Un nuevo estudio de la Universidad de Buffalo basado en niveles antes, durante y después de los Juegos Olímpicos de Beijing revela cómo la contaminación del aire afecta el cuerpo humano a nivel de metabolitos.
Los investigadores encontraron que 69 metabolitos cambiaron significativamente cuando la contaminación del aire cambió. Sus resultados se publicaron hoy 29 de mayo en la revista Perspectivas de salud ambiental .
El estudio identificó dos firmas metabólicas principales, una compuesta por lípidos y una segunda que incluía dipéptidos, ácidos grasos poliinsaturados, taurina y xantina. Muchos de esos metabolitos están involucrados en el estrés oxidativo, la inflamación, los sistemas cardiovascular y nervioso, señalan los investigadores.
Los hallazgos se basan en el estudio de la contaminación atmosférica de los Juegos Olímpicos de Beijing, realizado durante los Juegos Olímpicos de 2008 en China, cuando se implementaron controles temporales de contaminación del aire. El estudio fue dirigido por la epidemióloga de la UB, Lina Mu.
El estudio inscribió a 201 adultos antes de la iniciativa de mejora de la calidad del aire de Beijing, cuando la contaminación del aire era alta. Los investigadores los siguieron durante los Juegos, cuando la contaminación del aire era baja, y luego, cuando los niveles volvieron a su nivel habitual en la ciudad de 21 millonespersonas. Se seleccionó un subconjunto de 26 no fumadores de 30 a 65 años para el análisis de la metabolómica.
Los metabolitos son moléculas pequeñas que son los productos finales de las exposiciones ambientales, como la contaminación del aire y el metabolismo corporal. "Piense en nuestro cuerpo como una sociedad. Estos metabolitos cumplen diferentes posiciones, como maestro, agricultor, trabajador, soldado. Nosotrosnecesitamos que cada uno funcione correctamente para mantener un sistema saludable ", dijo Mu, PhD, profesor asociado de epidemiología y salud ambiental en la Facultad de Salud Pública y Profesiones de Salud de la UB.
"Nuestro estudio encontró que el cuerpo humano tenía cambios sistémicos en el nivel de metabolitos antes, durante y después de los Juegos Olímpicos de Beijing 2008, cuando la contaminación del aire ambiente cambió drásticamente", dijo Zhongzheng Niu, un candidato a doctorado y coautor del artículo.
Las moléculas pertenecían principalmente a las familias de lípidos y dipéptidos.
El estudio proporciona a los investigadores una visión más amplia del mecanismo molecular que subyace al impacto de la contaminación del aire en el cuerpo humano. La mayoría de los estudios anteriores solo analizaron una pequeña cantidad de moléculas. Sin embargo, el cuerpo humano es complejo y las moléculas se afectan entre sí.
Mu y sus colegas usaron el método "omics", una nueva plataforma que puede medir una colección completa de todos los metabolitos detectables, 886 en su estudio, simultáneamente. En lugar de examinar estas moléculas una por una, Mu y su equipo usaronanálisis de red para analizarlos todos juntos.
"Descubrimos que estos metabolitos juntos representaban una imagen relativamente completa de las respuestas del cuerpo humano a la contaminación del aire", dijo el coautor del trabajo Rachael Hageman Blair, profesor asociado de bioestadística en la UB. Ella y su equipo desarrollaron el nuevo método de análisis utilizado enel estudio
Las respuestas incluyen estabilidad celular, estrés oxidativo, antioxidación e inflamación.
Los investigadores midieron la metabolómica repetidamente cuando la contaminación del aire era alta, baja y alta. Tal diseño imitaba un "experimento natural" mientras controlaba las variaciones no relacionadas con los cambios de la contaminación del aire. Esto proporcionó pruebas más sólidas que los estudios anteriores.
La contaminación del aire es una exposición ambiental que las personas que viven en lugares como Beijing no pueden evitar. La Organización Mundial de la Salud informa que el 91 por ciento de la población mundial vive en lugares donde la calidad del aire excede las pautas de la OMS.
Una vez inhalados, los contaminantes del aire estimulan el sistema respiratorio del cuerpo, incluida la nariz y los pulmones. Algunas células del cuerpo pueden ser directamente insultadas por estos contaminantes del aire, su membrana puede romperse, su secreción puede ser desordenada y pueden enviarseMu explica que las moléculas de señalización a otros órganos para respuestas posteriores. Los metabolitos son todas estas membranas rotas, productos secretados y señales.
"Capturar estas moléculas nos dice qué sucede cuando las personas están expuestas a la contaminación del aire", dijo Mu.
La contaminación del aire también induce estrés oxidativo celular, que rompe las membranas celulares.
Los investigadores descubrieron que algunas moléculas que sirven como bloques de construcción de las membranas celulares se elevaron cuando aumentaron los niveles de contaminación del aire. Las membranas celulares rotas liberan diferentes tipos de moléculas de lípidos. Algunas de estas moléculas de lípidos, con la ayuda de enzimas, se convierten en moléculas inflamatorias,que podría ser dañino para el cuerpo.
"Lo bueno es que también encontramos algunas moléculas protectoras, a saber, antioxidantes, que también aumentaron cuando la contaminación del aire es alta, lo que indica que nuestro cuerpo tiene un sistema de defensa para reducir el daño", dijo Mu.
Estudios como este pueden ayudar a identificar a las personas más vulnerables a la contaminación del aire, así como a encontrar posibles vías biológicas para guiar el tratamiento que reduce el daño al cuerpo, dijo Mu.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Buffalo . Original escrito por David J. Hill. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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