Publican articulos del impacto en salud publica vinculados con la contaminacion

Por su calidad científica e investigación, la Universidad de Sonora consolida su posición en la frontera del conocimiento con la reciente publicación de tres artículos en revista internacionales de alto impacto. Los trabajos tocan el área de contaminación ambiental y fueron desarrollados de manera interdisciplinaria por académicos de los departamentos de Geología y de Investigación en Física de la casa de estudios.

Los estudios se enfocan en la identificación de partículas que se conocen como contaminantes emergentes, que no están contemplados en la normatividad mexicana y pueden tener efectos nocivos en la salud, son tres temas que están conectados a través de un esfuerzo de varias disciplinas para reconocer estos compuestos en matrices ambientales y ofrecer una solución al problema con herramientas propias de la física y geología ambiental.

La primera investigación trata del primer reporte en el mundo de la presencia de rutilo como nanopartículas en la atmósfera urbana, siendo como muestra la ciudad de Hermosillo; la segunda notifica que la Universidad de Sonora es la primera institución mexicana en desarrollar y publicar la técnica de bioaccesibilidad pulmonar de partículas, y el tercer trabajo presenta el primer reporte a nivel internacional de partículas refractarias derivadas de catalizadores de automóviles en matrices ambientales.

El rutilo representa un riesgo importante para quien lo respira: Martín Rafael Pedroza Montero

Referente a la primera publicación, Martín Rafael Pedroza Montero, adscrito al Departamento de Investigación en Física (Difus), dijo que se enfocó a un contaminante que contenía titanio, en el cual identificó y separó las muestras ambientales. El reto se presentó al modificar los protocolos ambientales estándares para el particulado atmosférico, dónde se concluyó que el contaminante era el dióxido de titanio (TiO2), en una fase cristalina denominada rutilo, y que por su tamaño nanométrico representa un riesgo importante para la población que lo respira.

“Parece fácil este proceso, pero había que modificar protocolos diseñados para las otras categorías de partículas, ya que para adaptar tal protocolo de extracción se requirió de un conjunto de herramientas provenientes de las disciplinas de química, física y biología. La presencia del rutilo, pudo tener su origen principalmente en materiales para construcción, en revestimientos, en alimentos, en pinturas y hasta en los protectores solares”, explicó.

El investigador universitario comentó que las partículas de dióxido de titanio se encuentran en tamaño muy pequeño (nanométrico) y no se disuelven, por lo que no pueden asimilarse. Asimismo, indicó que las nano y micropartículas se alojan en las partes más profundas de los pulmones, lo que promueve la inflamación, alertando al sistema inmunológico que lo trata de destruir disparando un proceso que puede generar lesiones y cicatrizaciones continuas (fibrosis); después de esto, los pulmones pierden flexibilidad y disminuyen la capacidad para respirar bien.

“Las partículas que están suspendidas en la atmósfera y que respiramos normalmente se dividen en gruesas, finas y ultrafinas. Las gruesas son las más estudiadas y tienen fuentes conocidas, pero coexisten con otras partículas finas y ultrafinas que no son tan conocidas ni están reguladas”, aseveró.

La OMS reporta hasta siete millones de muertes anuales debido a la contaminación atmosférica, y la mayoría están relacionadas con contaminantes emergentes. Éstos pueden inducir enfermedades cardiovasculares y accidentes cerebrovasculares, además de una amplia gama de enfermedades pulmonares, tales como neumopatías obstructivas crónicas, cánceres de pulmón e infecciones agudas de las vías respiratorias inferiores, principalmente en los niños.

Pedroza Montero sostuvo que al vivir en un área donde se genera polvo, estos contaminantes emergentes no sólo explicarían muchos de los cuadros de asma y tuberculosis actualmente en aumento, sino también por qué pudiéramos ser más susceptibles a la covid-19. Es decir, este problema de salud pública realza la preeminencia de nuestro trabajo, ya que no existía a la fecha ese protocolo para separar de muestras ambientales las nanopartículas e identificarlas, mencionó.

“Otro detalle interesante, y que es orgullo para la Universidad, es que la investigación se hizo completamente con recursos humanos e infraestructura propia de la institución. El reporte se presentó como un artículo regular de investigación en una prestigiosa revista internacional”, precisó.

Proteger la salud respiratoria de la gente, objetivo del estudio: Diana María Meza Figueroa

Por su parte, Diana María Meza Figueroa, docente del Departamento de Geología de la institución, expuso que en el segundo trabajo se estudió cómo estos componentes emergentes se podrían disolver en fluidos biológicos, y para ello se hicieron pruebas in vitro, bioaccesibilidad pulmonar, donde se simuló la parte interna y externa del pulmón y se prepararon soluciones sintéticas que se ponen en contacto con estos materiales ambientales, y se sigue un procedimiento para lixiviar y saber cuánto del contaminante se libera en las paredes del órgano respiratorio.

