Contaminación del aire y enfermedades cardiovasculares

Contaminación del aire y enfermedades cardiovasculares

La contaminación ambiental como tema central en salud ha llegado para quedarse, convirtiéndose en la principal causa reversible de discapacidad y muerte prematura mundial. Su impacto en la enfermedad cardiovascular es de tal relevancia como lo muestran las cifras en el año 2015, siendo responsable del 21% de todas las muertes por enfermedad cardiovascular, del

La contaminación ambiental como tema central en salud ha llegado para quedarse, convirtiéndose en la principal causa reversible de discapacidad y muerte prematura mundial. Su impacto en la enfermedad cardiovascular es de tal relevancia como lo muestran las cifras en el año 2015, siendo responsable del 21% de todas las muertes por enfermedad cardiovascular, del 26% de las muertes por cardiopatía isquémica y del 23% de las muertes por accidente cerebrovascular.1

La contaminación del aire con partículas finas <2.5 μm (PM2.5) es el factor de riesgo ambiental más importante que contribuye a esta mortalidad y discapacidad cardiovascular global representando una gran amenaza para la salud pública mundial. Por esto se hace imprescindible conocer más de ella, los mecanismos fisiopatológicos involucrados en sus consecuencias y de cómo fomentar acciones para revertir esta situación lo antes posible.

IMPACTO DE LA CONTAMINACIÓN EN EL MUNDO

La contaminación del aire tiene efectos deletéreos y de gran magnitud en la salud humana siendo ahora un problema sustancial que no solo pone en peligro la salud de miles de millones de individuos, sino además degrada los ecosistemas de la Tierra, socava la seguridad económica de las naciones y es reconocida como una de las causas principales de enfermedad, discapacidad y muerte prematura en el mundo.

El estudio Global Burden of Disease (GBD) estimó en alrededor de 9 millones las muertes  directamente atribuibles a la contaminación, incluyendo 4.2 millones de muertes por contaminación del aire ambiental y 2.9 millones por contaminación del aire del hogar, que corresponde al 16% de todas las muertes en el mundo, tres veces más que las causadas por el SIDA, la tuberculosis y la malaria juntas y 15 veces más que todas las guerras y otras formas de violencia. En aquellos países más afectados, la enfermedad relacionada con la contaminación fue responsable de una de cada cuatro muertes. El estudio también estimó que la enfermedad causada por todas las formas de contaminación fue responsable de la pérdida de 268 millones de años de vida ajustados por discapacidad. En ausencia de una intervención agresiva, según datos de la OMS, estas cifras podrían verse duplicadas para el año 2050. 1,2

La contaminación está íntimamente vinculada al cambio climático global. La combustión de combustibles fósiles en países de ingresos altos y medios, la quema de biomasa en estufas ineficientes, fuegos abiertos, quemas agrícolas y de bosques, y hornos de ladrillos obsoletos en países de bajos ingresos representan el 85% de la contaminación por partículas en el aire y casi toda la contaminación por óxidos de azufre y nitrógeno. Los emisores clave de dióxido de carbono, como las plantas generadoras de electricidad, las instalaciones de fabricación de productos químicos, las operaciones mineras, la deforestación y los vehículos impulsados ​​por petróleo, también son fuentes importantes de contaminación. El carbón es el combustible fósil más contaminante del mundo, y son los combustibles fósiles la principal fuente de gases de efecto invernadero y de contaminantes climáticos de corta duración, que son los principales impulsores antropogénicos del cambio climático global. A pesar de sus efectos sustanciales en la salud humana, la economía y el medio ambiente, la contaminación se ha subestimado como carga mundial de morbilidad, y por tanto no se le ha otorgado real importancia al momento de construir agendas de desarrollo internacional y políticas de salud global. A modo de ejemplo, aunque más del 70% de las enfermedades causadas por la contaminación son enfermedades no transmisibles, las intervenciones contra la contaminación apenas se mencionan en el Plan de acción mundial para la prevención y el control de dichas enfermedades.

