Conceptos Categóricos

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y COVID-19

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y COVID-19


Cambridge, Reino Unido
Los hallazgos del estudio sugieren que la exposición a largo plazo a condiciones de aire de baja calidad aumenta el riesgo de infección por SARS-CoV-2 y de muerte por COVID-19.

Environmental Pollution 268(Part 1):1-10

Autores:
Travaglio M, Yu Y, Martins LM

Institución/es participante/s en la investigación:
University of Cambridge

Título original:
Links Between air Pollution and COVID-19 in England

Título en castellano:
Vínculos entre Contaminación Atmosférica y COVID-19 en Inglaterra

Extensión del  Resumen-SIIC en castellano:
2.98 páginas impresas en papel A4
Introducción y objetivos
  En diciembre de 2019, a partir de un número inusual de neumonías de etiología desconocida en Wuhan, China, se descubrió un nuevo coronavirus, denominado SARS-CoV-2, agente patogénico de la enfermedad COVID-19. La teoría más aceptada indica que el virus saltó varias especies animales y fue transmitido al hombre desde algunos mamíferos. A partir de la fecha de detección de los primeros casos, el SARS-CoV-2 se expandió rápidamente por todo el mundo, configurando una pandemia global. A la fecha de este estudio (setiembre 2020), en Inglaterra se han registrado más de 300 000 casos de la enfermedad y más de 40 000 muertes. Si bien se han realizado avances en el conocimiento del agente y de la enfermedad, no han sido identificados completamente los factores que afectan la gravedad y la mortalidad de la COVID-19.  Los coronavirus pertenecen a un género de virus ARN, encapsulados, no segmentados, de sentido positivo, pertenecientes a la familia Coronaviridae y al orden Nidovirales. Históricamente, las enfermedades humanas causadas por coronavirus han variado en gravedad, desde el resfrío común hasta neumonías graves. El cuadro clínico presenta habitualmente fiebre inicial y evoluciona ulteriormente a síntomas respiratorios. La mayoría de los individuos presenta una enfermedad leve, pero aproximadamente el 25% de los pacientes internados requieren cuidados intensivos por neumonía complicada.  Las investigaciones llevadas a cabo sobre la patogénesis de la COVID-19 sugieren que las formas graves de la enfermedad se asocian con una respuesta inflamatoria descontrolada, aunque los factores de riesgo predisponentes no se han aclarado completamente. Se sabe que los individuos mayores de 60 años, con enfermedades concurrentes (cardiovasculares, respiratorias, diabetes, cáncer) tienen mayor riesgo de gravedad y de muerte.  Por otro lado, varios estudios han mostrado que la exposición crónica a la contaminación atmosférica aumenta la toxicidad respiratoria y cardiovascular, por lo que se especula que esta exposición puede también contribuir a la gravedad de la COVID-19. Algunos estudios han reportado que los patrones geográficos de transmisión y de mortalidad se correlacionan con los niveles locales de contaminantes atmosféricos.  Un análisis reciente de una comisión de expertos concluyó que la contaminación atmosférica era responsable a nivel mundial del 16% de las muertes por todas las causas. Muchas de las actividades humanas (transporte, industria, minería, entre otras) producen altos niveles de contaminantes atmosféricos, como óxidos de nitrógeno y ozono, que inducen estrés oxidativo e inflamación en la vía aérea, lo que se asocia con exacerbación de enfermedades como asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, enfermedad cardiovascular y diabetes. Por otro lado, recientemente se ha mostrado que las partículas de materia transportadas por el aire (PMA) incrementan la viabilidad del SARS-CoV-2 en las áreas geográficas con alta contaminación atmosférica. Se estima que en el Reino Unido la mala calidad del aire causa aproximadamente 30 000 muertes prematuras por año. Asimismo, este país experimentó la mayor tasa de exceso de mortalidad por COVID-19 de Europa en el primer semestre de 2020.  En este estudio, los investigadores quisieron explorar la relación entre la exposición a contaminación atmosférica (individual y poblacional) y la morbimortalidad por COVID-19 en Inglaterra. Para ello, se investigaron primero las variaciones regionales y subregionales de contaminación atmosférica, por métodos de baja resolución y de alta resolución. Se analizó luego el riesgo individual de COVID-19 en una cohorte de 1464 individuos, y finalmente se analizó la correlación entre ambos datos. El estudio fue aprobado por un comité regional de ética de la investigación.   

