículas contaminantes del aire.
Con esta información los investigadores se enfrentaron al
proceso de recolección de muestras, que no fue una tarea nada fácil. A
diferencia de un hospital, en donde los pacientes ya están predispuestos a
participar en estudios médicos, aquí tuvieron que convencer a los habitantes de
estas zonas para que se sumaran al proyecto.
“Fue todo un reto”, comenta el bacteriólogo Daniel González
Cubides, magíster y candidato a doctor en Ciencias Biológicas de la Universidad
Javeriana, recordando cómo tuvieron que acercarse a las personas en sus lugares
de trabajo o en la calle de las zonas que reportaron mayor contaminación. La
buena noticia fue que obtuvieron muestras de sangre de 120 personas que pasaban
al menos 10 horas diarias en las localidades estudiadas, ya que viven o
trabajan allí.
De estas muestras, 30 se procesaron en laboratorio para
estudiar el ARN y las marcas de histonas de células mononucleares de la sangre,
por medio de secuenciación genética, una herramienta que permite entender cómo
la exposición al material particulado altera la expresión de los genes. Los
investigadores explican que la secuenciación de ARN se realizó en Colombia,
mientras que la ChIP-seq, una técnica más especializada para identificar
alteraciones “epigenéticas”, se realizó en un laboratorio de Bélgica.
Genes afectados por la contaminación
Los datos no tardaron en llegar, y después del análisis
bioinformático los investigadores encontraron algo no reportado antes: en las
personas expuestas a altos niveles de contaminación identificaron tres grupos
de genes, con más de 50 cada uno, relacionados con tres procesos biológicos
críticos que mostraban alteraciones.
El primero de ellos es la transición epitelio-mesénquima, un
mecanismo que les permite a las células repararse después de un daño, pero que
cuando se altera puede generar fibrosis pulmonar, una enfermedad respiratoria
que cicatriza los pulmones y dificulta la respiración.
El segundo proceso afectado es la respuesta a la hipoxia,
que se activa cuando el organismo detecta una falta de oxígeno. Según los
expertos, en algunas circunstancias esta adaptación facilitaría el desarrollo
de células cancerígenas.
Por último está el plegamiento de proteínas, que es otro
mecanismo afectado. Cuando las proteínas no se pliegan correctamente debido al
estrés celular, se pueden formar proteínas mal estructuradas que contribuyen a
enfermedades respiratorias y otras condiciones de salud.
Además, en el estudio se utilizaron técnicas avanzadas de
bioinformática para identificar regiones específicas del genoma donde ocurren
estas alteraciones. “Es como reconstruir un libro a partir de fragmentos
desordenados”, explica el investigador Infante.
A través de esta técnica pudieron observar qué genes estaban
activos en las personas expuestas a la contaminación y compararlos con los de
un grupo control, formado por personas del mismo sexo y edad pero que viven en
áreas con mejor calidad del aire, como Usaquén.
El investigador González considera que estos resultados son
un claro indicio de que la contaminación del aire va más allá de los efectos
inmediatos y visibles, como el asma o la tos crónica, y puede estar causando
profundas alteraciones genéticas.
“Queremos demostrar los efectos que el material particulado
deja en los bogotanos y que está alterando nuestros genes. Es necesario tomar
medidas ambientales que permitan disminuir la exposición, especialmente en
zonas álgidas como Carvajal-Sevillana, Kennedy y Tunal, lo que ayudará a
disminuir este problema de salud pública”, concluye.