El efecto de la contaminación en la economía mundial es un punto a destacar. Afecta principalmente y en forma desproporcionada a los países de bajos y medianos ingresos. Casi el 92% de las muertes relacionadas con la contaminación ocurren en ellos, y, en los países desarrollados, son las minorías y las ciudades que albergan a los individuos más vulnerables las más afectadas. También las ciudades de rápido crecimiento en los países industrializados se ven gravemente afectadas. Dichas ciudades contienen el 55% de la población mundial; representan el 85% de la actividad económica mundial y concentran personas, consumo de energía, actividad de construcción, industria y tráfico en una escala históricamente sin precedentes.

Las enfermedades relacionadas a la contaminación causan pérdidas de productividad que reducen el producto interno bruto (PIB) en los países de bajos y medianos ingresos hasta en un 2% por año y también resultan en costos de atención médica que son responsables del 1 al 7% del gasto anual en salud en países de altos ingresos y de hasta el 7% del gasto en salud en países de ingresos medios que presentan altos niveles de contaminación y rápido desarrollo industrial. Los costos atribuidos a la enfermedad relacionada con la contaminación probablemente aumentarán a medida que se reconozca como causa y se identifiquen asociaciones adicionales entre contaminación y enfermedad.

Aunque es intuitivo que la contaminación del aire es un estímulo importante para el desarrollo y la exacerbación de enfermedades respiratorias, como el asma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica y el cáncer de pulmón, generalmente hay menos conciencia pública de su impacto sustancial en la enfermedad cardiovascular. Históricamente, la gran niebla de Londres de 1952 condujo a un aumento en la muerte cardiovascular, así como las muertes por enfermedades respiratorias. Estudios posteriores en la década de 1990, como los estudios de cohortes Harvard Six Cities y American Cancer Society, establecieron una asociación positiva duradera entre la exposición a largo plazo a la contaminación del aire y la mortalidad total y cardiovascular, principalmente debido a la enfermedad de las arterias coronarias. En Europa, el primer estudio que apoyó esta asociación entre la exposición a largo plazo y mortalidad fue el estudio EPIC, sobre nutrición y cáncer, coordinado por la Agencia Internacional de Cáncer de la OMS. 3-6

CONTAMINACIÓN: DEFINICIÓN Y FUENTES

La contaminación del aire exterior se define como la presencia en la atmósfera de materia, substancias o energía que pueden suponer un riesgo o daño para la seguridad de las personas y medio ambiente. Es una mezcla compleja de miles de componentes y desde una perspectiva de salud, los componentes importantes de esta mezcla incluyen partículas en suspensión en el aire (PM) y los contaminantes gaseosos: Ozono, dióxido de nitrógeno (NO 2 ), compuestos orgánicos volátiles (incluido el benceno), monóxido de carbono (CO) y dióxido de azufre (SO 2 ). Los contaminantes primarios, como las partículas de hollín y los óxidos de nitrógeno y azufre, se emiten directamente al aire por la combustión de combustibles fósiles. Fuentes principales de NO2  son el tráfico motorizado, la generación de energía, las fuentes industriales y la calefacción residencial. Los contaminantes secundarios se forman en la atmósfera a partir de otros componentes. 7,8 Un ejemplo importante es el ozono, que se forma a través de reacciones fotoquímicas complejas de óxidos de nitrógeno y componentes orgánicos volátiles.