Pacientes y métodos
  Los datos de contaminación atmosférica y de infección por SARS-CoV-2 se obtuvieron de los registros PHE (Public Health England) y NHS (National Health Service), y se agruparon en regiones: Londres, Midlands, Noroeste, Noreste/Yorkshire, Sudeste, Este, y Sudoeste. Los registros de muerte por COVID-19 se obtuvieron de la ONS (Office for National Statistics). Se computaron las muertes producidas en instituciones de salud y fuera de ellas. Los datos a nivel individual se obtuvieron de la base de datos UK Biobank.  Los datos de contaminación atmosférica provinieron de los valores AQ (air quality) determinados por la European Environmental Agency (EEA) y medidos en múltiples estaciones de monitoreo de Inglaterra. El análisis se restringió a tres contaminantes mayores: dióxido de nitrógeno (NO2), óxido de nitrógeno (NO) y ozono. Cada valor (en mg/m3) representa el promedio anual de las mediciones diarias entre 2018 y 2019.    Para el análisis exploratorio regional se utilizó un modelo lineal generalizado con las muertes por COVID-19, la exposición a los contaminantes estudiados y la densidad poblacional. Los datos se analizaron con un método de regresión binomial negativa, y se incluyeron la edad y el nivel de ingresos económicos como factores de confusión. Para el ajuste del modelo se utilizaron análisis residuales, pruebas diagnósticas y estadísticas de criterio de información. La bondad de ajuste de cada modelo de regresión se determinó por la función logarítmica de la verosimilitud y por el estadístico AIC (Akaike Information Criterion).  Los efectos de las variables independientes sobre las variables de respuesta se expresan como odds ratio (OR) con sus intervalos de confianza del 95% (IC 95%). La significación estadística se definió con un valor de p < 0.05.  

Resultados
  Para cada región analizada se reportó un mínimo de 2000 infecciones por SARS-CoV-2 y de 200 muertes entre el 1 de febrero y el 8 de abril de 2020 (el confinamiento en el Reino Unido fue aplicado a partir de mediados de marzo). El patrón espacial de distribución de las muertes por COVID-19 se correlacionó con el número de casos de COVID-19. El mayor número de muertes tuvo lugar en el área de Londres y en el área de Midlands. En estudios previos, estas dos áreas son las de mayor concentración anual promedio de óxidos de nitrógeno.  En la presente investigación se halló que las concentraciones de ozono, de NO y de NO2 eran factores predictivos significativos del número de casos de COVID-19 (p < 0.05), independientemente de la densidad poblacional en la región específica. El ozono, el NO y el NO2también se asociaron significativamente con el número de muertes por COVID-19.  Las concentraciones de NO2 mostraron un cociente de tasa de infectividad de 1.033 (IC 95%: 1.043 a 1.022) y un cociente de tasa de mortalidad de 1.031 (IC 95%: 1.040 a 1.021), lo que indica que un incremento de 1 mg/m3 en la concentración de NO2 se asoció con un incremento de 3.3% de casos y de 3.1% de muertes. Los valores de NO indicaron también una tasa de infectividad y tasa de mortalidad cercanas a 1.010. Las tasas de infectividad y de mortalidad para el ozono, en cambio, fueron menores de 1, lo que indica que altos niveles de ozono se correlacionan con menor número de casos y de muertes. La cantidad de PMA se asoció negativamente con el número de casos y no fue predictor significativo de muerte. El análisis de un rango mayor de datos (2014 a 2018) mostró también que las concentraciones de NO y de NO2 se asociaron significativamente con aumento de la infectividad de la COVID-19 (OR = 1.012; IC 95%: 1.016 a 1.008, y OR = 1.020; IC 95%: 1.027 a 1.013, respectivamente), y aumento de la mortalidad (OR = 1.015; IC 95%: 1.019 a 1.011, y OR = 1.025; IC 95%: 1.032 a 1.019, respectivamente). Se encontró también que el promedio de concentración atmosférica de ozono en el largo plazo se asoció negativamente con la mortalidad por COVID-19 (OR = 0.832; IC 95%: 0.864 a 0.801) y con la infectividad (OR = 0.774; IC 95%: 0.806 a 0.743). También se encontró una asociación negativa estadísticamente significativa entre la concentración promedio a largo plazo de PMA (partículas de 2.5 μ y de 10 μ) y los casos de COVID-19 (OR = 0.962; IC 95%: 0.981 a 0.944 y OR = 0.968; IC 95%: 0.981 a 0.955, respectivamente), aunque no para las muertes por COVID-19. El aumento en una unidad en la concentración de PMA (2.5 μ) se asoció con un incremento del 12% en los casos de COVID-19, tanto en la exposición en el año previo como en la exposición de varios años; en el caso de las partículas de 10 μ, el incremento fue de 8 por ciento.   

