La exposición a la contaminación atmosférica durante los primeros años de vida puede tener efectos duraderos en la sustancia blanca del cerebro

La exposición a ciertos contaminantes, como las partículas finas (PM_2,5) y los óxidos de nitrógeno (NO_x), durante el embarazo y la infancia se asocia con diferencias en la microestructura de la sustancia blanca del cerebro, y algunos de estos efectos persisten a lo largo de la adolescencia. Estas son las principales conclusiones de un estudio liderado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) , centro impulsado por la Fundación ”la Caixa”. Los resultados, publicados en Environmental Research , subrayan la importancia de abordar la contaminación atmosférica como un problema de salud pública, especialmente para las mujeres embarazadas y los niños.

Cada vez hay más pruebas de que la contaminación atmosférica afecta al desarrollo neurológico de los niños. Estudios recientes con técnicas de imagen han analizado el impacto de los contaminantes atmosféricos en la sustancia blanca del cerebro, la cual juega un papel crucial en conectar las distintas regiones cerebrales. Sin embargo, estos estudios eran limitados en el sentido de que sólo analizaban un punto temporal y no seguían a los participantes durante toda la infancia.

“Pensábamos que seguir a los participantes durante toda la infancia e incluir dos evaluaciones de neuroimagen para cada niño arrojaría nueva luz sobre si los efectos de la contaminación atmosférica en la sustancia blanca persisten, se atenúan o empeoran”, afirma Mònica Guxens, investigadora de ISGlobal. Y es precisamente lo que ella y su equipo hicieron.

El estudio incluyó a más de 4.000 participantes que habían sido seguidos desde su nacimiento como parte del Estudio Generación R en Rotterdam, Países Bajos. El equipo de investigación calculó el nivel de exposición a 14 contaminantes atmosféricos durante el embarazo y la infancia, en función del lugar de residencia de las familias. De 1.314 niños y niñas, las y los investigadores pudieron utilizar datos de dos escáneres cerebrales -uno realizado hacia los 10 años y otro hacia los 14- para examinar los cambios en la microestructura de la materia blanca.

Algunos efectos persisten, otros disminuyen con el tiempo

El análisis descubrió que la exposición a determinados contaminantes, como las partículas finas (PM_2,5) y los óxidos de nitrógeno (NO_x) , estaba relacionada con diferencias en el desarrollo de la materia blanca del cerebro. En concreto, una mayor exposición a PM_2,5durante el embarazo y una mayor exposición a PM_2,5, PM₁₀, PM_2,5-10y NO _X durante la infancia se asociaron con niveles más bajos de una medida denominada anisotropía fraccional , que mide cómo se difunden las moléculas de agua dentro del cerebro. En cerebros más maduros, el agua fluye más en una dirección que en todas, lo que da valores más altos para este marcador. Esta asociación persistió a lo largo de la adolescencia (es decir, también se observó en el segundo escáner), lo que sugiere un impacto a largo plazo de la contaminación en el desarrollo cerebral. Cada aumento del nivel de exposición a la contaminación atmosférica correspondía a un retraso de más de 5 meses en el desarrollo de la anisotropía fraccional.

“Creemos que la menor anisotropía fraccional es el resultado de cambios en la mielina, la vaina protectora que se forma alrededor de los nervios, más que en la estructura o el empaquetamiento de las fibras nerviosas”, afirma Michelle Kusters, investigadora de ISGlobal y primera autora del estudio. No se conoce del todo cómo afectan los contaminantes atmosféricos a la mielina, pero el efecto podría resultar de la entrada de pequeñas partículas directamente al cerebro o de la producción de mediadores inflamatorios por el organismo cuando las partículas entran en los pulmones. En cualquier caso, esto provocaría neuroinflamación, estrés oxidativo y, finalmente, muerte neuronal, como se ha documentado en estudios con animales.

El estudio también descubrió que algunos contaminantes estaban relacionados con cambios en otra medida de la sustancia blanca, llamada difusividad media, que refleja la integridad de la sustancia blanca y que tiende a aumentar a medida que el cerebro madura. Una mayor exposición a contaminantes como el silicio en partículas finas (PM_2,5) durante el embarazo se asoció a una difusividad media inicialmente mayor, que luego disminuyó más rápidamente a medida que los niños y niñas crecían. Esto indica que algunos efectos de la contaminación atmosférica pueden disminuir con el tiempo.

Implicaciones para políticas públicas

El estudio sugiere que la exposición a la contaminación atmosférica, tanto durante el embarazo como en la primera infancia, puede tener efectos duraderos en la sustancia blanca del cerebro. “Aunque el tamaño de los efectos sea pequeño, esto puede tener un impacto significativo a escala poblacional ”, afirma Guxens.

Es importante destacar que estos resultados se dieron en niños y niñas expuestos a concentraciones de PM_2,5y PM ₁₀ superiores a los valores máximos recomendados actualmente por la OMS, pero inferiores a los recomendados actualmente por la Unión Europea. “Nuestro estudio respalda la necesidad de unas directrices europeas más estrictas sobre la contaminación atmosférica, que se espera sean aprobadas en breve por el Parlamento Europeo ”, añade Guxens.

En un estudio anterior, Guxens y su equipo demostraron que la microestructura de la sustancia blanca también puede verse afectada por la exposición temprana al calor y al frío , especialmente en menores que viven en barrios pobres.

Referencia

Kusters MW, Lopez-Vicente M, Muetzel RL et al. Residential ambient air pollution exposure and the development of white matter microstructure throughout adolescence . Environ Res. 2024. doi: 10.1016/j.envres.2024.119828.2024.