Las regulaciones actuales sobre la contaminación del aire se centran principalmente en la masa de partículas de un rango de tamaño particular en una muestra, y esto se ha utilizado como marcador de su amenaza para la salud humana. Pero estos estándares de calidad del aire no abordan las implicaciones médicas de las partículas más pequeñas, ni otros atributos que pueden ser dañinos. como su composición química.

'(Masa) es de hecho una métrica útil, pero quizás no lo suficiente por sí solo y la investigación de laboratorio podría ayudar a establecer (otras) métricas para la calidad del aire que estén más relacionadas con la salud, "dijo la Dra. Konstantina Vasilatou, quien dirige el Laboratorio de Partículas y Aerosoles del Instituto Federal Suizo de Metrología (METAS).

El aire limpio provocado por la reducción del tráfico aéreo y por carretera durante los bloqueos por coronavirus, junto con indicaciones de que la contaminación del aire puede estar relacionada con tasas más altas de mortalidad por coronavirus, está planteando preguntas sobre el efecto de la contaminación del aire en la salud humana.

Si bien sabemos que la contaminación del aire puede desempeñar un papel importante en problemas de salud a largo plazo, como enfermedades respiratorias y cardiovasculares, cáncer y demencia, todavía hay una falta de granularidad sobre los efectos exactos de los diferentes tipos de partículas.

Química

Al estudiar una clase particular de contaminantes en el aire, conocidos como aerosoles orgánicos secundarios, el Dr. Vasilatou tiene como objetivo evaluar cómo su química, así como sus propiedades físicas, puede afectar las células del sistema respiratorio humano.

Estos contaminantes se forman cuando las partículas de fuentes naturales o causadas por el hombre, incluido el hollín de los motores de los vehículos, fábricas o incendios, se recubren de sustancias químicas formadas durante la descomposición de los llamados compuestos orgánicos volátiles (COV) en el aire. Pueden ser humos de pinturas o disolventes, o incluso los productos químicos naturales que dan su olor a los pinos.

Típicamente, estos compuestos orgánicos volátiles pasan por oxidación por interacciones con el ozono, óxido de nitrógeno o radicales hidroxilo en la atmósfera, ayudado por la luz del sol. Los residuos químicos resultantes, conocida como materia orgánica secundaria, luego se depositan sobre las partículas o incluso se fusionan en otras nuevas.

La Dra. Vasilatou y sus colegas del consorcio AeroTox han estado realizando experimentos para evaluar cómo las partículas de carbono puro recubiertas con diferentes cantidades de materia orgánica secundaria afectan el tejido pulmonar o secciones de la tráquea humana. para medir su citotoxicidad:cómo dañan y destruyen las células, o causar inflamación.

"Cuanto más cubrimos estas partículas, cuanto mayores sean los efectos citotóxicos, "El Dr. Vasilatou dijo:agregando que los primeros hallazgos del proyecto aún se están analizando, pero muestran claramente que la química de las partículas recubiertas juega un papel en la destrucción de las células.

Los investigadores todavía están trabajando para comprender cómo la masa o el área de superficie de las partículas recubiertas pueden afectar a las células. además de su composición química.

Las consideraciones éticas descartan tales pruebas en voluntarios humanos, pero los investigadores están utilizando tejido donado y andamios pulmonares multicelulares tridimensionales, junto con métodos novedosos para la interacción aerosol-célula, para dar una imagen más realista de lo que sucedería durante la inhalación, en lugar de simplemente empapar las células en líquido con los contaminantes.

"Esperamos poder asesorar sobre políticas de salud pública, o (ayudar) a las autoridades sanitarias nacionales proporcionando pruebas ... para tomar decisiones más informadas, "Dijo el Dr. Vasilatou.

Este tipo de investigación podría ayudar a repensar los estándares actuales de contaminación del aire, que suelen estar reguladas por la concentración másica de partículas de menos de 10 micrómetros de diámetro (PM10) o de menos de 2,5 micrómetros (PM2,5).

Estas categorías no abordan adecuadamente las partículas ultrafinas en el aire (menores de 100 nanómetros) que pueden inhalarse hasta los confines más lejanos de los pulmones. y, según algunos estudios, luego cruza al torrente sanguíneo y se transporta por todo el cuerpo. Estas partículas se encuentran generalmente en concentraciones más altas en áreas con mucho tráfico rodado.

Ultrafino

Algunas investigaciones epidemiológicas sugieren que la disminución del tamaño de las partículas puede tener graves efectos negativos para la salud. aunque hay resultados inconsistentes al explorar las asociaciones entre partículas ultrafinas y mortalidad e ingresos hospitalarios.

"Es importante saber si estas partículas están desempeñando este papel negativo para la salud, porque si lo son, entonces se pueden introducir enfoques que reduzcan su producción en la sociedad, "dijo el profesor Frank Kelly, del grupo de investigación ambiental de la escuela de salud pública del Imperial College de Londres, REINO UNIDO.

Parte de la dificultad para regular estas partículas ultrafinas es que son más difíciles de medir y monitorear, requiriendo equipos más sofisticados y costosos. No sería viable establecer estándares regulatorios que no pudieran ser monitoreados de manera efectiva, Dice el profesor Kelly.

Supervisó un proyecto de investigación sobre la contaminación por partículas ultrafinas mientras estaba en el King's College de Londres, confirmando las sospechas de que el tráfico por carretera era una fuente importante de contaminantes ultrafinos en cuatro ciudades europeas con diferentes climas y otras condiciones.

Pero un hallazgo sorprendente del estudio Health1UP2 fue el notable impacto de las emisiones de los aviones en la calidad del aire en las cuatro ciudades:Barcelona, Helsinki, Londres y Zurich, incluso cuando los aeropuertos estaban ubicados lejos del centro urbano.

"Muchos, A muchos kilómetros de distancia todavía veíamos estas partículas ultrafinas provenientes de las emisiones de los aviones, "Dijo el profesor Kelly.

Si bien el tráfico fue el principal contribuyente a las concentraciones urbanas de las partículas en el aire medidas, La investigación de Health1UP2 mostró que Barcelona experimentó un fuerte efecto estacional en la abundancia de partículas ultrafinas debido al efecto de la luz solar.

Esto fue particularmente notable en los brillantes meses de verano, cuando la luz solar jugó un papel más importante en la descomposición de los gases en la atmósfera y la formación de nuevos aerosoles.

Si bien la investigación de Health1UP2 no identificó una relación entre las partículas ultrafinas detectadas y las tasas de mortalidad en las cuatro ciudades, El profesor Kelly dijo que sería útil para futuras investigaciones analizar los datos de cualquier asociación con las tasas de hospitalización por enfermedades crónicas específicas.

Incluso en ausencia de nuevas reglas para reducir la producción de partículas problemáticas, ese conocimiento puede ayudar a las personas a reconocer sus fuentes y cambiar su comportamiento y estilo de vida para reducir su exposición.