Como una consecuencia de la creciente urbanización, más de 90% de la población vive en lugares donde la calidad del aire no cumple las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS). La OMS fija los límites de exposición diaria para las MP2.5 y las MP10 en 25 μg/m3 y 50 μg/m3, de manera respectiva, con un límite de exposición anual acumulado para las MP2.5 inferior a 10 μg/m3 (Organización Mundial de la Salud 2021). En este sentido, la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) informó que la mayoría de los habitantes de las ciudades se expusieron en los últimos años a niveles superiores a los recomendados por la OMS (74% y 42%, de manera respectiva, para las MP2.5 y MP10). La AEMA estima que 7 millones de personas mueren de forma anual debido a la exposición a la CA y en Europa la CA persiste como el mayor peligro para la salud ambiental que conduce a una reducción de la calidad de vida causada por las enfermedades relacionadas con la CA (Agencia Europea de Medio Ambiente 2020). El impacto en la salud se debe tanto a la exposición la CA a corto plazo (durante unas horas o días) como a largo plazo (durante meses o años). La morbilidad se vincula principalmente a las enfermedades respiratorias y cardiovasculares y abarca las enfermedades agudas, enfermedades crónicas y discapacidades a largo plazo, que van desde síntomas leves como la tos hasta afecciones más graves que pueden requerir hospitalización. Debido al hecho de que la CA afecta a toda la población a diario, incluso los efectos menos graves podrían tener importantes implicaciones para la salud pública. En este sentido, la exposición a la CA también se relacionó con la alergia respiratoria. De hecho, la exposición a la CA, y en particular a las MP, se considera uno de los principales impulsores del aumento significativo de la prevalencia de las enfermedades respiratorias alérgicas observado en las últimas décadas y un importante contribuyente al desarrollo y la exacerbación del asma. Además, se sugirió que las MP también pueden interactuar con los alérgenos transportados por el aire, mientras que la CA actúa como adyuvante que altera la inmunogenicidad de las proteínas. Como factor contribuyente, se sabe que el cambio climático (en particular la temperatura, la humedad relativa y las radiaciones ultravioletas) afecta a la abundancia y las propiedades de los bioaerosoles como portadores de aeroalérgenos.
El Véneto es una de las regiones más industrializadas de Italia y la ciudad de Padua, en particular, es una de las más contaminadas por MP en Europa. Debido a los niveles altos de CA observados en esta zona, los autores tuvieron la oportunidad de explorar y cuantificar el vínculo entre la CA y la morbilidad de las vías aéreas superiores (VAS). Por lo tanto, el objetivo principal de la presente investigación fue evaluar las relaciones entre las derivaciones urgentes de otorrinolaringología registradas en el Hospital Universitario de Padua en un año y los niveles diarios de CA, así como otros factores ambientales como las precipitaciones, la temperatura del aire y la humedad medidos en el mismo periodo. Como punto final secundario, se investigó la influencia de los niveles de aeroalérgenos en estas relaciones.
Materiales y métodos
Este estudio retrospectivo se realizó de acuerdo con los principios de la Declaración de Helsinki. Los datos se examinaron de acuerdo con las leyes italianas sobre privacidad y datos sensibles, y con el reglamento interno de la Sección de Otorrinolaringología de la Universidad de Padua.
Población considerada
El Hospital Universitario de Padua (AOUP) es un hospital terciario (docente) de la región italiana del Véneto que abarca una población de aproximadamente 210,000 personas y registra más de 70,000 derivaciones a urgencias cada año. En el presente estudio, sólo se consideraron los pacientes que ingresaron en el servicio de urgencias y que luego se remitieron a la consulta urgente de ORL durante el año 2017. En el grupo de estudio se incluyeron pacientes con trastornos de las vías respiratorias superiores, mientras que los remitidos por traumatismos faciales o inhalación de cuerpos extraños formaron el grupo de control.
Contaminación y datos meteorológicos
Las concentraciones diarias de CA (μg/m3), la velocidad del viento (km/h), la profundidad de las precipitaciones (mm), la temperatura del aire (°C), la humedad relativa mínima y máxima (%) y las concentraciones de los aeroalérgenos más comunes en la zona urbana de Padua (Alternaria, Betulaceae, Compositae, Corylaceae, Graminae) (g/m3) se obtuvieron de estaciones de control fijas operadas por la ARPAV (Agencia Regional para la Protección y Prevención del Medio Ambiente de la Región del Véneto) y que funcionan las 24 horas del día.
