La científica mexicana experta en impacto de la contaminación del aire en niños, Lilian Calderón Garcidueñas, investigadora de la Universidad del Valle de México (UVM) y la Universidad de Montana, recibió con su grupo de investigación el reconocimiento Editor´s Choice article por la revista científica Toxics, líder en su campo a nivel mundial.
- La distinción se les otorgó por la relevancia del artículo científico titulado: “Environmentally Toxic Solid Nanoparticles in Noradrenergic and Dopaminergic Nuclei and Cerebellum of Metropolitan Mexico City Children and Young Adults with Neural Quadruple Misfolded Protein Pathologies and High Exposures to Nano Particulate Matter”. El trabajo documenta daños al cerebro de niños y jóvenes adultos por nanopartículas tóxicas presentes en el aire de la Ciudad de México.
Los artículos Editor’s Choice se basan en las recomendaciones de los editores científicos de las revistas MDPI, revisadas por pares de todo el mundo. Los editores seleccionan un pequeño número de artículos publicados recientemente en la revista que consideran especialmente interesantes para los autores o importantes en este campo. El objetivo es ofrecer una muestra instantánea de algunos de los trabajos más destacados publicados en las distintas áreas de investigación.
El trabajo dirigido por Lilián Calderón explica que las exposiciones a nanopartículas sólidas de metal a edades tempranas representan un alto riesgo para el cerebro, para el desarrollo que podrían tener como resultado enfermedades neurológicas severas. Por lo tanto, las fuentes de emisiones de nanopartículas deben ser claramente reconocidas, reguladas y monitoreadas ya que las generaciones futuras en la Ciudad de México están en juego.
El artículo reconocido fue incluido en la edición especial llamada Inducing-Toxicity in the Neurological System by Environmental Pollutants, debido a la importancia de los hallazgos sobre los efectos que la contaminación provoca en los jóvenes que viven en ciudades como la Ciudad de México.
Nanopartículas dañinas
En el aire están presentes muchas partículas que el ojo humano no distingue. Desde hace años se estudian las que miden micras, es decir milésimas de milímetro, pero la doctora Calderón Garcidueñas ha enfocado su atención, desde hace muchos años, en las partículas que miden nanómetros, es decir millonésimas de milímetro.
- El artículo que presentó este equipo se concentró en estudiar las nanopartículas ambientales que llegan a los núcleos noradrenérgicos, donde se encuentras las neuronas que segregan noradrenalina; así como a los núcleos dopaminérgicos, donde están las células nerviosas del cerebro que producen dopamina y participan en procesos biológicos como el movimiento, la motivación, sueño, y la producción del placer. También se investigaron nanopartículas que llegan al cerebelo y sus alteraciones ultraestructurales asociadas.
Los datos colectados revelaron la presencia de nanopartículas en regiones del sistema nervioso central como el locus coeruleus, la substantia nigrae y el cerebelo. Para lograr ese hallazgo se usaron equipos de microscopía electrónica de transmisión y espectrometría de rayos X de energía dispersiva. Con esa tecnología se estudiaron 197 muestras de tejido de 179 menores de edad que residieron en la Ciudad de México, siete adultos mayores de 63 años.
- Además, se identificaron nanopartículas esféricas y aciculares de Hierro (Fe), titanio (Ti), Mercurio (Hg), Tungsteno (W), Aluminio (Al) y Zinc (Zn) en las mitocondrias neuronales y vasculares de la SN, la LC y el cerebelo, en el retículo endoplásmico, en el aparato de Golgi, en la neuromelanina, en la heterocromatina y en los complejos de poros nucleares (CPN), junto con daños neurovasculares tempranos y progresivos y eritrofagocitosis endotelial cerebelosa.
La investigación indica que las nanopartículas podrían servir de denominador común para las proteínas mal plegadas y podrían desempeñar un papel en la alteración y obstrucción de los complejos de poro nuclear (CNP). Indica que la correlación de nanopartículas/monóxido de carbono es potencialmente útil para evaluar el riesgo de neurodegeneración temprana en los residentes de las ciudades con altos índices de contaminación ambiental.
- En el artículo la investigadora Lilian Calderón señala que la exposición a las nanopartículas en los primeros años de vida supone un alto riesgo para los cerebros en desarrollo con resultados negativos para la cognición, el aprendizaje, las conductas y el desempeño de los niños, adolescentes y adultos jóvenes.
- La investigación apoya la idea de que la exposición a nanopartículas debería incluirse en cualquier evaluación del perfil de riesgo neurodegenerativo de los individuos expuestos, ya que independientemente del portal de entrada, la exposición crónica a nanopartículas altamente toxicas induce estrés oxidativo y neuroinflamación.
El control de las fuentes de emisiones de partículas finas menores a 2.5 micras y a las nanopartículas debe de ser un meta urgente para la protección de millones de habitantes que residimos en el área metropolitana de la CDMX. Nadie está exento de los efectos negativos de los contaminantes, independiente de la edad, el sexo o el estado socioeconómico y como se ha publicado por numerosos investigadores, el control de los vehículos pesados (diesel) debe de estar incluido en la lista de emisores contaminantes graves.