La materia particulada (PM) consiste en partículas de una amplia variedad de fuentes que difieren en tamaño y composición. Los componentes principales de PM son sulfatos, nitratos, amoníaco, cloruro de sodio, carbono negro, polvo mineral y agua. Las partículas se clasifican en términos generales en tres grupos por tamaño aerodinámico: partículas gruesas (diámetro  ≥2.5 y <10 μm ), partículas finas (diámetro ≥0.1 y <2.5 μm) y partículas ultrafinas (<0.1 μm). Las partículas ultrafinas (PM 0.1) son en general especies de vida corta, de horas de duración en el aire, derivadas directamente de fuentes de combustión frescas como las partículas de escape de diesel, entre otras. La resuspensión del suelo y el polvo de la carretera por el viento o los vehículos en movimiento, así como los trabajos de construcción y las emisiones industriales, producen partículas gruesas (PM 10 ). Las fuentes importantes de otras partículas primarias generalmente incluyen el tráfico motorizado, las centrales eléctricas y la calefacción industrial y residencial que utilizan petróleo, carbón o madera. Estos procesos de combustión dan como resultado partículas finas (PM 2.5 ) compuestas de carbono elemental, metales de transición, moléculas orgánicas complejas, sulfato y nitrato, y estos últimos componentes se forman en la atmósfera a partir de compuestos orgánicos volátiles, SO2 y NO2. Las partículas finas pueden viajar grandes distancias (> 100 km) dando como resultado la posibilidad de altas concentraciones en amplias áreas.

En las reglamentaciones, y en consecuencia en la mayoría de las redes de monitoreo, las partículas están representadas por la concentración de masa de partículas menores de 2.5 μm (PM 2.5 ) y 10 μm (PM 10 ), siendo el material particulado PM 2.5  el contaminante del aire que se ha estudiado más a fondo y se usa con mayor frecuencia como indicador de exposición a la contaminación del aire en general. Si bien un número creciente de estudios respalda la toxicidad de las partículas ultrafinas PM 0.1, así como del PM 10, la abrumadora carga de la evidencia impugna a las PM 2.5 como el principal contaminante del aire que representa la mayor amenaza para la salud pública mundial.1,12

IMPACTO DE LA CONTAMINACIÓN EN LA SALUD CARDIOVASCULAR

La concentración de PM se mide en mg/m3, estableciéndose en <10 mg/m3 la concentración promedio anual y <20 mg / m3 para niveles diarios según las directrices de calidad del aire de la Organización Mundial de la Salud. Por sobre estos niveles se ha demostrado un aumento consistente de la mortalidad total, cardiopulmonar y por cáncer de pulmón, en respuesta a la exposición a PM 2.5  a largo plazo. La American Heart Association y la European Society of Cardiology han reconocido formalmente la PM 2.5 ambiental como el factor de riesgo ambiental más importante que contribuye a la mortalidad y discapacidad cardiovascular global.

La variación temporal de las concentraciones diarias promedio de contaminación del aire está relacionada principalmente con las condiciones climáticas que afectan la dispersión de la contaminación y menos con las variaciones en la intensidad de las fuentes de contaminantes. Los factores importantes incluyen la dirección del viento, la velocidad del viento y la estabilidad atmosférica. Las concentraciones de contaminación del aire también varían dentro de un día. La temperatura y la luz solar afectan las velocidades de reacción química, como la formación de ozono. Los contaminantes relacionados con el tráfico, como las partículas ultrafinas y el hollín, a menudo alcanzan su punto máximo durante las horas punta de la mañana y la tarde, lo que resulta en altas exposiciones para las personas que viajan diariamente a sus trabajos.

Más del 90% de la población mundial está expuesta a niveles que exceden las pautas de calidad del aire de la Organización Mundial de la Salud. La contaminación del aire sobre muchos partes de Asia (70% de la población) rutinariamente excede los 35 mg / m3, donde más del 99% de las personas están expuestas a niveles superiores a los recomendados por las Guías de Calidad del Aire de la Organización Mundial de la Salud. (WHO AQG). 9 Durante los episodios de contaminación ambiental extrema, el PM 2.5 puede incluso alcanzar concentraciones extraordinarias por encima de 500 a 1,000 mg / m3, niveles que están a la par con altos niveles de contaminación dentro del hogar o fumar. Por el contrario, en los Estados Unidos y Canadá, los valores habitualmente promedian <12 mg / m3.