Análisis estadístico
Los valores medios diarios de la contaminación y la meteorología se calcularon como la media de las mediciones de 24 horas del mismo día. Los datos sobre las derivaciones se agregaron por día y se utilizó el coeficiente de correlación de Bravais-Pearson para medir la relación marginal entre los distintos indicadores. Se ajustó una regresión múltiple de Poisson para explicar el número de derivaciones con todas las variables diarias (MP10 del día de ingreso y MP10 de los días individuales de la semana anterior, factores meteorológicos, aeroalérgenos), para permitir también efectos cuadráticos. También se evaluó el efecto conjunto del sexo con las MP10, obtenido al considerar el acceso diario por sexo y estimar la interacción entre el sexo y la concentración de contaminantes. Se calcularon los valores de p para todas las pruebas, y se consideró 5% como nivel crítico de significancia. Se asumió que los valores en el rango de 0.15 > valor p ≥ 0.05 indicaban una significación marginal. Todos los análisis se realizaron con R: lenguaje y entorno para la computación estadística.
Resultados
Población
En total, 7278 pacientes (3604 hombres y 3674 mujeres) se remitieron a la consulta urgente de ORL en 2017. De ellos, 910 se remitieron por traumatismo facial o inhalación de cuerpos extraños y formaron el grupo de control. En la Tabla 1 se indican los datos demográficos de los pacientes, las MP10/MP2.5, los factores meteorológicos y los niveles de aeroalérgenos registrados, así como las características de las derivaciones de ORL en el año 2017.
Concentraciones MP2.5/MP10
Concentración de MP10 y factores meteorológicos
Se encontraron correlaciones significativas entre los niveles de MP10 y la temperatura media del aire (Fig. 2a; Tabla 2) y el nivel de humedad relativa mínima y máxima (Fig. 2b, c; Tabla 2). Hubo una correlación significativa entre el nivel de humedad relativa máxima y mínima.
Concentración de MP10 y aeroalérgenos
Entre los aeroalérgenos considerados, sólo Betullaceae y Corylaceae mostraron una correlación positiva significativa con los niveles de MP10 (Fig. 3a, b).
Factores meteorológicos y aeroalérgenos
Se encontraron correlaciones negativas entre el nivel máximo de humedad relativa y los alérgenos de Alternaria, Gramineae y Compositae, y esta última fue marginal. (Tabla 2). La temperatura media del aire se correlacionó de modo significativo con todos los alérgenos estudiados, de forma positiva con los alérgenos de Gramineae y Alternaria, mientras que de manera negativa con los demás alérgenos (Tabla 2). La profundidad de las precipitaciones (mm) se correlacionó de modo significativo sólo con los alérgenos de las Compositae (Tabla 2).
Influencia de las variables disponibles en el número de admisiones durante el año
Los niveles de MP10 no mostraron ningún efecto sobre los ingresos cuando se comparó el grupo de estudio que incluye todos los ingresos excepto los traumas faciales y las inhalaciones de cuerpo extraño con el grupo de control. Al tener en cuenta la influencia de las demás variables (factores meteorológicos y aeroalérgenos), sólo la Alternaria influyó de forma positiva en los ingresos de los pacientes del grupo de estudio si se comparan con los del grupo de control.
En el grupo de estudio, las concentraciones de MP10 no mostraron un efecto sobre la tasa de ingresos, de manera independiente del sexo. En la regresión de recuento múltiple de Poisson, al tener en cuenta también la influencia de los factores meteorológicos y los aeroalérgenos comunes, la humedad relativa máxima y los alérgenos de Compositae mostraron un efecto positivo sobre los ingresos.
Influencia de la contaminación atmosférica y las condiciones meteorológicas en los ingresos por trastornos de las vías respiratorias superiores
La Tabla 1 muestra la distribución de los pacientes del grupo de estudio según los diferentes diagnósticos. No se observó ninguna influencia de la MP10 en el número de admisiones en la subcohorte de pacientes afectados por trastornos posiblemente relacionados con la CA (pacientes con diagnóstico de rinitis/rinosinusitis, otitis media aguda, faringitis, laringitis, traqueítis y amigdalitis) (n = 1502). El mismo resultado también se encontró al considerar los efectos de los aeroalérgenos más comunes y los factores meteorológicos.
Una vez considerada cada enfermedad por separado y el efecto del nivel de MP10 en el día del ingreso en urgencias, se encontró un efecto marginal sólo para la rinosinusitis al tener en cuenta la influencia del clima y de los aeroalérgenos. El efecto se hizo significativo cuando se consideró el nivel de MP10 medido el séptimo día antes del ingreso en urgencias cuando se incluyó la influencia de los aeroalérgenos. Del mismo modo, el nivel de MP10 medido el segundo día antes del ingreso mostró un efecto positivo en los ingresos por otitis media al considerar la influencia del clima y los aeroalérgenos, mientras que el registrado el quinto día antes del ingreso tuvo un efecto positivo en los ingresos por laringitis al incluir la influencia de los factores meteorológicos. La influencia de los niveles de MP10 en los trastornos de las vías respiratorias superiores el día del ingreso (Día 0) y en diferentes días antes del mismo se recoge en la Tabla 3.
