Observaciones clínicas y la asociación del medio ambiente en las enfermedades cardiovasculares

Introducción

La evidencia disponible sobre los efectos de la contaminación del aire ambiente en las enfermedades cardiovasculares (ECV) ha aumentado sustancialmente (1,2). El aire es una mezcla de componentes fundamentales (78% nitrógeno y 21% oxígeno) y componentes secundarios (1% dióxido de carbono y otros gases) (2-5).

La contaminación ambiental se debe a la presencia en el aire de elementos derivados de actividades humanas (fuentes industriales, calefacción doméstica, tráfico de vehículos) y de fenómenos naturales (p. ej., erupción volcánica) (3-6). Estas últimas fuentes naturales pueden producir elementos potencialmente nocivos para el sistema respiratorio humano (3,4).

En esta revisión integrativa entre la evidencia epidemiológica actual y los datos biológicos, clínicos y moleculares que refieren al tema, se resaltaran además las revisiones sistemáticas y metanálisis que vinculan la contaminación del aire ambiente y las enfermedades cardiovasculares (2,3). Ahora es momento de consolidar la idea y necesidad política de impartir proyectos, programas y herramientas que reduzcan la contaminación del aire, y la razón lógica y clínica radica en que la contaminación del aire ambiente se considera el principal factor de riesgo ambiental de mortalidad y morbilidad en todo el mundo (1,2).

Esto se sustenta en un análisis de los datos del Estudio de la Carga Mundial de Enfermedades 2015, el cual revelaron que hay estimaciones y tendencias en el aumento de infecciones respiratorias, enfermedades cardíacas, accidentes cerebrovasculares y cáncer de pulmón, las cuales afectan en mayor proporción a población vulnerable tiene impacto desde hace 25 años y están bien relacionadas a la contaminación del aire ambiente (2).

La evidencia estimó que la contaminación del aire ambiente causó 4,2 millones de muertes representando un 7,6% de la mortalidad global tota y 103 millones de años de vida ajustados por discapacidad siendo un total del 4,2% de los años de vida ajustados por discapacidad globales para este estudio que vinculo la carga de 25 años hasta el 2015 (1,2).

¿Las partículas en suspensión en el aire impactan en la salud humana?

La respuesta es sí, y su justificación es real. Las partículas en suspensión son un indicador clave de la contaminación aportada al aire por una variedad de actividades naturales y humanas (4,5). La contaminación del aire es la contaminación del ambiente interior o exterior por cualquier agente químico, físico o biológico que modifique las características naturales de la atmósfera. Según datos de la OMS, casi toda la población mundial (99%) está expuesta a niveles de contaminación del aire superiores a los recomendados (3,4)

El tamaño de las partículas se ha relacionado directamente con su potencial para causar problemas de salud (5,6). Las partículas pequeñas que causan preocupación incluyen "partículas gruesas inhalables" con un diámetro de 2,5 a 10 μm y "partículas finas" de menos de 2,5 μm de diámetro (3,7). Como la relación fuente-efecto de las partículas en suspensión sigue sin estar clara, no es fácil definir dichos efectos a partir de fuentes individuales (3,5).

En la actualidad las guías medicas de cardiología reconocen que ahora la polución es la tercera causa de riesgo cardiovascular, siendo el medio ambiente ahora un factor determinante (5,6). La lógica del caso radica en que existe evidencia de que las partículas de contaminación permanecer suspendidas durante mucho tiempo, y pueden viajar largas distancias en la atmósfera, lo cual puede provocar una amplia gama de enfermedades que provocan una reducción significativa de la vida humana (3,5). 

Lo que se debe resaltar es que la urbanización, junto con una mayor industrialización, las emisiones de los vehículos, así como la suspensión de las carreteras sin pavimentar, y las emisiones de la quema de residuos y biomasa para las necesidades domésticas y comerciales, pueden conducir a un aumento sustancial de partículas en el aire ambiente, es claro que hay muchos pacientes que consultan a urgencias por sintomatología respiratoria y cambios en las capacidades pulmonares sin importar el tamaño de las partículas el sistema ventilatorio se ve sensibilizado y afectado, además solo resuelven estos síntomas o riesgos cuando se alejan los pacientes de las zonas de mayor emisión (7,8).

La exposición prolongada a partículas en suspensión puede aumentar el riesgo de enfermedades crónicas no transmisibles que afectan el cerebro, los pulmones, el corazón, el hígado y los riñones, aunque este último está menos estudiado (9,11). Dada la amplitud de las enfermedades potenciales, es fundamental comprender los mecanismos subyacentes a los trastornos inducidos por la exposición a partículas en suspensión en el aire (9,10).