Una exposición tanto a corto como a largo plazo a los contaminantes del aire se ha asociado con impactos en la salud de gran envergadura.

Estar expuesto a PM 2.5 por pocos días aumenta el riesgo relativo de padecer eventos cardiovasculares agudos entre 1 a 3%, tales como Infarto Agudo al Miocardio (IAM), Accidente Cerebrovascular, Insuficiencia cardíaca, arritmias y muerte cardíaca.

En 34 estudios, la exposición a corto plazo a PM 2.5 aumentó el riesgo relativo de IAM en un 2.5% por 10 mg / m3 (riesgo relativo: 1.025; IC 95%: 1.015 a 1.036). Aunque estos riesgos relativos son modestos, las exposiciones a corto plazo a PM 2.5 representan hasta el 5% (fracción atribuible de la población) de IAM en todo el mundo porque cientos de millones de personas se ven continuamente afectadas. 10

Las exposición reiterativa y casi continua a la contaminación aumenta sinérgicamente este riesgo agudo e incluso puede potenciar el desarrollo de afecciones cardiometabólicas crónicas, como diabetes e hipertensión, alteraciones cognitivas, complicaciones en proceso de parto, desarrollo neurológico y enfermedades respiratorias infantiles. Entre las múltiples vías que vinculan la contaminación del aire con la morbilidad y mortalidad cardiovascular, las más relevantes son la inducción de estrés oxidativo, inflamación sistémica, disfunción endotelial, aterotrombosis y arritmogénesis.11

El conocimiento de los mecanismos subyacentes al riesgo cardiovascular sistémico mediado por la contaminación del aire todavía está evolucionando, pero puede sintetizarse en 6 amplias vías secundarias efectoras: 1) disfunción / interrupción de la barrera endotelial; 2) inflamación, que involucra componentes inmunes innatos y adaptativos; 3) vías protrombóticas; 4) desequilibrio autonómico que favorece el tono simpático a través de vías aferentes las vías aéreas superiores y / o pulmón; 5) efectos del SNC sobre el metabolismo y la activación del eje hipotalámico -pituitario-adrenal; y 6) cambios epigenómicos. Muchas de estas vías son interdependientes y pueden reaccionar de forma cruzada con una superposición considerable. También es importante considerar los mecanismos en función de los tiempos de exposición y la importancia temporal resultante de las respuestas biológicas. Algunas vías tienen más relevancia para las exposiciones a corto plazo (p. Ej., Desequilibrio autonómico, aumento del potencial de trombosis) y otros probablemente juegan un papel más a largo plazo. Por otro lado, entre las vías de iniciación principal de los efectos secundarios se encuentran el estrés oxidativo, la translocación directa o los efectos de partículas y mediadores secundarios formados en respuesta a los efectos de la contaminación del aire que pueden mediar los efectos sistémicos. 11,12

Es importante destacar que, si bien los productos químicos en el aire favorecen y potencian factores de riesgos de enfermedad cardiovascular, los factores ambientales no químicos como la temperatura, la exposición al ruido, el estrés, factores socioeconómicos, campos electromagnéticos, entornos construidos, métodos agrícolas y cambios climáticos generados por el hombre y del ecosistema, pueden sumarse a la contaminación ambiental amplificando su asociación con eventos cardiovasculares.

En cuanto a la concentración necesaria para generar daño a la salud, la contaminación por partículas PM 2.5 tiene un impacto incluso a concentraciones muy bajas; de hecho, no se ha identificado un umbral por debajo del cual no se observe daño. Por lo tanto, las pautas de calidad del aire de la OMS recomiendan lograr las concentraciones más bajas de PM posibles.

Como reflejo del creciente número de episodios de contaminación del aire en las ciudades de todo el mundo, y la mayor conciencia resultante sobre sus impactos en la salud, las redes nacionales de monitoreo de la calidad del aire miden y monitorean cada vez más el PM 2.5.

