Covid-19 y contaminación. Nuestro estudio en Bérgamo, Brescia y Milán

La contaminación del aire en la era pre-Covid alcanzó un significado pandémico, con una estimación de aprox. 10 millones de muertes en 2019. Tras la declaración de la Pandemia de COVID-19, 11.3.20 por la OMS (Organización Mundial de la Salud), varios grupos de investigación han comenzado a analizar el papel del material particulado atmosférico en la propagación, morbilidad y mortalidad del virus SARS-CoV-2. Destacando algunas correlaciones tempranas. Nuestro estudio, basado en las encuestas de calidad del aire realizadas por ARPA en Bérgamo, Brescia y Milán, en enero y febrero de 2020, y los datos epidemiológicos sobre Covid-19, en una vista previa del resumen a continuación.

Contaminación del aire y Covid-19, posibles correlaciones

Covid-19, como otros virus, también se puede transmitir por aire. Y las partículas podrían desempeñar un papel portador a través del aerosol, aumentando su difusión.

la materia particulada provoca daño en las células pulmonares, aumentando el estado de inflamación y la tasa de mortalidad, con expresiones más severas de la enfermedad en las zonas más contaminadas. El virus se une al receptor ACE2 para entrar en la célula. ACE2, a su vez, genera un péptido antiinflamatorio y se sobreexpresa en respuesta a la inflamación por exposición a PM (Materia particular, partículas finas), lo que aumenta la probabilidad de que Covid19 entre en las células.

Estas suposiciones representan el punto de partida para futuros análisis sobre la correlación positiva entre la propagación de CoVid19 y la contaminación.

Transmisión aérea de virus. SARS-CoV-1 y SARS-CoV-2 en comparación

los patógenos pueden entrar en contacto con el organismo a través de diferentes mecanismos de transmisión. Ingestión (vía fecal-oral, 1), inhalación, inoculación, contacto, transmisión iatrogénica y apareamiento. El modo de transmisión más común implica la expulsión de patógenos a través del sistema respiratorio por parte de sujetos infectados y la penetración en el huésped receptor por inhalación. Las gotitas de saliva (las gotas de) del sujeto infectado, debido a su tamaño y peso relativamente importantes, recorren distancias cortas antes de caer al suelo. En este caso se refiere a la transmisión por contacto cercano.

Transmisión por aerosol se diferencia del anterior por ser una suspensión de partículas muy pequeñas (núcleos de gotitas, con un diámetro entre 0,001 y 100 micrómetros), sólido o líquido, dentro de una fase gaseosa. Estas partículas se asientan lentamente y son transportadas fácilmente por las corrientes de aire (por lo tanto, se refiere a la transmisión a larga distancia). LA núcleos de gotitas por lo tanto, pueden unirse en suspensión al aerosol y ser transportados por el aire. El virus de la influenza aviar se detectó en grandes concentraciones en el aire, por ejemplo, luego de las tormentas de polvo que ocurrieron en Asia incluso a una distancia considerable de los brotes de origen. (2)

El nuevo coronavirus Sars-CoV-2 (covid19) a su vez podría transmitirse a través de aerosoles, así como por inhalación de gotita (y en menor medida por vía fecal-oral, contacto directo y por embarazo). La transmisión aérea a través de aerosoles a mayores distancias se propone solo como una hipótesis a verificar, en un primer análisis del Prof. Wang Zhou, asistido por un comité de expertos que se ocupó de la epidemia de CoVid19 en Wuhan. (3)

Figura 1

Covid-19 pertenece a la familia de los coronavirus (CoV), una gran familia de virus respiratorios que pueden causar enfermedades de leves a moderadas y graves. Desde el resfriado común hasta síndromes respiratorios como el MERS (Síndrome Respiratorio del Medio Oriente) y SARS (Síndrome Respiratorio Agudo Severo). El nombre deriva de la observación de las proteínas presentes en la superficie, que delinean una forma de corona. El SARS provocó una epidemia más pequeña pero igualmente importante en 2003, tras la cual se han llevado a cabo numerosos estudios sobre cómo se transmite el virus.

SARS-CoV-1, cuya difusión también se analizó en un ambiente cerrado (cabina de avión), reveló propagarse por aerosol (larga distancia, 21%), contacto cercano entre individuos (gotita, 29%) y contacto con superficies (50% V. 4).

SARS-CoV-2, en el reciente análisis propuesto en The New England Journal of Medicine, revela una estabilidad del aerosol y de la superficie similar a la del SARS-CoV-1. (5) Las superficies analizadas son plástico, acero inoxidable, cobre y cartón. Se observa que CoVid19 persiste más tiempo en plástico (hasta 72 horas) y acero, menos en cobre y cartón.

