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La exposición intensiva a las partículas finas PM2.5 y a las nanopartículas tóxicas ricas en hierro, magnéticas y altamente oxidativas (CFDNP, por sus siglas en inglés), producidas por la contaminación atmosférica, desempeña un papel clave en la neuroinflamación y degeneración cerebral asociadas con casos de Alzheimer prematuro entre las y los habitantes de la Ciudad de México.
De acuerdo con investigaciones publicadas en revistas científicas como Biomolecules, Environmental Research, Environmental Science & Technology y Journal of Alzheimer’s Disease, entre otras, llevadas a cabo por un equipo de científicos mexicanos y estadounidenses, encabezados por la mexicana Lilian Calderón Garciadueñas, los signos y síntomas de la enfermedad neurodegenerativa y mortal empiezan a aparecer en la tercera y cuarta décadas de vida de las y los capitalinos.
“Los jóvenes de la Ciudad de México y su área metropolitana tienen exposiciones de por vida a estos contaminantes tóxicos por encima de los estándares de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos”, señalan los científicos en el artículo La enfermedad de Alzheimer comienza en la niñez en la contaminada Área Metropolitana de la Ciudad de México. Una gran crisis sanitaria en marcha, publicado en la revista Environmental Research (https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.109137).
Los investigadores analizaron las autopsias de 134 capitalinos y encontraron que en el 99% de ellos había en sus tejidos cerebrales altas concentraciones de nanopartículas ricas en hierro, magnéticas y altamente oxidativas, derivadas de estos contaminantes y la fricción de neumáticos, CFDNP.
Asimismo, encontraron que el 66% de los habitantes mayores de 30 años hay daños en el tronco del encéfalo y deterioro cognitivo, que además de los deterioros cerebrales se refleja en una disfunción central auditiva.
Los científicos señalan como la fuente más peligrosa de estos contaminantes a los vehículos que usan diésel como combustible ya que no están regulados, a pesar de que dominan las emisiones de contaminantes en la Ciudad de México, lo que expone a la población a altas concentraciones de partículas tóxicas.
“Tanto las partículas PM2.5 y las nanopartículas tóxicas CFDNP desempeñan un papel clave en el desarrollo de la neuroinflamación y la neurodegeneración en los jóvenes urbanos”, afirman los científicos. “Se está produciendo una grave crisis sanitaria con repercusiones sociales, educativas, judiciales, económicas y negativas en general, para la salud de 25 millones de habitantes”.
Las investigaciones encontraron que estas partículas tóxicas, al acumularse a lo largo de los años, generan la proliferación de dos proteínas llamadas Tau y beta amiloide, que son precursoras de las placas cerebrales que generan la enfermedad de Alzheimer y que al sumarse a la predisposición genética de las personas que poseen una variante genética susceptible, llamado alelo del gen APOE4, se incrementa notablemente la aparición y progresión de la enfermedad, hasta dos o tres décadas antes.
Estos efectos se manifiestan desde la niñez de las y los capitalinos quienes son blanco de los contaminantes del aire y padecen déficits cognitivos, así como cambios metabólicos y estructurales del cerebro.
Los jóvenes residentes que viven en el área metropolitana de la Ciudad de México, en comparación con los sujetos que viven en ciudades más limpias, exhiben un desequilibrio cerebral temprano en los genes involucrados en la oxidación, estrés, inflamación y respuestas inmunes innatas y adaptativas.
“Hay acumulación de las proteínas asociadas a las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer y de Parkinson entre los jóvenes de la capital mexicana”, señalan los científicos en sus hallazgos.
Cabe señalar que la OMS indica que en el mundo hay alrededor de 55 millones de personas que padecen demencias de las cuales entre el 60% y 80% padecen Alzheimer. En México, de acuerdo con el subregistro de la Secretaría de Salud, un millón 300 mil personas padecen Alzheimer, de las que el 60% son mujeres.
Cuádruple aberrante del Alzheimer y Parkinson
En otro estudio publicado en Journal of Alzheimer’s Disease, en enero de 2023, los científicos informaron la realización de análisis en 203 autopsias forenses de personas mayores de 40 años en la Ciudad de México que estuvieron expuestas a altas concentraciones de partículas ultrafinas PM2.5 y nanopartículas; en ellas encontraron cuatro de los precursores patológicos de la enfermedad que ocasiona la demencia más común en el planeta: Alzheimer, así como del Parkinson.
Estas son la proteínas Tau hiperfosforilada, que daña y desintegra las microestructuras de las neuronas, y la proteína beta amiloide o ß-amiloide, que ocasiona la acumulación de placas al exterior de las células en el tejido cerebral de las personas con Alzheimer. También encontraron la proteína a-sinucleína, una de las responsables del Parkinson, y la molécula TDP-43 que se produce en el núcleo de las células y ocasiona males neurodegenerativos.