Discusión y conclusiones
  Para los autores, este estudio aporta la primera evidencia de la asociación entre las variaciones regionales de contaminación atmosférica en Inglaterra, los casos de SARS-CoV-2 y las muertes por COVID-19. Los óxidos de nitrógeno (NO y NO2) son los principales contribuyentes al incremento de morbimortalidad por COVID-19. Otros contaminantes analizados en el estudio fueron el ozono y las PMA (partículas de 2.5 μ y de 10 μ). La densidad poblacional, la edad y el nivel de ingresos económicos fueron incluidos en el análisis como potenciales variables de confusión.  El efecto de la exposición a contaminantes atmosféricos sobre la morbimortalidad de diversas enfermedades ha sido señalado por muchos investigadores. En el brote por SARS ocurrido unos años atrás en China, la exposición de largo plazo a contaminantes atmosféricos se asoció con desenlaces adversos. En la actual epidemia de SARS-CoV-2, en el modelo de un único año (2018), las altas concentraciones de NO2 y de NO predijeron un aumento de casos de COVID-19 y de muertes por esta causa en la fase inicial de la pandemia. El incremento de 1 mg/m3 de NO y de NO2 en la atmósfera se asoció con un aumento del 1.5% y del 2.5%, respectivamente, en la mortalidad por COVID-19.  Por otro lado, las mayores concentraciones de ozono mostraron una asociación negativa con la morbimortalidad por COVID-19. Los óxidos de nitrógeno son precursores de la formación de ozono, pero la relación entre ellos no es lineal. Se postula que en las áreas urbanas la conversión de óxidos de nitrógeno a ozono es menor, por lo que los primeros se acumulan en la atmósfera.  Si bien los mecanismos moleculares de los efectos de los contaminantes atmosféricos sobre la COVID-19 aún no han sido elucidados, se cree que estimulan una inflamación pulmonar crónica, con estrés oxidativo, infiltración de células inflamatorias en la vía aérea, inhibición de la respuesta antimicrobiana, reducción de la función fagocitaria, reducción de la función endotelial, menor eliminación de virus y facilitación de la infectividad viral. La función cardiovascular puede verse también afectada por las alteraciones pulmonares.  La observación de que la exposición a PMA incrementa el riesgo de COVID-19 coincide con la hipótesis de que los virus son vehiculizados por las partículas de la atmósfera. Los resultados de este estudio son consistentes con observaciones en Estados Unidos y en el norte de Europa, después de haber ajustado por múltiples variables demográficas y por otras variables de confusión.  Los autores reconocen algunas limitaciones del estudio, como ser, la evaluación de la exposición a contaminantes es imperfecta, debido a la relativa escasez de estaciones de monitoreo ambiental; no se discriminaron las exposiciones individuales a situaciones de alta contaminación, y las bases de datos utilizadas no tienen representación amplia de diversas etnias.  En conclusión, los hallazgos del estudio sugieren que la exposición a largo plazo a aire de baja calidad aumenta el riesgo de infección por SARS-CoV-2 y de muerte por COVID-19.    
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