Publicado en 'Molecular Psychiatry'
Mientras otros estudios han demostrado los efectos dañinos de la contaminación del aire en el corazón y los pulmones, éste es uno de los primeros estudios a largo plazo que muestra el impacto negativo en el cerebro, dice Laura Froken, investigadora principal del proyecto y estudiante de doctorado en neurociencia en la Universidad Estatal de Ohio.
"Los resultados sugieren que una exposición prolongada al aire contaminado puede tener efectos negativos visibles en el cerebro, lo cual podría ocasionar varios problemas de salud" apunta Fonken. "Esto podría tener implicaciones importantes y problemáticas para aquellas personas que viven y trabajan en áreas urbanas contaminadas".
El estudio aparece en línea esta semana en la revista 'Molecular Psychiatry'. Para este estudio, Fonken y sus colaboradores del departamento de neurociencia de la Universidad Estatal de Ohio trabajaron con investigadores de la universidad del Davis Heart e Institudo de Investigación del Pulmón.
En estudios previos con ratones, el grupo de investigación Davis -entre los que se encuentran Qinghua Sun, profesor asociado de ciencias medioambientales de la salud y Sanjay Rajagopalan, profesor de medicina cardiovascular - observó que el material particulado del aire causa inflamación generalizada en el cuerpo y se lo relaciona con hipertensión, diabetes y obesidad. Este nuevo estudio pretendía aplicar los resultados al efecto de la contaminación del aire en el cerebro.
"Cuanto más sabemos sobre los efectos en la salud de una prolongada exposición al aire contaminado, más razones tenemos para preocuparnos --dice Randy Nelson, coautor del estudio y profesor de neurociencia y psicología en la universidad estatal de Ohio--. Este estudio añade evidencia de los efectos negativos del aire contaminado en la salud"
En el nuevo estudio, los ratones estuvieron expuestos, unos a aire filtrado, otros a aire contaminado, durante seis horas diarias, cinco días a la semana, durante diez meses - casi la mitad del período de vida del ratón.
El aire contaminado contenía materia particulada, el tipo de polución causada por los coches, fábricas y polvo natural. Las finas partículas son diminutas, sobre los 2.5 micrómetros de diámetro o una trigésima parte del grosor común de un pelo humano. Estas partículas pueden alcanzar áreas profundas de los pulmones y otros órganos del cuerpo. La concentración de materia particulada a la que fueron expuestos los ratones es la equivalente a la que está expuesto un ser humano en algunas áreas urbanas contaminadas, según los investigadores.
Tras diez meses de exposición al aire contaminado o al filtrado, los investigadores llevaron a cabo una variedad de pruebas conductuales con los animales.
Para estudiar el aprendizaje y realizar pruebas de memoria, colocaron a los ratones en el centro de una pista iluminada y se les dio dos minutos para intentar escapar a través de un agujero que llevaba a una caja oscura en la que se sentirían más cómodos. Tras cinco días de entrenamiento para localizar el agujero de escape, los ratones que respiraron el aire contaminado tuvieron más dificultad para aprender dónde se encontraba el agujero. A los ratones expuestos al aire contaminado también les costaba más recordar dónde estaba el agujero cuando se les ponía a prueba posteriormente.
En otro experimento, los ratones expuestos al aire contaminado mostraron más comportamientos depresivos que los ratones que respiraron aire filtrado. Los ratones del aire contaminado mostraron signos de niveles de ansiedad conductuales más altos en una de las pruebas, pero no en otra de ellas. ¿Pero cómo afecta el aire contaminado a estos cambios en el aprendizaje, la memoria y el estado de ánimo? Los investigadores realizaron pruebas en el área del hipocampo del cerebro de los ratones para buscar respuestas.
"Queríamos analizar cuidadosamente el hipocampo porque esta área está asociada al aprendizaje, la memoria y la depresión", dice Foken, que junto a Nelson, es también miembro del Instituto de Investigación de Medicina del Comportamiento de la Universidad Estatal de Ohio.
Los resultados mostraron diferencias físicas claras entre el hipocampo de los ratones que fueron expuestos al aire contaminado y el de los que no lo fueron. Los investigadores buscaron específicamente las ramificaciones que crecen desde las células nerviosas (o neuronas) llamadas dendritas. Las dendritas poseen pequeños salientes llamados espinas dendríticas que transmiten señales de una neurona a otra.
Los ratones expuestos al aire contaminado tenían menos espinas dendríticas en algunas partes del hipocampo, dendritas más cortas y una complejidad celular general reducida.
"Estudios previos han mostrado que este tipo de cambios está relacionado con una disminución del aprendizaje y la memoria" dice Nelson.
En otros estudios, varios de los coautores de esta investigación del centro de investigación Davis encontraron que la exposición crónica al aire contaminado ocasiona inflamación corporal generalizada, relacionada con varios problemas de salud en humanos, incluída la depresión. Este nuevo estudio demostró que esta inflamación de baja intensidad es evidente en el hipocampo.
En los ratones que respiraron el aire contaminado, los transmisores químicos que causan inflamación -llamados cytokines inflamatorios - se mostraban más activos en el hipocampo de estos que en el de los que respiraron aire filtrado.
"El hipocampo es particularmente sensible a los daños causados por la inflamación" dice Fonken. "Sospechamos que la inflamación sistémica causada por respirar aire contaminado se extiende al sistema nervioso central".
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