Influencia de la contaminación atmosférica y las condiciones meteorológicas en los ingresos por trastornos de las vías respiratorias superiores
Se investigaron además los ingresos por otros trastornos de la VAS. Cuando se analizaron los valores de MP10 en el día del ingreso en comparación con los del grupo de control, y al tener en cuenta también los efectos de los aeroalérgenos más comunes y los factores meteorológicos, los niveles de MP10 mostraron un efecto positivo sobre el número de ingresos sólo para la epistaxis.
Cuando se tuvieron en cuenta los efectos de los aeroalérgenos más comunes y los factores meteorológicos, el efecto no cambió. Al considerar los niveles de MP10 de toda la semana anterior al ingreso en urgencias, el nivel de MP10 medido el tercer día antes del ingreso mostró un efecto positivo de forma marginal en los ingresos por otros trastornos de la VAS. Este efecto se hizo significativo cuando se consideró el efecto adicional del nivel máximo de humedad relativa, mientras que persistió significativo de forma marginal cuando se añadió la influencia de la temperatura del aire.
Discusión
La MP ambiental es un aerosol atmosférico que puede llegar a la nariz, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y el pulmón distal. Esto hace que el tracto respiratorio sea el sistema más expuesto. En particular, las MP gruesas, con un diámetro aerodinámico de 2.5-10 μm, se depositan principalmente en la nariz, la faringe y las grandes vías respiratorias conductoras. La exposición a las MP puede aumentar el riesgo de infección al alterar diversos mecanismos de defensa del tracto respiratorio y provocar disfunción mucociliar y la fagocitosis de los macrófagos disminuye). Las MP suelen contener varias sustancias inmunogénicas, como esporas de hongos y polen, que se asociaron de forma independiente con la exacerbación de los síntomas del asma. La exposición experimental a las MP provoca estrés oxidativo, hiperreactividad de las vías respiratorias y remodelación de estas, ya sea sola o en combinación con la sensibilización alérgica. Además, se reporta la existencia de una relación dosis respuesta entre la MP y el riesgo de infección.
En el presente estudio, los niveles de MP10 se correlacionaron con factores meteorológicos lo que confirma la ya conocida relación estrecha entre las MP y las variables meteorológicas. En particular, se encontró una correlación negativa entre los niveles de MP10 y la temperatura del aire, mientras que MP10 mostraron una correlación positiva con la humedad. El aumento de las MP10 encontrado en las estaciones/días fríos podría deberse a un aumento del uso de los sistemas de calefacción en ese período y posiblemente a un tráfico vehicular más intenso, pero también a la inversión de la temperatura.
En la actualidad se acepta que la prevalencia de las enfermedades alérgicas aumentó en las últimas décadas en todo el mundo industrializado y los resultados de los autores confirman una correlación significativa entre los niveles de Betullaceae, Corylaceae y MP10. La CA, de hecho, puede influir en los aeroalérgenos, y en zonas muy contaminadas, los pólenes pueden expresar un mayor número de proteínas descritas como alergénicas. Los componentes de la CA pueden alterar las partículas de polen. Esto conduce a la liberación de moléculas paucimicrónicas (con un diámetro de 2-5 μm), lo que aumenta la penetración en las vías respiratorias superiores. Además, el cambio climático provocó variaciones de temperatura durante las estaciones. Como resultado, las plantas pueden variar su calendario de polinización y/o prolongar su período de polinización como se informó para Betullaceae, que en el presente estudio se encontró asociada con los niveles de MP10. La CA también puede ejercer una influencia directa en la producción de alérgenos y la concentración de esporas de hongos como Alternaria. Las esporas fúngicas están más influenciadas por las variables atmosféricas en comparación con los pólenes. La Tabla 2 muestra la correlación entre los alérgenos considerados y los factores atmosféricos.