La presencia de estas cuatro proteínas, que los científicos llamaron “cuadruple aberrante”, generan en los adultos jóvenes déficits cognitivos, anomalías del equilibrio y marcha, atrofia frontal, temporal, caudada y cerebelosa en la resonancia magnética (consultar en: 10.3233/JAD-220850).
Asimismo, al analizar a 2 mil 466 voluntarios de la Ciudad de México, con educación universitaria, descubrieron la asociación entre caídas, probable trastorno de conducta del sueño con movimientos oculares rápidos, síndrome de piernas inquietas e insomnio, indicativos de la acumulación de PM2.5 y nanopartículas CFDNP.
También hallaron una asociación estrecha entre las partículas tóxicas con las caídas al menos una vez en el último año, en el 29% de los voluntarios. Asimismo, el 43% de los participantes se quejó de despertarse temprano, y el 35% de insomnio al iniciar el sueño.
Esto indica, de acuerdo con el estudio, una asociación sólida entre las proteinopatías mal plegadas con la excitación crítica del tronco encefálico y los centros motores, que podrían desempeñar un papel crucial en las enfermedades neurodegenerativas y letales.
Por ello, los científicos recomiendan hacer más investigaciones para caracterizar la composición química de las partículas contaminantes del aire, las fuentes de emisión y las concentraciones de exposición acumuladas, así como su relación con los trastornos del sueño profundo REM y el síndrome de piernas inquietas, entre los capitalinos.
Impacto de las nanopartículas tóxicas
El impacto de los contaminantes del aire en la salud pública comienza en el útero y no puede ignorarse, indican los científicos en un artículo publicado en la revista Frontier in Neurology (https://doi.org/10.3389/fneur.2022.901447).
La contaminación del aire, señalan, afecta nuestra salud desde la vida intrauterina y se ha demostrado con el hallazgo de nanopartículas sólidas altamente reactivas y tóxicas CFDNP en los cerebros humanos fetales semanas después del nacimiento.
Observaron que la barrera placentaria no limita el acceso de estas partículas ambientales, por lo que causan cambios neuronales y endoteliales subcelulares que plantean preocupaciones médicas, incluidas las consecuencias neurológicas y neurodegenerativas de por vida.
Los investigadores se plantean: “¿Cómo manejamos, como proveedores de salud, la presencia de proteínas cuádruples aberrantes en los cerebros de niños y adultos jóvenes altamente expuestos? ¿Qué podríamos decirles a los padres de jóvenes urbanitas con problemas de conducta? ¿A los profesores que se preguntan sobre el bajo rendimiento académico en las aulas? ¿O a la mujer joven con un trastorno de conducta del sueño (RBD) con movimientos oculares rápidos?”.
El Alzheimer, indican, es producto no solo de un factor sino de la presencia constante y continua de biomarcadores que podrían iniciar incluso desde la niñez.
Por ello, porponen que para enfrentar esta situción se debe cambiar el concepto de las enfermedades neurodegenerativas, cuando se trata de personas expuestas a la contaminación del aire durante largos periodos.
Esto plantea controversia por la duración de las etapas preclínicas, ya que se están detectando déficits cognitivos desde la infancia asociados con alteraciones estructurales cerebrales, así como daños cognitivos en adultos jóvenes; por lo que la estimación de 10 años para la duración del Alzheimer preclínico, o los síntomas iniciales de 4 años y la demencia de 6 años, no tiene nada que ver con los hallazgos reportados en sus investigaciones.
Identificaron las proteínas cuádruple aberrantes en autopsias forenses de personas del área metropolitana de la Ciudad de México fallecidos en accidentes, homicidios y suicidios, y en el 99.5% de los casos presentaban características distintivas de Alzheimer; el 23%, de enfermedad de Parkinson; y el 18%, con patologías TDP-43 neurodegerativas.
Con daños tempranos y progresivos de la unidad neurovascular y las anomalías extensas de los orgánulos asociados a la presencia de nanopartículas tóxicas, los científicos sugieren la urgencia de desarrollar métodos de diagnóstico temprano de enfermedades neurodegenerativas, así como el replanteamiento de la definición de etapas preclínicas por la presencia de las proteínas neuronales aberrantes.
Para los 25 millones de residentes del área metropolitana de la Ciudad de México que están expuestas regularmente a partículas finas PM2.5, en concentraciones superiores al estándar promedio anual y las altas concentraciones de nanopartículas altamente tóxicas, la cuestión es “¿cómo protegerlos ante el desarrollo temprano y la progresión de Alzheimer, Parkinson y males neurodegenerativos desde la niñez?”, se preguntan los científicos.
Comentarios y sugerencias: @abanav / abanav@gmail.com y sapiensideas.com