Las partículas PM10 presentes en aire contaminado influyen en formación de tumores: UNAM e INCan
Es necesario entender los mecanismos biológicos a través de los cuales las PM10 actúan como un factor de riesgo en el desarrollo del cáncer, señala Miguel Santibáñez Andrade, académico de la UNAM
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Las partículas PM10 y PM2.5 miden menos de una quinta parte del grosor promedio de un cabello humano.
Investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y del Instituto Nacional de Cancerología (INCan) documentaron que las micropartículas llamadas PM10 y PM2.5, que están presentes en el aire contaminado de grandes ciudades, son un factor que promueve la aparición de cáncer. Ese material, que entra al cuerpo por vías respiratorias, induce estrés oxidativo y procesos inflamatorios en los organismos vivos, así como afectación a la replicación del Ácido Desoxirribonucleico (ADN) cuando se generan nuevas células.
Miguel Santibáñez Andrade, académico de la Facultad de Ciencias de la UNAM, explicó ante investigadores y académicos del Instituto de Ciencias de la Atmósfera y Cambio Climático (ICAyCC) que es necesario entender los mecanismos biológicos a través de los cuales las PM10 actúan como un factor de riesgo en el desarrollo del cáncer.
En química, biología y ciencias de la salud, la expresión PM (Particulate Matter) se usa para referirse a material particulado y a la contaminación por partículas tan pequeñas que no se pueden captar por el ojo humano. También se usa el término para referirse a una mezcla de partículas sólidas y gotas líquidas que se encuentran en el aire.
Algunas partículas, como el polvo, la suciedad, el hollín, o el humo, sí podrían ser vistas, por ser oscuras, pero otras son tan pequeñas que solo pueden detectarse mediante el uso de un microscopio electrónico.
El conjunto general de partículas PM incluye material de muchas formas, y pueden estar conformadas por cientos de diferentes químicos. Algunas se emiten directamente desde una fuente, como obras en construcción, caminos sin asfaltar, campos, chimeneas o incendios. La mayoría de las partículas se forman en la atmósfera como resultado de reacciones complejas de químicos, como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno, que son contaminantes emitidos por centrales eléctricas, industrias y automóviles.
INESTABILIDAD GENÓMICA
El doctor Santibañez, quien también es investigador en Ciencias Médicas del INCan, dio a conocer datos de estudios realizados por grupo de trabajo en los que se demuestra que las PM 10 inducen estrés oxidativo, así como procesos inflamatorios, daño citotóxico y genotóxico. De este último, el problema es la generación de inestabilidad genómica, caracterizada por un incremento en la presencia de alteraciones en la estructura del ADN.
Este mismo equipo científico ha demostrado que en los procesos de regulación génica durante el ciclo celular, las PM 10 son capaces de actuar como un factor iniciador y promotor del proceso carcinogénico y la frecuencia de este tipo de alteraciones está asociada a la pérdida de control en funciones como la replicación y reparación del ADN, la segregación cromosómica y la progresión del ciclo celular.
Aunque la Ciudad de México no es la única de este país con aire contaminado, ha servido como modelo de estudio para identificar procesos biomédicos importantes.
“Vamos a contrarreloj con respecto a saber cuál es el impacto tanto negativo (de la exposición al material particulado) en principio, como positivo de las reducciones de material particulado en el aire. Pero uno de los aspectos que nos inquieta es justo ver cómo estos efectos influyen a largo plazo. Además del cáncer, otro ejemplo es lo que pasa con la diabetes y el riesgo gestacional: la exposición prenatal que hay hacia la contaminación ya genera una susceptibilidad en un individuo que ni siquiera ha respirado por sí solo por primera vez”, puntualizó Santibáñez Andrade.
SALUD PÚBLICA
Actualmente el cáncer pulmonar representa la principal causa de muerte por cáncer a nivel mundial, con una mortalidad de más de un millón y medio de pacientes al año. La contaminación del aire es factor de riesgo importante para el desarrollo de esta neoplasia, especialmente el material particulado menor o igual a 10 micrómetros (PM10).
La subdirectora de Investigación Básica del INCan, Claudia María García Cuéllar, comentó que un estudio presentado en 2002 por el entonces Centro de Ciencias de la Atmósfera dio inicio a la inquietud por desarrollar la investigación enfocada a entender los mecanismos celulares involucrados en el desarrollo de neoplasias asociadas a la exposición al material particulado, pues se sugería que podría existir una relación, pero el problema no había sido abordado desde el punto de vista biológico.
“Hoy se sabe que en el mundo existen 7 millones de muertes debido a la exposición a la contaminación del aire, generando múltiples problemas de salud, como alteraciones cerebrovasculares, alteraciones cardiovasculares y problemas respiratorios, entre ellos el cáncer de pulmón”, detalló la investigadora.
Entre los diferentes tipos de cáncer, en 2020 el de pulmón fue la segunda neoplasia más frecuente a nivel mundial, después del de mama, lo que revela el gran problema de salud, destacó.
“El cáncer de pulmón está asociado a tabaquismo en un 70 por ciento, pero ese 30 por ciento restante está ligado a la contaminación del aire. Y actualmente sabemos que, en cuanto a mortalidad, ocupa el primer lugar, a diferencia del cáncer de mama, cuya mortalidad es mucho menor debido a estrategias de detección y tratamiento oportuno, algo que aún no sucede con el cáncer de pulmón”, refirió García Cuéllar.
Adicionalmente, se ha visto una asociación entre zonas fuertemente afectadas por la contaminación del aire con la incidencia de tumores en vías respiratorias. En 2021, la Organización Mundial de la Salud actualizó los criterios para establecer los niveles máximos permitidos de contaminantes en el aire, donde indica que anualmente se deberían registrar 15 partes por millón de las PM 2.5 en 24 horas; y hasta 45 partes por millón de los PM 10 en un día.
ESTUDIOS CELULARES
Ericka Marel Quezada Maldonado, del Laboratorio de Carcinogénesis y Medio Ambiente del INCan, señaló que estudios en líneas celulares expuestas a PM 10 han mostrado problemas de regulación en moléculas de micro-RNAs en las células, lo cual podría estar relacionado con el desarrollo de ciertos tipos de cáncer.
“Dentro de los factores de reparación que podrían estar alterados por los cambios en los micro-RNAs que encontramos desregulados se encontraban genes que podrían ser impactados ya sea por uno o varios micro-RNAs, y esto podría representar un problema general en las vías de reparación”, subrayó.
La investigadora precisó que a partir de 1995 se ha sugerido que las PM 10 pueden tener factores de mutagenicidad, especialmente por el daño al ADN que en condiciones normales es reparado, permitiendo la sobrevivencia celular. Sin embargo, cuando no puede ser corregido el daño, y las células sobreviven a este, se genera la inestabilidad genómica y la inducción de procesos carcinogénicos.
DAÑO CARDÍACO POR AIRE CONTAMINADO
En 2019, la doctora Lilian Calderón Garcidueñas, neuropatóloga e investigadora de la Universidad del Valle de México, documentó la presencia de nanopartículas ricas en hierro, magnetita, en las células cardíacas. La investigadora aseveró que esta situación puede acelerar el proceso de daño al miocardio porque se están afectando organelos de suma importancia para el corazón, como son las mitocondrias y el retículo endoplásmico, lo que enfatiza la necesidad de priorizar el control de la contaminación del aire por partículas. Su investigación titulada Nanopartículas magnéticas de contaminación atmosférica derivadas de la combustión -y la fricción- en corazones humanos, fue publicada en la revista científica Environmental Research.