Una investigación analiza la toxicidad de los contaminantes ambientales en la salud

El investigador y toxicólogo de la UEx, Francisco Iñesta, analiza los mecanismos de toxicidad de los contaminantes ambientales presentes en el aire de las ciudades. El estudio en modelos de ratón permite el desarrollo de biomarcadores para el análisis de sus efectos en la salud

05/06/2023. La exposición a sustancias químicas en el medio ambiente es una de las principales causas de enfermedades humanas, entre ellas se encuentra la contaminación atmosférica. Según datos de la Agencia Europea del Medio Ambiente, en torno al 90 % de la población urbana de la Unión Europea está expuesta a una contaminación atmosférica nociva para su salud. La polución es la causa principal de problemas respiratorios y cardiovasculares, además de aumentar el riesgo de sufrir cáncer.

Francisco Iñesta Vaquera es profesor e investigador del departamento de Bioquímica, Biología Molecular y Genética de la UEx.  Su campo de especialidad es la toxicología molecular, y durante su estancia postdoctoral en la Universidad de Dundee (Escocia, UK) ha elaborado un estudio sobre los mecanismos de toxicidad de los contaminantes ambientales presentes en el aire de las ciudades. Para ello, ha analizado los efectos de los compuestos derivados de la combustión del diésel en modelos de experimentación in vivo en ratones. Así, mediante el uso de biomarcadores, es decir, determinadas proteínas que se activan cuando se produce un daño a nivel celular, se puede estudiar el efecto de las sustancias contaminantes en el organismo.

“El avance que propone este estudio es que hemos desarrollado una herramienta que nos permite la identificación de esos biomarcadores específicos para diferentes mecanismos de toxicidad. Estos ratones tienen una serie de reporteros, de chivatos, que cuando una célula se expone a un producto químico, en este caso el diésel, te dicen qué célula exactamente de todo el organismo está afectada, cuánto dura la respuesta y qué tipo de respuesta ha sido”, explica Iñesta.

Normalmente este tipo de experimentos se realiza en cultivos celulares y no en organismos vivos. Sin embargo, en este caso se ha optado por un modelo de ratón porque permite tener en cuenta la complejidad de sistemas, estableciendo no solo que los compuestos químicos alteran la función celular, sino que esa alteración celular tiene como consecuencia una alteración de la función y de qué manera afecta a los diferentes tejidos en el cuerpo. Se ha elegido este animal por su parecido a la fisiología humana.

Un modelo experimental que ha aportado información muy relevante, tal y como apunta Iñesta: “hasta ahora se pensaba que estas partículas llegaban a los pulmones y provocaban un estrés oxidativo, inflamación y daño al ADN. Sorprendentemente, las células epiteliales eran las menos afectadas. Lo que nosotros vemos es que es más una respuesta de tipo inmune, que luego obviamente va a tener un efecto cascada sobre el resto de células.”

Estos datos son herramientas muy valiosas para el diseño de los estudios de intervención en la prevención de enfermedades, ayudando a establecer la causalidad entre la exposición a un determinado químico y el desarrollo de enfermedades específicas. Además, este tipo de análisis permitirá comparar y establecer un ranking de toxicidad que sea capaz de decirnos qué productos químicos o mezclas son más tóxicos que otros a los que estamos expuestos en el ambiente. “Hay que potenciar el desarrollo de la industria y la tecnología, pero garantizando la seguridad para la salud humana y ambiental”, señala.

Epidemiología, políticas ambientales y ciencia ciudadana

Identificar los productos químicos y sus mecanismos de toxicidad es solo una parte de la solución a un problema complejo. Las actividades humanas actuales hacen que las personas convivan con este tipo de emisiones. Es el llamado “exposoma”, un concepto epidemiológico que representa todas esas exposiciones a productos químicos del ambiente que una persona acumula a lo largo de la vida. Su análisis y desarrollo científico debe ser la base que ayude a los políticos a tomar decisiones sobre la salud de la población.

En este sentido, la UE ya cuenta con una legislación específica que obliga a vigilar la calidad del aire de las ciudades y establece sanciones si se exceden los valores de contaminación atmosférica considerados como “seguros” para la población.  Sin embargo, las medidas destinadas a reducir la contaminación, como por ejemplo la restricción del tráfico por zonas o en horarios determinados, o la prohibición de la circulación de ciertos vehículos, a menudo son vistas de manera negativa por la sociedad.

“Yo creo que estos trabajos, pueden no solo servir para establecer esas bases desde un punto de vista científico, sino que también deben crear conciencia de qué partículas son las más perniciosas para nosotros. Desarrollando en la sociedad una actitud crítica con los productos químicos en el ambiente que más afectan a nuestra salud”, explica el investigador.

El desarrollo de estas herramientas ayudará a la comprensión de cómo la contaminación ambiental causa enfermedades en las personas. Además, en última instancia, estos hallazgos proporcionarán la evidencia necesaria para involucrar políticas sobre la contaminación química de nuestro ambiente, asesorar a poblaciones en riesgo elevado y abordar soluciones para este problema de salud global.

Fuente: Servicio de Difusión de la Cultura Científica de la UEx

Bibliografía

Francisco Inesta-Vaquera, Lisa Miyashita, Jonathan Grigg, Colin J. Henderson, C. Roland Wolf.

“Defining the in vivo mechanism of air pollutant toxicity using murine stress response biomarkers”, Science of The Total Environment, Volume 888, 2023

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164211