Los autores no observaron efectos de los niveles de MP10 en el número total de remisiones urgentes de ORL. Sin embargo, cuando se tomó en cuenta la influencia de otras variables (factores climáticas y aeroalérgenos) la humedad relativa máxima mostró un efecto negativo en el número total de referencias a ORL. Estos resultados podrían explicarse por el hecho de que 1502 admisiones ocurrieron por la respuesta inflamatoria aguda del epitelio de las VAS, donde 19.9% (299/1502) de ellas se diagnosticaron como rinosinusitis. Además, también se observó un efecto significativo de los alérgenos de Compositae en los ingresos, de manera independiente del sexo. Al comparar el grupo de estudio de remisiones urgentes de ORL con el grupo de control, no se observó la influencia de los niveles de MP10. Sin embargo, al tener en cuenta la influencia de otras variables (factores meteorológicos y aeroalérgenos), sólo los alérgenos de la Alternaria tuvieron una influencia significativa en el número de remisiones de ORL observadas en el grupo de estudio. La Alternaria tiene esporas muy pequeñas (1-20 µm de diámetro) que pueden llegar de modo fácil a las vías respiratorias superiores e inferiores para causar inflamación y exacerbaciones asmáticas. Las esporas de Alternaria representan uno de los principales factores de riesgo de asma mortal. Al considerar los diferentes trastornos de la VAS por separado, se demostró un efecto marginal de los niveles de MP10 sobre la rinosinusitis (p = 0.07); este efecto se volvió significativo (p = 0.007) cuando se consideraron los niveles de MP10 medidos 7 días antes del ingreso en el servicio de urgencias. La influencia de MP10 en la rinosinusitis observada en este estudio confirma los resultados anteriores comunicados en grandes estudios transversales que sugieren una relación entre la rinosinusitis y la CA. Además, el efecto significativo de los niveles de MP10 sobre la epistaxis (p = 0.0198) demostrado por estes datos podría ser una consecuencia de la inflamación de la mucosa nasal causada por la CA. Además, los niveles elevados de MP10 medidos cinco días antes del ingreso en el servicio de urgencias tuvieron un efecto significativo en la incidencia de laringitis (p = 0.01), mientras que los niveles de MP10 registrados 2 días antes del ingreso influyeron de modo significativo en la aparición de otitis media aguda (p = 0.03). Una relación entre la otitis media y la CA ya se reportó por Zemek y colaboradores, que encontraron una asociación entre el acceso a urgencias por otitis media y el aumento intercuartil de los niveles de CO y NOx-2, en los meses más cálidos en las niñas y en todos los pacientes con respecto a la exposición al CO y NOx-2, y en los niños para la exposición al CO en los 2 días anteriores al acceso a urgencias. Del mismo modo, Park y colaboradores mostraron en un estudio basado en la población una relación significativa entre la CA, en especialmente las MP10, y la incidencia de otitis media en pacientes pediátricos.
La presente investigación tiene sus limitaciones. Aunque el estudio se llevó a cabo en una de las zonas urbanas más contaminadas (Padua) tanto en Italia como en Europa, sigue siendo un estudio de un solo centro y se justifica una comparación con otras zonas urbanas con niveles más bajos de MP para futuros estudios. En segundo lugar, sólo se analizaron las derivaciones hospitalarias de ORL por enfermedad de la VAS que requirieron el acceso a urgencias, aunque la incidencia de la enfermedad de la VAS registrada en el ámbito de la atención primaria podría ser diferente (posiblemente mayor).
Conclusiones
El estudio confirma la relación entre los niveles de MP10, el cambio climático y los niveles de polen (Betullaceae y Corylaceae) y destaca una influencia significativa de la Alternaria en el número de remisiones a ORL por trastornos de las vías respiratorias. Los autores no encontraron una relación clara entre la contaminación atmosférica y el número de remisiones a ORL, a pesar de que se informó de que la exposición experimental a MP provoca estrés oxidativo, hiperreactividad de las vías respiratorias y remodelación, y de que estudios anteriores muestran una asociación entre la CA y el número de remisiones a ORL. Sin embargo, los autores mostraron que los niveles de MP10 en días específicos que preceden al ingreso en urgencias se correlacionan con el número de remisiones por determinados trastornos de la VAS, lo que puede ayudar a predecir y tratar mejor los trastornos de la VAS. La identificación precisa de los factores y procesos atmosféricos responsables de la morbilidad incrementada de las VAS podría permitir la adopción de protocolos adecuados para minimizar su impacto en la salud.
Ottaviano, G., Pendolino, A.L., Marioni, G. et al. The Impact of Air Pollution and Aeroallergens Levels on Upper Airway Acute Diseases at Urban Scale. Int J Environ Res 16, 42 (2022). https://doi.org/10.1007/s41742-022-00420-x
Centro Regional de Alergia e Inmunología Clínica CRAIC, Hospital Universitario “Dr. José Eleuterio González” UANL, Monterrey, México
Dra. Med. Sandra Nora González Díaz Jefe y Profesor
Dra. Cindy Elizabeth de Lira Quezada Profesor
Dr. Alberto González Ruvalcaba Residente 1er Año
Dra. Alejandra Macías Weinmann Profesor
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