–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.

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. (Información y foto Agencia de Noticias UNAL).