En la actualidad, entregan información sobre la mortalidad por causas específicas como las vías respiratorias inferiores agudas en niños menores de cinco años y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), cardiopatía isquémica (DHI), accidente cerebrovascular y cáncer de pulmón en adultos.

El proyecto “Mejorando el Conocimiento y la Comunicación para la toma de decisiones sobre la contaminación del aire y la salud en Europa” (APHEKOM) de 25 ciudades europeas estimó que el beneficio del cumplimiento de las directrices de la OMS para PM 2.5 (media anual de 10 µg / m 3) sumaría hasta 22 meses de esperanza de vida a los 30 años. Los resultados del estudio ESCAPE ( Estudio Europeo de Cohortes para los Efectos de la Contaminación del Aire) sugieren que este beneficio puede ser aún mayor. 13

La conciencia de la contaminación del aire exterior y su efecto adverso sobre la esperanza de vida no debe minimizar el papel de la contaminación del aire interior. El Estudio GBD ha estimado que la contaminación del aire en los hogares, como la que se produce por la quema de biomasa, representa más de 3 millones de muertes en todo el mundo ocupando el cuarto lugar entre los factores de riesgo para todas las muertes. También debe recordarse que la quema de combustibles fósiles no solo es una fuente importante de contaminación del aire, sino también la principal fuente de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, alejarse del uso de combustibles fósiles para la producción de energía daría como resultado importantes beneficios para la salud humana, tanto por la exposición reducida a la contaminación del aire como por la mitigación del cambio climático.

 

CONCLUSIONES

Hoy en día se sabe que la contaminación contribuye al riesgo de enfermedades cardiovasculares y su mortalidad asociada, respaldado en evidencia sustantiva de múltiples mecanismos que pueden impulsar esta asociación. La lista de enfermedades atribuidas a la contaminación probablemente continuará expandiéndose a medida que las distribuciones ambientales y los efectos sobre la salud de los nuevos contaminantes químicos estén mejor definidos y se descubran nuevas asociaciones de exposición y enfermedad. Los efectos de la contaminación en la salud que actualmente se reconocen podrían ser solo la punta de un iceberg mucho más grande. A la luz de esta evidencia, los esfuerzos para reducir la exposición a la contaminación del aire deben intensificarse urgentemente y contar con el respaldo de una legislación adecuada y efectiva. Los profesionales de la salud tienen un papel importante que desempeñar en el apoyo de iniciativas educativas y políticas, así como en el asesoramiento a sus pacientes. La contaminación del aire debe considerarse como uno de los principales factores de riesgo modificables en la prevención y el tratamiento de las enfermedades cardiovasculares y como la mayor amenaza de nuestra salud pública mundial.

Autores:

Dra. Sonia Saavedra: Cardióloga clínica – Hospital Dr. Hernán Henríquez Aravena, Chile

Dr. Fernando Lanas: Universidad de La Frontera, Temuco, Chile

 

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4- Pope CA, Thun MJ, Namboodiri MM, Dockery DW, Evans JS, Speizer FE, Heath CW. Particulate air pollution as a predictor of mortality in a prospective study of U.S. adults. Am J Resp Crit Care Med. 1995;151:669–674.

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2 comments

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2 Comments

  • Juan Ricardo Cortés
    enero 28, 2020, 2:47 pm

    Muy bueno el trabajo de la colega sobre contaminación ambiental.Recomiendo la lectura de un libro La solución de los telómeros" escrito por una premio nobel de Medicina Elizabeth Blackburn,en donde resume como todos los factores de riesgo CV van acortando el telómero y nos lleva a la muerte.Remarca la contaminación ambiental,la exposicion a químicos en nuestra alimentación,etc.

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  • Katherine Aravena M.
    julio 9, 2020, 7:19 am

    Muy buen artículo, estoy trabajando en mi TFM, y revisando la web me encuentro con este trabajo. Una publicación con datos claros, buena redacción y excelente capacidad de síntesis. Inspiradora. Saludos.

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