Contaminantes del pulmón a la sangre

Contaminantes del pulmón a la sangre
Así pasan los contaminantes desde el pulmón a la sangre.

Un experimento con nanopartículas de oro inhaladas por humanos y ratones ha confirmado, como se sospechaba, que las diminutas partículas que respiramos en entornos contaminados se transfieren del pulmón al torrente circulatorio, acumulándose más en las zonas inflamadas de los vasos sanguíneos.

El hallazgo ayuda a explicar la asociación entre contaminación del aire y enfermedades cardiovasculares.

Visualización de nanopartículas de oro (en amarillo) en el pulmón de ratones que las han inhalado. La coloración computacional muestra también los capilares (en rojo) y los espacios alveolares (azul). / Mark Miller et al.

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 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.

Ahora, investigadores de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) y el Instituto Nacional de Salud Pública y Medio Ambiente (Países Bajos) han utilizado técnicas de microscopía y espectroscopía especializadas para rastrear el camino que siguen nanopartículas de oro después de ser inhaladas.

Para el estudio, que publica la revista ACS Nano, se reclutaron a 14 voluntarios sanos, 12 pacientes quirúrgicos y varios ratones. Todos inhalaron las nanopartículas de oro, utilizadas de forma controlada en experimentos con imágenes médicas y suministro de fármacos.

Las nanopartículas se acumulan en regiones vasculares inflamadas, como las placas carotídeas de pacientes con riesgo de ictus

Poco después de la exposición, los investigadores detectaron las nanopartículas en la sangre y la orina de los participantes. “El oro se detectó en ambos fluidos entre los 15 minutos y las 24 horas después de la exposición, y permanecía hasta tres meses después en el organismo”, destacan los autores en su estudio. “Los niveles fueron mayores tras la inhalación de partículas de 5 nm de diámetro en comparación con las de 30 nm”.

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.

Acumulación en regiones vasculares inflamadas

Pero si hay un resultado que destacan especialmente los investigadores es 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.

Los nuevos hallazgos muestran que las nanopartículas pueden viajar desde los pulmones hacia el torrente sanguíneo y llegar a zonas susceptibles del sistema cardiovascular, como las placas carotídeas, con lo que aumenta la probabilidad de un ataque al corazón o un derrame cerebral, según los investigadores.

“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 el vínculo entre las nanopartículas ambientales y las enfermedades cardiovasculares, con importantes implicaciones para gestionar el riesgo cuando se usan nanomateriales artificiales”, concluyen los autores.

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