Declaró que esta publicación ayudó a entender varias cosas; entre ellas, que hay materiales que aparecen en nanopartículas, otros como micropartículas que además son hidrofóbicos, repelentes al agua, y son más fáciles de liberar en las condiciones del pulmón, y esto es interesante porque permite orientar estudios de riesgo a la salud para entender cuáles contaminantes deben de tomarse más en cuenta para proteger la salud respiratoria de la gente.

“Es la primera vez en México que se establece esta técnica para matrices ambientales, nos llena de orgullo en la Universidad porque fue un trabajo desarrollado en casa con la infraestructura y recursos humanos de la institución”, aclaró.

Añadió que hay muchos tipos de contaminantes, pero se concentró en metales y en sustancias provenientes de los autos, fases compuestos refractarios, que son importantes porque pueden dañar la salud respiratoria, y lo novedoso de este artículo es que solamente se conocen las fases compuestos refractarios en empresas o minas, donde se exponen al polvo del cuarzo o cerámica, pero poco se sabe sobre la exposición de los habitantes a estos materiales sólo por respirar.

Cada innovación tecnológica produce efectos no deseados: Marcelino Barboza Flores

De igual forma, el catedrático Marcelino Barboza Flores, adscrito al Departamento de Investigación en Física, manifestó que la tercera publicación se basó en los efectos que producen los convertidores catalíticos de los autos, que se utilizan con el objeto de disminuir la carga de contaminantes ambientales y son sistemas que utilizan un diseño sumamente complejo a partir de compuestos nanoestructurados de óxido de zirconio y óxido de cerio, el cual tiene la función de incrementar la capacidad catalítica para poder disminuir los contaminantes al exterior.

Lo sorprendente, detalló, es que por el alto calentamiento de los vehículos, y debido las temperaturas extremas de la región, se deteriora y hace que los compuestos de zirconio y cerio aparezcan en el ambiente, y al tener dimensiones muy pequeñas, del orden de micras, pueden causar severos efectos pulmonares.

“Los convertidores catalíticos representan una innovación tecnológica muy bien vendida y reconocida a nivel mundial. Sin embargo, con el uso y falta de regulaciones, normas y leyes que establezcan el cuidado del ambiente relacionadas, los convertidores catalíticos, que se utilizan desde 1972, pueden ser fuente de contaminantes emergentes y un grave problema de salud pública. En el caso de contaminación ambiental, el problema es que la sociedad incorpora muchas novedades tecnológicas, siempre para buscar mejores condiciones de vida, elevar productividad y confort, pero cada innovación tecnológica, en la mayoría de los casos, produce efectos no deseados”, apuntó.

El experto en espectroscopias biomédicas describió que se tomaron más de 100 muestras de diferentes lugares cercanos y lejanos con circulación automovilística en el municipio de Hermosillo, y se logró detectar por primera ocasión el óxido de zirconio/cerio como consecuencia del desprendimiento del uso y sin mantenimiento del catalizador. “También se centró en muestras del suelo y se determinó su existencia, lo cual fue sorprendente”, confirmó.

Unos de los objetivos fue identificar si existía el óxido de zirconio como partícula en el aire; fuimos sacando muestras, explorando suelos, polvo de los tubos de escape de los carros, y a través de las técnicas de fotoluminiscencia y termoluminiscencia se logró detectar la huella digital del óxido de circonio/cerio como contaminante, definió.

“Estamos dotados de talento de estudiantes y de investigadores, que cuando se juntan y acumulan la experiencia y toda la cantidad de trabajo, infraestructura, científicos, equipo y costos obtenidos a través de proyectos sistemáticamente financiados por Conacyt, se logra crear esto. No solamente es un proyecto académico, es un problema de alto impacto porque es de salud pública y está demostrado a nivel mundial. Las publicaciones científicas son un reconocimiento a la relevancia del tema y de los resultados”, destacó.

Como producto de estas publicaciones se desarrollan tesis de doctorado enfocadas a cómo se va desgastando el catalizador y cuáles son las implicaciones para la emisión de partículas; además, se tiene planeado proponer y gestionar al ayuntamiento de Hermosillo un programa de verificación vehicular, el cual es altamente necesario para contribuir a mejorar la salud pública de la población.

Los interesados en estudiar las aportaciones sobre la presencia de rutilo como nanopartículas en las atmósfera urbana, pueden acceder al sitio: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114006; sobre la primera institución mexicana en desarrollar y publicar la técnica de bioaccesibilidad pulmonar de partículas, puede ingresar a https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136481; mientras que el primer reporte en el mundo de partículas refractarias derivadas de catalizadores de automóviles en matrices ambientales se puede consultar en https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143384