- La presencia de nanopartículas conteniendo metales neurotóxicos en áreas de suma importancia en el cerebro de los capitalinos, es una muestra más del daño severo que están sufriendo los residentes de la Zona Metropolitana de la CDMX con las exposiciones sostenidas de PM2.5 a niveles muy por encima de los estándares de la EPA en los USA y ciertamente de la OMS. El daño cerebral es severo y muy probablemente es irreversible con consecuencias graves a corto y a largo plazo, es la conclusión del equipo multidisciplinario participando en este trabajo.
Daño cardiaco
En 2019 la neuropatóloga Lilian Calderón Garcidueñas, junto con un grupo multinacional de científicos de Estados Unidos, México e India señaló la presencia de nanopartículas ricas en hierro en células cardiacas humanas.
- La presencia de esas partículas está vinculada a la exposición de contaminantes y puede acelerar el proceso de isquemia, producir vasoconstrucción y daño severo isquémico del miocardio, es decir, infarto al miocardio. Esto enfatiza la necesidad de priorizar el control de la contaminación del aire por partículas.
- La investigación titulada “Nanopartículas magnéticas de contaminación atmosférica derivadas de la combustión —y la fricción— en corazones humanos”, fue publicada en la revista científica Journal research.
En este esfuerzo participó un equipo multidisciplinario de la Universidad de Montana, Instituto Nacional de Pediatría, Instituto de Estadística de la India, Hospital HMG de México, Universidad Nacional Autónoma de México, Universidad de Virginia, Universidad de Oxford, y el Centro de magnetismo ambiental y paleomagnetismo, Lancaster Environment Center, Universidad de Lancaster.
En la investigación analizaron 72 corazones humanos provenientes de autopsias a personas fallecidas de entre 9 y 24 años; 63 de ellos eran de residentes de la zona metropolitana de la Ciudad de México y 9 controles de quienes vivieron en áreas con menos contaminación.
Nanopartículas, peligro invisble
Por su tamaño nanométrico, es decir de millonésimas de milímetro, las nanopartículas magnéticas se introducen a través de la inhalación por el tracto respiratorio y son transportadas por el torrente sanguíneo, por lo que pueden llegar a cualquier órgano, incluso fetos en útero son alcanzados y afectados, provocando cambios genéticos.
Estas partículas finas contienen diferentes materiales orgánicos e inorgánicos, incluyendo endotoxinas y metales que producen un estrés oxidativo importante y alteran . Una preocupación adicional es la co-asociación entre concentraciones de magnetita e hidrocarburos poliaromáticos.
Contaminación en el aire ahoga al Valle de México
El cambio climático acelera las condiciones para hacer del Valle de México el caldo de cultivo perfecto para la generación de emisiones con graves consecuencias para la salud. Situada a 2.200 metros sobre el nivel del mar, en una cuenca rodeada de montañas, la zona metropolitana de la capital del país, se transforma en una caldera de contaminantes cada vez más difíciles de dispersar.
Frente a la amenaza de la sequía que acecha al país, lo mismo hace una semana que hace un mes, el interminable ciclo de la contaminación ha quedado impreso en las postales de la ciudad y sus alrededores, sobre todo al amanecer. Un cinturón industrial altamente tóxico que traslada el esmog hacia la capital y la ausencia de lluvias están ahogando a la capital mexicana que no para de emitir alertas ambientales. Desde el 1 de enero solo ha habido dos semanas con una calidad del aire aceptable, según el monitoreo del Gobierno de Ciudad de México.
- Es ya imposible ocultar la masa de contaminantes que rodean y ahogan al Valle de México. A días de que se suspendiera la última contingencia por ozono, la quinta en lo que va del año, las nubes de contaminantes aún se confunden con las de la lluvia que no termina de arrancar su temporada en la capital, como en gran parte del país. Al mismo tiempo, la actividad de una de las urbes más pobladas del mundo sigue sin reducir efectivamente la contaminación que produce.
Desde abrir la llave caliente de la regadera hasta encender el automóvil, la cotidianeidad de la capital esconde tanto el problema como la solución de la contaminación del aire que los ciudadanos llevan años respirando, advierte la directora de calidad del aire de WRI México, Beatriz Cárdenas. “Se están poniendo todos los elementos: casi 30 millones de personas viviendo en la zona central de la megalópolis, 20 en la zona metropolitana, y todos emitimos contaminantes desde que nos despertamos”, describe.
Todo esto en una latitud donde se recibe más radiación solar y en una altura, donde hay menos oxígeno, agrega. “La atmósfera que tenemos es muy baja. Es como una columna arriba de nuestras cabezas en la que todo lo que emitimos no se diluye”, continúa.