Las partículas en suspensión de 2.5 μm, o partículas finas, pueden permanecer en el aire durante largos períodos y viajar cientos de millas (11,12). Las partículas gruesas, o el subconjunto de partículas en suspensión de 10 μm que mide más de 2,5 μm, no permanecen en el aire por tanto tiempo y su impacto espacial suele ser limitado porque tienden a depositarse en el suelo a sotavento de las fuentes de emisiones (11,13). Entre mas tiempo se exponga una persona a contaminantes o partículas que provengan de contaminantes, los vasos y parénquimas pulmonares desarrollaran daño y susceptibilidad celular al daño (14,15). La contaminación del aire es una mezcla compleja de partículas y gases cuya composición física y química, origen y toxicidad difieren espacial y temporalmente (16,17).  Ver Figura No.1 y Figura No.2.

Figura No.1: Las personas que se exponen a más de 1 año a partículas en suspensión inician a tener mayor riesgo de tener susceptibilidad a un daño en el parénquima. Reconocer que hay predisposición genética en cierto número poblacional expuesto a partículas en suspensión que generan respuesta inflamatoria, será mucho mas temprano en quienes se tenga un fenotipo celular a crear daño. (Autoría propia del autor)

Figura No.2: Las partículas en suspensión de 2,5 a 10 μm en el aire pueden concentrarse y generar susceptibilidad a daño o ser un factor que predisponga a las células de ciertos tejidos a presentar enfermedades cardiacas isquémicas, cerebrales isquémicas y hasta daño de parénquima pulmonar. Las partículas en suspensión de 2,5 μm son las que más viajan y duran en el aire generando la posibilidad de que ciertos sujetos expuestos puedan tener la contribución de un órgano que tiene reservorio de las mismas y genere una patología. (Autoría propia del autor)

El riesgo de exposición a largo plazo de niveles bajos de contaminación del aire ambiente

La exposición a la contaminación del aire a largo plazo se asoció con la incidencia de accidentes cerebrovasculares y enfermedades coronarias, incluso en concentraciones de contaminantes inferiores a los valores límite actuales. En resumen, las asociaciones de exposiciones a largo plazo a partículas finas (PM 2,5: partículas en suspensión de 2,5 μm), dióxido de nitrógeno (NO2), carbono negro, y el ozono como contaminante del aire (O3) demuestra que si se tiene riesgo al estar expuestos con el tiempo (18).

Las curvas de concentración-respuesta no indicaron evidencia de un umbral por debajo del cual las concentraciones de contaminantes del aire no sean dañinas para la salud cardiovascular (18,19). Si se encontró que la incidencia de accidente cerebrovascular asociado a la exposición prolongada a PM 2,5 crea las probabilidades de 1,10 veces más de experimentar un daño a la salud (18).

El dióxido de nitrógeno crea las probabilidades de 1,08 veces más de experimentar un daño a la salud o evento de accidente cerebrovascular, y el carbono negro crea la probabilidad de 1,06 veces más de tener un accidente cerebrovascular en un individuo expuesto (18).  

La exposición a la contaminación del aire a largo plazo se asoció con la incidencia de accidentes cerebrovasculares y enfermedades coronarias, incluso en concentraciones de contaminantes inferiores a los valores límite actuales (18,19). El hecho de estar expuesto a la contaminación del aire a largo plazo independiente de sus niveles de concentraciones de contaminantes expone al paciente a ser susceptible a un evento grave a su salud, para muchos estadistas y epidemiólogos puede ser bajo, pero al verlo sumado con los factores de riesgo que una persona o individuo este desarrollando para crear la predisposición este valor sumara al riesgo y se vuelve determinante (18). Ver Figura No.3

Figura No.3: Las partículas en suspensión descritas demuestran que pueden generar con el tiempo riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares. (Autoría propia del autor)

Los vehículos de motor y las plantas industriales también son fuentes importantes de contaminantes gaseosos del aire, como los óxidos de nitrógeno (NOx) derivados de los procesos de combustión de combustibles fósiles a altas temperaturas (18,19). El dióxido de nitrógeno (NO2) es el contaminante secundario de los óxidos de nitrógeno. En áreas no urbanas o rurales, el NO2 suele estar en sus niveles más bajos (18).

En general, no parece existir un umbral seguro para los niveles de contaminación del aire. Incluso en países con bajos niveles de contaminación del aire, existe evidencia de asociaciones con la salud cardiovascular, claro esta que se complican los individuos que habiten cercanos a las fábricas y sus emisiones (18).

¿Las directrices de calidad del aire pueden ser violadas?

Los umbrales anuales más bajos de PM 2,5 son las directrices de calidad del aire en Australia con un valor de (8 μg/m 3), mientras que China y la India tienen umbrales mucho más altos (35 y 40 μg/m3, respectivamente) (20,21).

Además, en muchos países, especialmente en los países de ingresos bajos y medianos, los efectos sobre la salud a la hora de reconocer la exposición a largo plazo de las zonas con contaminación del aire aún no se han estudiado en detalle y no se han establecido políticas públicas y legislativas que determinen los umbrales deseados para la calidad del aire se violan de forma rutinaria, la razón es que así pueden violar la norma y no están obligados a cumplir directrices (22,23).

