Investigadores del Instituto Paul Scherrer (PSI), junto con colegas de varias otras instituciones europeas, han investigado si el material particulado de determinadas fuentes puede ser especialmente dañino para la salud humana. Encontraron evidencia de que la cantidad de material particulado por sí sola no es el mayor riesgo para la salud. Bastante, podría ser el llamado potencial oxidativo lo que hace que la contaminación por partículas sea tan dañina. Publican hoy sus resultados en la revista científica. Naturaleza .

El material particulado es uno de los mayores riesgos para la salud derivado de la contaminación del aire y, según varios estudios, es responsable de varios millones de muertes cada año. Esto significa que la mala calidad del aire y las partículas se encuentran entre los cinco factores de riesgo para la salud más importantes, junto con la presión arterial alta, de fumar, diabetes, y obesidad. ¿Qué hace que la contaminación por partículas sea tan peligrosa? sin embargo, aún no se conoce con precisión. Junto con un equipo colaborativo internacional, Investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI han descubierto ahora que la cantidad de partículas contaminantes no es el único factor decisivo cuando se trata de riesgos para la salud.

Potencial oxidativo del material particulado como riesgo para la salud

"En este estudio, nos interesaron principalmente dos puntos, "dice Kaspar Dällenbach del grupo de investigación de química de aerosoles y fase gaseosa de PSI". Primero, qué fuentes en Europa son responsables del llamado potencial oxidativo de las partículas (también conocidas como aerosoles) y, segundo, si el riesgo para la salud de este material particulado es causado por su potencial oxidativo ".

Aquí, el término "potencial oxidativo" se refiere a la capacidad del material particulado para reducir la cantidad de antioxidantes, que puede provocar daños en las células y tejidos del cuerpo humano. En un primer paso los investigadores expusieron células de las vías respiratorias humanas, las llamadas células epiteliales bronquiales, a muestras de partículas y ensayó su reacción biológica. Cuando estas células están bajo estrés, emiten una sustancia de señalización para el sistema inmunológico, que inicia reacciones inflamatorias en el cuerpo. Los investigadores pudieron demostrar que el material particulado con un potencial oxidativo elevado intensifica la reacción inflamatoria de las células. Esto sugiere que el potencial oxidativo determina cuán dañino es el material particulado. La conexión causal entre un elevado potencial oxidativo y un peligro para la salud aún no se ha establecido definitivamente. según Dällenbach. "Pero el estudio es otra indicación clara de que esta conexión realmente existe".

Un estudio asociado dirigido por la Universidad de Berna mostró que las células de los pacientes que padecen una enfermedad preexistente especial, fibrosis quística, exhiben una defensa debilitada contra la materia particulada. Mientras que en las células sanas un mecanismo de defensa antioxidante pudo detener la progresión de la reacción inflamatoria, la capacidad de defensa en las células enfermas era insuficiente. Esto condujo a un aumento de la mortalidad celular.

¿De dónde provienen las partículas y su potencial oxidativo?

Además, los investigadores recolectaron muestras de partículas en varios lugares de Suiza. Usando una técnica de espectrometría de masas desarrollada en PSI, analizaron la composición del material particulado. El perfil químico obtenido de esta forma para cada muestra de partículas indica las fuentes de donde se origina. Es más, colegas de Grenoble determinaron el potencial oxidativo de las mismas muestras para obtener una indicación del peligro para la salud humana. Con la ayuda de análisis detallados y métodos estadísticos, Luego, los investigadores determinaron el potencial oxidativo de todas las fuentes de emisión relevantes. Sobre la base de estos datos experimentales, utilizaron un modelo informático para calcular las ubicaciones en Europa con el mayor potencial oxidativo debido a la materia particulada durante todo el año, e identificaron principalmente áreas metropolitanas como la capital francesa París y el valle del Po en el norte de Italia como regiones críticas.

"Nuestros resultados muestran que el potencial oxidativo del material particulado y la cantidad de material particulado no están determinados por las mismas fuentes, "Dällenbach dice. La mayor parte de materia particulada consiste en polvo mineral y los llamados aerosoles inorgánicos secundarios, tales como nitrato y sulfato de amonio. El potencial oxidativo de la materia particulada, por otra parte, está determinada principalmente por los llamados aerosoles orgánicos secundarios antropogénicos, que provienen principalmente de la combustión de madera, y por las emisiones de metales del desgaste de los frenos y neumáticos en el tráfico rodado. Los investigadores encontraron no solo que la población de las áreas urbanas está expuesta a una mayor cantidad de material particulado, pero también que este material particulado en estas regiones tiene un mayor potencial oxidativo y, por lo tanto, es más dañino para la salud que la contaminación por partículas en las zonas rurales.

"Nuestros resultados muestran que la regulación de la cantidad de partículas por sí sola podría no ser eficaz, "dice Dällenbach. Además, El estudio de la Universidad de Berna sugiere que los grupos de población con enfermedades preexistentes podrían beneficiarse especialmente de las medidas adecuadas para reducir la contaminación por partículas.