Figura 2

en el aerosol, CoVid19 permanece durante 3 horas reduciendo lentamente la capacidad infecciosa. La vida media de SARS-cov-2 y cov-1 es similar en el aerosol, con un promedio de aproximadamente 1.1 a 1.2 horas. Por lo tanto, ambos virus persisten durante días en superficies y horas en aerosoles. (5) Esto explica la expansión exponencial del SARS-CoV-1 en los hospitales en 2003, con una evidente correlación entre la difusión y la eficiencia de los sistemas de ventilación. (6)

Figura 3

Numerosos estudios demostrar una asociación entre las infecciones por SARS-CoV-1 y la ventilación en los edificios, como ocurre con otros virus (sarampión, gripe aviar). Una baja velocidad de ventilación aumenta la probabilidad de propagación de virus por el aire, que circula de un ambiente a otro con un flujo turbulento que favorece el establecimiento de microambientes donde proliferan los patógenos. Por lo tanto, la distancia que recorren los virus transportados por el aerosol depende de la design de los edificios por los que circulan. Por lo tanto, se sugiere un estudio multidisciplinario para analizar este efecto y determinar la velocidad de ventilación correcta que se debe aplicar en interiores para disminuir la probabilidad de propagación de estos patógenos virales. (6)

El análisis de la transmisión interior. de virus se hizo, entre otras cosas, durante la epidemia de SARS-CoV-1. El SARS se transmite principalmente por gotita o contacto directo. El estudio de Li Y et al. (2005) demuestra la posibilidad real de transmisión aérea en una sala de hospital en Hong Kong durante la epidemia de 2003. Observando cómo i gotita comienzan a evaporarse después de la liberación y pueden disminuir de tamaño y tamaño hasta el punto de circular en el aire. En la situación planteada, tras un análisis de la distribución del aire, se demostró cómo una distribución desequilibrada de los difusores de aire provocaba la propagación del virus Sars-cov-1 en la sala donde la incidencia era superior al número de infectados. (7)

El sistema de ventilación y la transmisión aérea del virus también se analizaron dentro de un complejo residencial donde había un alto número de contagios, la Jardines Amoy, En Hong Kong. Este análisis respalda aún más la necesidad de revisar la calidad del aire interior y la design Ventilación en edificios, incluidos hogares y oficinas, hoteles y hospitales. (8)

Ventilación baja y se ha demostrado que la mala recirculación del aire en ambientes cerrados tiene un papel importante en la difusión del aire del Sars-cov1 incluso en las cabinas de los aviones. Cuando los pasajeros sintomáticos, durante el vuelo, suelten gotita que contiene el virus que puede llegar a otros pasajeros a través de aerosol. (9)

Sars-coV-1 y CoVid19 por lo que revelan modos similares de transmisión y persistencia en el aire, con posibilidad de transporte a distancias mayores que las observadas en el contagio por contacto cercano. Pero, ¿por qué el nuevo coronavirus ha tenido una tasa de propagación más alta en algunas áreas?

Partículas en el aerosol

PM, Materia particular, indica el conjunto de partículas dispersas en el aire durante un tiempo suficiente para provocar su difusión y transporte (Agencia de Protección del Medio Ambiente, EE.UU). Estas partículas, de diversa procedencia y composición, se clasifican en PM10 y PM2,5 en función de su diámetro (menos de 10 ó 2,5 micrómetros, respectivamente). Dado que las partículas finas son microscópicas, están sujetas a la inhalación involuntaria por parte de quienes viven en áreas contaminadas, con el consiguiente daño para la salud humana. Su toxicidad se ve reforzada por su capacidad para absorber otros contaminantes como los PAH (hidrocarburos aromáticos policíclicos) y los metales pesados.

Figura 4. Imagen propuesta por la EPA representa el pequeño tamaño de las partículas PM2.5 y PM10. Su pequeño tamaño es peligroso para los humanos ya que hacen que las partículas sean inhalables. https://www.epa.gov/pm-pollution/particulate-matter-pm-basics#PM

ARPA Lombardía (Agencia Regional para la Protección del Medio Ambiente de Lombardía) se asocia con la exposición de los ciudadanos a las partículas atmosféricas:

- aumenta la mortalidad prematura por enfermedades cardiorrespiratorias y cánceres de pulmón,

- aumentos en los ingresos hospitalarios por problemas respiratorios,

- bronquitis crónica.

Numerosos estudios también muestran correlaciones entre la exposición a PM y la infertilidad masculina, enfermedades neurodegenerativas, cardiovasculares y pulmonares. Según lo analizado por SIMA (Sociedad Italiana de Medicina Ambiental), el mayor riesgo se refiere a las grandes áreas urbanas del mundo donde la antropización de los territorios es alta y las personas están más expuestas a partículas (PM10 y PM2,5), ozono y nitrógeno. dióxido de carbono (NO2). La OMS, a su vez, ha señalado a la contaminación del aire como responsable de un grave riesgo generalizado para el medio ambiente y la salud humana.