¿Cuáles son los efectos de la contaminación sobre la función pulmonar?

Los efectos de la contaminación atmosférica afectan las vías respiratorias con síntomas agudos y el sistema circulatorio con eventos cardiovasculares, provocando hospitalizaciones y mortalidad (24,25).

Las edades extremas como niños y personas mayores, son los sujetos más sensibles a la contaminación ambiental, además estos se suman a tener enfermedades respiratorias crónicas como asma y enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) (26,27).

Además de los efectos agudos, también se pueden tener efectos a largo plazo, incluida una alteración de la función pulmonar en adultos, niños y adolescentes. Específicamente, en niños y adolescentes, la exposición crónica a la contaminación del aire se asocia con una reducción de la capacidad vital forzada, que se correlaciona con la edad y puede interpretarse como una reducción en el crecimiento pulmonar y la función respiratoria de las vías respiratorias inferiores (24,26). 

Cambio climático en el futuro por modelos de partículas contaminantes

Existen modelos matemáticos y predictivos expresan que estados unidos de América y Japón ante sus niveles de gases, se exponen a tener compromiso en los años 2050. El no tener políticas legislativas estrictas pueden llevar a tener resultados adversos (30-40).

El impacto del aire permite tener la hipótesis de cómo se vería afectada la supervivencia de las personas, si no se frena la tendencia del cambio climático influenciado por la contaminación, es importante dejar establecido que no pueden tomarse estas aproximaciones como reales (28,29).

Varios estudios modelaron las concentraciones futuras de ozono y partículas; dejando a la expectativa de que los escenarios de contaminación aumentaran y podrán dañar a las poblaciones aledañas a la industria y lejos de ellas, porque las partículas más pequeñas viajaran distancias y se sostendrán en el aire largo tiempo (29,30). 

Esto pone en peligro a las personas que ya tienen enfermedades de base, generando que las personas sensibles a la inflamación de su parénquima pulmonar desarrollen crisis, y los que están en compromiso o previa enfermedad diagnosticada a nivel cardiovascular como infarto, arritmia, falla cardiaca e hipertensión pulmonar, si se exponen a zonas de contaminación van a generar reservas en su endotelio, concentrando partículas que aceleran su envejecido y crean el riesgo de aumentar la agudización de sus enfermedades (30-38).

Es hora de colocar como factor de riesgo en las enfermedades cardiorrespiratorias las emisiones de fondo como variables determinantes (28,31). Por lo tanto, existen incertidumbres inherentes relacionadas con las emisiones futuras y el cambio climático resultante (28,29,32,33).

Otros datos que representan a Japón mostraron que el clima puede ir aumentando los riesgos para la salud relacionados con las (PM 2,5) y ahora el reto es que se tiene y se asume un umbral alto sin efectos sobre la salud. Pero podríamos decir que se beneficia de tenerlo más bajo para evitar esos riesgos (28,31).

Al tomar las proyecciones europeas, se proyectó los efectos climáticos solo sobre la mortalidad relacionada con el ozono, manteniendo todos los demás factores constantes (34,35). Europa va a tener efectos mayores y con mayores emisiones de gases de efecto invernadero cuando se supere el año 2050; teniendo el riesgo de posibles proyecciones de dos veces mayor la mortalidad relacionada a el ozono y PM 2,5 no controlado (34-38).

Los cambios de políticas pueden ayudar a una disminución en un 34% de mortalidad ahora antes del 2050 (28); Norte América y Europa pueden tener en el tiempo aumento de temperatura cercano y mayor a 5 °C ante las futuras emisiones proyectadas de precursores de ozono el cual podría aumentar la mortalidad y promover daños colaterales en su población cuando se acerque al 2100 como año (34-38). Todos los estudios proyectaron como hipotesis aumentos en las mortalidades relacionadas con el ozono y las PM 2,5 debido al cambio climático (28,29). Se han proyectado que los riesgos para la salud hasta la década de 2030 serán menores que los que se prevé experimentarán a mediados de siglo (39,40).

Norte América y el mundo requiere ser y hacer políticas de rigurosidad con su regulación, debido a que los efectos del ozono en la salud serán peores cuando se llegue al valor de superior de 70 ppb (Partes por billón) como estándar nacional de calidad del aire ambiente (40-44). 

Actualmente se tiene 35 ppb el cual es el valor por el cual las modelaciones han utilizado en las evaluaciones de impacto en la salud (41,42), en donde demuestran que con esos valores también en los lugares de mayor industrialización y población se expone a problemas respiratorios agudos y desarrollo de enfermedades cardiacas isquémicas (41,43).

Conclusión

Varios factores de estrés ambiental que se prevé que aumentarán en frecuencia e intensidad con el cambio climático se asocian con un mayor riesgo cardiovascular, pero faltan datos sobre los resultados en los países de bajos ingresos. Se necesitan medidas urgentes para mitigar el riesgo cardiovascular asociado al cambio climático, especialmente en poblaciones vulnerables (44).

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