- Al prender la luz, la energía a lo mejor viene de la planta de Tula, a 70 kilómetros de Ciudad de México, que usa combustible para producir electricidad”, ejemplifica. Esta central eléctrica, así como la actividad industrial del Estado de México e Hidalgo, son también responsables de la generación del ozono y otros contaminantes altamente dañinos para la población y el medioambiente. “El combustóleo no tiene filtros y esas masas de contaminantes, si el viento va hacia la zona metropolitana, llegan y se mezclan con muchas fuentes de emisión que no vemos”, continúa.
- El ozono es un contaminante criterio, es decir, que indica la presencia de otros contaminantes, según explica el coordinador de Contaminación y Salud Ambiental del Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC), Gerardo Ruiz Sánchez. “Cuando tenemos ozono, tenemos también muchas otras cosas”, advierte.
“Pero ya tan solo el ozono es un antioxidante muy potente que reduce la capacidad respiratoria de las personas, provoca inflamación y daña las paredes celulares de los pulmones, lo que nos hace más propensos a una enfermedad respiratoria”, detalla. “También tiene un efecto en la esperanza de vida a largo plazo”.
No solo durante la contingencia ambiental, sino que prácticamente todo el año, las máximas detectadas por las estaciones de monitoreo superan por mucho los límites establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS).
- En lo que va del 2022 únicamente ha habido dos semanas con una calidad del aire aceptable, con un promedio diario inferior a las 51 partes por billón de ozono (ppb), según datos de la Comisión Ambiental de la Megalópolis (CAMe). El resto del año, la calidad del aire ha oscilado de regular a mala, con concentraciones máximas por hora de hasta 135 ppb.
- Desde hace décadas, las autoridades han implementado medidas para reducir las emisiones, sin embargo, en los últimos años las metas han quedado muy lejos de los estándares recomendados por organismos y expertos. Pablo Ramírez, coordinador de energía y cambio climático de Greenpeace México, recapitula que en los años noventa, Ciudad de México fue la más contaminada del mundo, lo que llevó al Gobierno a ajustar las restricciones.
“Teníamos problemas sumamente graves y lo que se hizo fue sacar las fábricas y la industria pesada de la ciudad, que se llevó a otros lados como el Estado de México, como en Tula, y se han ido generando este tipo de zonas de sacrificio donde la población aledaña sufre las implicaciones”, expone.
- Ni la Administración de Claudia Sheinbaum, jefa de Gobierno de Ciudad de México desde 2018, ni la de Alfredo Mazo, gobernador del Estado de México desde 2017, han podido reducir en los niveles contaminantes que siguen poniendo en riesgo a los habitantes de la zona metropolitana. Las normativas actuales no responden a las necesidades urgentes de la ciudadanía, continúa Ramírez.
“Seguimos teniendo normas sin modificar desde hace décadas, que definitivamente no obedecen a los lineamientos de la OMS”, apunta. Después de las 60 partículas por billón por hora, el organismo advierte de que existe un riesgo difícil de revertir.
- En México, se calcula que unos 48.000 fallecimientos anuales prematuros son causados por la contaminación del aire. La OMS también considera que este es el riesgo ambiental más importante para la salud humana al provocar más de siete millones en el mundo, continúa el experto.
“Al final, lo que se tiene que priorizar es la salud de la gente, no el beneficio económico de unos pocos, creo que no hay que perderlo de vista, lo que estamos exigiendo es poder respirar aire que no nos mate”, demanda Ramírez. Otros daños son cada vez más visibles en toda la población, especialmente al entrar en fase de contingencia, cuando los registros son mayores a los 155 ppb.
En medio de la tormenta, los ciudadanos comienzan a tener picazón en la piel y en los ojos cuando las concentraciones son ya imposibles de dispersar. “Cuando no se ventila bien y se acumula, lo que se respira son concentraciones más altas de contaminantes y ese es el impacto en salud importante. Con los contaminantes no hay frontera. Muchas veces por donde se acumulan es donde podrías tener mayores impactos con la población”, señala Cárdenas. “La vegetación también es muy sensible al ozono. Cada vez que tenemos estas altas concentraciones, podemos perder cultivos agrícolas o dañar los bosques”, advierte.
- Pese a los registros que convierten a la capital de México en la quinta ciudad más contaminada del mundo, según el último ranking de Greenpeace entre las 28 urbes más pobladas, las autoridades de la megalópolis argumentan que tomar las decisiones lleva tiempo, ya que se deben tener en cuenta varios actores.
- Ramiro Barrios, vocero de la CAMe, explica que en 2019 se acordaron los máximos establecidos en el último programa de respuesta de contingencias, debido a los reclamos de organizaciones civiles para mejorar la reducción de emisiones. Sin embargo, cada Estado tiene su propio programa de contingencias, lo que dificulta el control de los contaminantes.
“En el Valle de México hay días cuando las concentraciones más altas empiezan en el oriente de la ciudad, pasan por el sur y luego se van al norte de la ciudad, donde se ve muy claramente cómo se van moviendo”, describe./Agencias-PUNTOporPUNTO
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