Contaminación indoor, especialmente en grandes áreas urbanas, también merece consideración. También se deben realizar estudios multidisciplinarios sobre la efectividad de los sistemas de ventilación en la absorción de material particulado presente en ambientes cerrados para definir los requerimientos óptimos de los aparatos y recomendaciones para su uso. Tanto más teniendo en cuenta que el material particulado en el aerosol puede albergar patógenos como virus y bacterias.

El papel de las partículas en la transmisión viral

El aire es por tanto un vehículo. por el cual los agentes microbianos pueden moverse en el medio ambiente. Fragmentos de plantas y células, bacterias y virus, parásitos, esporas y hongos pueden formar el bioaerosol. (10) Y las partículas atmosféricas pueden actuar como portador, un vector de transporte para muchos virus. De hecho, PM también podría haber aumentado la efectividad de la propagación de virus en el aerosol, ya que crea un microambiente adecuado para su persistencia. (11) La inhalación, a su vez, transporta las partículas, sobre todo las menores de 2,5 micras (PM2,5 y partículas ultrafinas), hacia el interior de los pulmones. Permitiendo así que el virus crezca dentro del tracto respiratorio y cause infecciones.

Figura 5

microorganismos asociados a partículas contaminantes (PM10 y PM2,5), por lo tanto, pueden ser inhalados. Un análisis metagenómico de la composición de organismos presentes entre los contaminantes del aire -realizado en Beijing (China) en un período con un alto nivel de smog- identificó las secuencias de varios patógenos, incluidos los virales (0,1%, tanto en PM10 como en PM2,5. 12). Al registrar el aumento en la cantidad de patógenos para el tracto respiratorio a medida que aumenta la concentración de contaminantes. (XNUMX)

La correlación También se observó positivo entre la concentración de PM y la propagación del virus en el caso del sarampión en China. El análisis de las concentraciones de PM2,5 en 21 ciudades chinas mostró una correlación positiva con el número de casos de sarampión por día en cada ciudad. Encontrando un aumento significativo en la incidencia de la enfermedad ante un aumento de PM2,5 igual a 10μg/m3, favorecido por las condiciones climáticas. (13)

Tal análisis los datos sobre la propagación del virus respiratorio sincitial (VSR) en China en 2015 muestran la misma correlación. El virus RSV en niños causa daño pulmonar y bronquitis, y se ha observado una correlación positiva entre el virus y la concentración de PM. La contaminación aumenta el riesgo de infección por RSV. Los gráficos de la figura 6 muestran cómo la tendencia en la concentración de contaminantes tiende a seguir la tendencia en el número de niños RSV positivos. (14)

Figura 6

En los Estados Unidos, en un estudio muy reciente, se logró evidencia estadísticamente significativa sobre la relación entre la exposición a largo plazo a PM2,5 y las tasas de mortalidad por COVID-19. Los investigadores, aplicando un modelo estadístico (corregido por factores de confusión), asociaron un aumento de 1 μg/m3 en la exposición a largo plazo a PM2,5, un aumento del 15 % en la tasa de mortalidad por COVID-19. (15)

Los resultados de este artículo sugieren que la exposición a largo plazo a la contaminación del aire aumenta la vulnerabilidad a la aparición de resultados más graves de COVID-19. Estos hallazgos son consistentes con la relación conocida entre la exposición a PM2,5 y muchas de las comorbilidades, cardiovasculares y respiratorias, que aumentan en gran medida el riesgo de muerte en pacientes con COVID-19. (dieciséis)

Un análisis realizado en Lombardía en 2018 luego asoció las hospitalizaciones y el número de nuevos casos de VSR con la concentración de PM10. Los datos para el análisis fueron recopilados por ARPA (Agencia Regional de Protección Ambiental) de Lombardía. Los resultados de este análisis mostraron que en el período designado el mayor número de ingresos hospitalarios ocurrió en Milán, ciudad que había alcanzado la concentración máxima de PM10. (17)

Partículas atmosféricas y transmisión de SARS-CoV-2 en Lombardía

El informe SIMA (Sociedad Italiana de Médicos para el Medio Ambiente) sobre la posible correlación positiva entre la contaminación del aire por partículas y la propagación de virus en la población, considera PM un portador importante, que en realidad puede haber contribuido a la propagación de Covid-19. (11) Por lo tanto, la alta y rápida propagación del SARS-CoV-2 en el valle del Po podría estar relacionada con las altas concentraciones de PM que se registraron tanto en la ciudad de Wuhan (Hubei, China), con motivo del primer brote , y en Lombardía (Italia).

