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Así pasan los contaminantes desde el pulmón a la sangre

Un experimento con nanopartículas de oro inhaladas por humanos y ratones ha confirmado que las diminutas partículas que respiramos en ambientes contaminados se transfieren del pulmón al torrente circulatorio, acumulándose en los tejidos inflamados de los vasos sanguíneos.

Según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), alrededor del 72% de las muertes prematuras relacionadas con la contaminación del aire se produce por cardiopatía isquémica y accidente cerebrovascular (ictus). El otro 28% se asocia a la enfermedad pulmonar, infecciones respiratorias y cáncer de pulmón.

Los mecanismos por los cuales la inhalación de las nanopartículas puede causar problemas cardiovasculares agudos están por averiguar, pero es obligatorio hacerse esta pregunta: ¿las nanopartículas inhaladas que se transfieren del pulmón a la sangre contribuyen directamente a desarrollar una enfermedad cardiovascular? Los científicos sospechaban que las nanopartículas que inhalamos al respirar aire contaminado viajan desde los pulmones al torrente sanguíneo, pero no había evidencias que demostraran esta suposición para el caso de los seres humanos. Tampoco se conocía cómo esas partículas pueden afectar a los vasos sanguíneos y al corazón.

Para resolver esta cuestión, investigadores de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) y el Instituto Nacional de Salud Pública y Medio Ambiente (Países Bajos) han utilizado técnicas especiales de microscopía y espectroscopia para rastrear el camino que siguen nanopartículas de oro después de ser inhaladas. El estudio se publicó en la revista ACS Nano.

Para el estudio se reclutaron a 14 voluntarios sanos y 12 pacientes quirúrgicos. Así como también se aplicó el mismo experimento en ratones. Todos inhalaron las nanopartículas de oro, utilizadas de forma controlada en experimentos con imágenes médicas y suministro de fármacos. Poco después de la exposición, las nanopartículas se detectaron en la sangre y en la orina entre 15 minutos y 24 horas más tarde y todavía estaban presentes en ambos fluidos hasta tres meses después. “Los niveles fueron mayores tras la inhalación de partículas de 5 nm de diámetro en comparación con las de 30 nm”, señalan los investigadores.

Los experimentos con ratones también detectaron una acumulación de esas partículas en la sangre y el hígado tras la exposición pulmonar, con diámetros entre 2 y 200 nm, aunque las inferiores a 10 nm fueron las más transferidas. Según los investigadores, el resultado más destacable fue el hecho de que las nanopartículas parecen acumularse preferentemente en regiones vasculares inflamadas, como las placas carotideas de pacientes con riesgo de ictus.

Cuando la placa –un material graso– se acumula dentro de las arterias se produce ateroesclerosis (endurecimiento y estrechamiento de las arterias). El bloqueo o estrechamiento de la arteria carótida puede provocar la formación de un coágulo (trombo) de manera súbita, lo que puede acabar en accidente cerebrovascular.

“La transferencia de las nanopartículas inhaladas hacia la circulación sistémica y la acumulación en los sitios con inflamación vascular ofrece un mecanismo directo que puede explicar la relación entre las nanopartículas ambientales y las enfermedades cardiovasculares, con importantes implicaciones para gestionar el riesgo cuando se usan nanomateriales artificiales”, concluyen los autores.