Incluso los niveles de contaminación del aire ‘seguros’ pueden dañar el cerebro en desarrollo, encuentra un estudio

Se sabe que la contaminación del aire contribuye a la aparición de enfermedades, razón por la cual reguladores como la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) establecen límites a las emisiones. Pero la creciente evidencia sugiere que incluso los niveles de contaminación que durante mucho tiempo se consideraron seguros pueden aumentar el riesgo de problemas de salud, incluso en el cerebro.

Ahora, una investigación de la Escuela de Medicina Keck de la USC ha demostrado que incluso los niveles de ciertos contaminantes considerados seguros por la EPA están relacionados con cambios en la función cerebral a lo largo del tiempo. El estudio, recién publicado en la revista Medio Ambiente Internacional, utilizó datos de escaneo cerebral de más de 9,000 participantes en el estudio Desarrollo cognitivo del cerebro adolescente (ABCD), el estudio nacional más grande jamás realizado sobre la salud cerebral de los jóvenes. Los niños expuestos a más contaminantes mostraron cambios en la conectividad entre varias regiones del cerebro. En algunas áreas, tenían más conexiones de lo normal; en otras áreas, tenían menos.

«Una desviación en cualquier dirección de una trayectoria normal de desarrollo cerebral, ya sea que las redes cerebrales estén demasiado conectadas o no lo suficiente, podría ser dañina en el futuro», dijo Devyn L. Cotter, MSc, candidato a doctorado en neurociencia en la Escuela Keck. de Medicina y primer autor del estudio.

La comunicación entre regiones del cerebro nos ayuda a navegar prácticamente cada momento de nuestro día, desde la forma en que captamos información sobre nuestro entorno hasta cómo pensamos y sentimos. Muchas de esas conexiones críticas se desarrollan entre las edades de 9 y 12 años y pueden influir en si los niños experimentan un desarrollo cognitivo y emocional normal o atípico.

«La calidad del aire en todo Estados Unidos, aunque es ‘segura’ según los estándares de la EPA, está contribuyendo a los cambios en las redes cerebrales durante este momento crítico, lo que puede reflejar un biomarcador temprano de un mayor riesgo de problemas cognitivos y emocionales más adelante en la vida», dijo Megan M. Herting, Ph.D., profesor asociado de ciencias de la población y la salud pública en la Escuela de Medicina Keck y autor principal del estudio.

Cambios en la conectividad cerebral

Para explorar el vínculo entre la contaminación del aire y el desarrollo del cerebro, Herting, Cotter y sus colegas analizaron resonancias magnéticas funcionales de 9497 participantes en el estudio ABCD. Se recogieron escáneres cerebrales de referencia de niños de entre 9 y 10 años, y se recogieron escáneres de seguimiento de un subconjunto de niños dos años después, lo que permitió a los investigadores observar cómo cambiaba la conectividad cerebral con el tiempo. En particular, analizaron las redes cerebrales prominentes, frontoparietales y de modo predeterminado, así como la amígdala y el hipocampo, regiones clave del cerebro que se sabe que están involucradas en la emoción, el aprendizaje, la memoria y otras funciones complejas.

Luego, los investigadores utilizaron la EPA y otros datos para mapear la calidad del aire en la residencia de cada niño, incluidos los niveles de partículas finas (PM_2.5), dióxido de nitrógeno (NO₂) y ozono troposférico (O₃). Luego utilizaron herramientas estadísticas avanzadas para investigar cómo los niveles de contaminación del aire se relacionan con los cambios en la conectividad cerebral a lo largo del tiempo. En otras palabras: ¿los cerebros jóvenes se desarrollan de manera diferente cuando están expuestos a más contaminación?

Mayor exposición a PM_2.5 estuvo relacionado con aumentos relativos en la conectividad funcional entre regiones, mientras que una mayor exposición a NO₂disminuciones relativas previstas en la conectividad. Exposición a niveles más altos de O₃ se asoció con mayores conexiones dentro de la corteza cerebral, pero menos conexiones entre la corteza y otras regiones, como la amígdala y el hipocampo.

Para descartar otros factores que podrían explicar las diferencias en el desarrollo del cerebro, los investigadores controlaron el sexo, la raza/origen étnico, el nivel de educación de los padres, los ingresos del hogar, la ubicación urbana frente a la rural y la estacionalidad, ya que la contaminación del aire varía entre los meses de invierno y verano.

Reglas más estrictas sobre la calidad del aire

Los hallazgos podrían incitar a los reguladores a considerar la salud del cerebro, además de la salud pulmonar y cardiometabólica, cuando establezcan o ajusten las recomendaciones para la calidad del aire. Si bien la EPA propuso fortalecer los estándares para PM_2.5 a principios de este año, las pautas para NO anual₂ no han cambiado desde que se establecieron por primera vez en 1971.

«En promedio, los niveles de contaminación del aire son bastante bajos en los EE. UU., pero todavía estamos viendo efectos significativos en el cerebro», dijo Cotter. «Eso es algo que los formuladores de políticas deben tener en cuenta cuando están pensando en endurecer los estándares actuales».

Cotter, Herting y sus colegas tienen como objetivo observar más de cerca la composición química de los contaminantes para determinar cómo y por qué causan daño en el cerebro, lo que podría ayudar a refinar aún más las regulaciones. También planean continuar usando datos del estudio ABCD para analizar la salud del cerebro a lo largo del tiempo.

«A largo plazo, ¿conduce esto a un riesgo de psicopatología que continúa aumentando durante la adolescencia media o tardía? ¿Cómo afecta esto la trayectoria de salud mental de las personas?» dijo Herting.