Figura 7

Bergamo, una de las ciudades italianas que registró el mayor número de infectados, presenta concentraciones superiores a la media anual permitida de PM10 y PM2,5 durante los meses de enero y febrero de 2020. Una unidad de control de la ciudad (a través de la estación Meucci) detectó durante a lo largo de los dos meses, se registró una concentración media diaria de 44,28 μg/m3 para PM10 y, 38,31 μg/m3 para PM2,5, ambos valores por encima de los límites máximos establecidos (respectivamente, 40 μg/m3 y 25 μg/m3. Figura 8). Detectando también durante 44 días (PM 2,5) y 33 días (PM 10) concentraciones diarias que superan la concentración media anual permitida.

Figura 8. Los dos gráficos muestran los valores de concentración de PM10 y PM2.5 en Bérgamo. La línea roja indica el límite regulatorio mientras que la línea azul indica la media en los dos meses analizados [análisis de los datos recogidos por ARPA Lombardia].

En Brescia, en el mismo intervalo de tiempo, hay un promedio de 51.49 μg/m3 para PM10 y 40.678 μg/m3 para PM2,5 (unidad de control ubicada en el Villaggio Sereno). Los valores son siempre valores por encima del umbral, como se muestra en la Figura 9. Con 46 días (PM 2.5) y 42 días (PM 10) excediendo el promedio de las concentraciones anuales permitidas.

Figura 9

En Milán, la unidad de control de ARPA en el área de Città Studi a su vez tiene concentraciones promedio de 55.59 μg/m3 para PM10 y 42.18 μg/m3 para PM2,5 en los dos meses. Con 49 y 45 días (respectivamente, para PM 2.5 y PM10) con valores de concentración diarios muy por encima de la media anual permitida.

Figura 10

Figura 11

Análisis de datos de calidad del aire. recogidos por ARPA Lombardia en los meses de enero y febrero de 2020 muestran concentraciones de PM10 y PM2,5 por encima de los límites legales. En estas mismas provincias un tendencia de alto y rápido aumento de contagios, entre finales de febrero y finales de marzo.

Figura 12

Teniendo en cuenta el período de incubación (Alrededor de 14 días) se puede observar una correlación positiva entre los datos de concentración de PM y el número de infecciones. Las altas concentraciones de PM durante enero y febrero pueden haber aumentado la tasa y la velocidad de propagación del virus, a finales de febrero/principios de marzo, en Lombardía más que en otras regiones italianas.

El material particulado atmosférico por lo tanto, podría haber jugado un papel de portador por CoVid19. Pero la correlación positiva entre la contaminación en Lombardía y el brote de la epidemia también podría deberse a otra razón.

se sabe de hecho - de datos in vitro, in vivo y de estudios epidemiológicos en poblaciones- que una exposición prolongada a contaminantes dispersos en el aire induce un estado de inflamación crónica en las células pulmonares. (18, 20, 21, 22, 24, 25, 26)

Partículas atmosféricas y daño a las células pulmonares

Numerosos estudios epidemiológicos tienen niveles de contaminación asociados a los ingresos hospitalarios por múltiples motivos, en particular enfermedades respiratorias. También se observó un aumento en la tasa de mortalidad por diversas enfermedades virales. Además de analizar el papel de las PM en la transmisión de virus, es útil comprender cómo la exposición a contaminantes puede aumentar la susceptibilidad y la gravedad de estas enfermedades. Como ya se ha visto, las PM son de pequeño tamaño y por ello pueden ser inhaladas y la inhalación repetida de estas partículas provoca daños en la salud pulmonar. La exposición a largo plazo a partículas puede inducir daños sistémicos. (18)

Exposición a la contaminación también se ha relacionado con la alta mortalidad del virus SARS-Cov-1. Cui et al (2003), utilizando el índice API (Índice de contaminación del aire), encontró más del doble de la tasa de mortalidad por SARS en regiones con API alto en comparación con aquellas con API bajo. Observándose también una probabilidad de casi el doble de contraer el virus (+84%), en zonas con un índice API moderado, en comparación con aquellas con un API bajo. Por lo tanto, los autores concluyen que la exposición sostenida a PM aumentaría tanto la incidencia como la tasa de mortalidad del virus. (19)

Figura 13

Las células de las vías respiratorias Soy el primero dirigidos partículas, pero también el objetivo principal de los virus respiratorios. Por lo tanto, es recomendable investigar la relación entre la exposición duradera de las células pulmonares a PM, la susceptibilidad del sujeto al virus y su respuesta inmune a la infección. La exposición de las células pulmonares a PM puede causar:

- estrés oxidativo, al estimular la producción de radicales libres que inducen daño dentro de las células,

- inflamación celular, tras la activación de la respuesta inmunitaria inducida por PM.

Un estudio reciente (Zerboni et al., 2019) analiza el efecto de diferentes partículas provenientes del escape de diésel, in vitro, en pulmón y células vasculares. El análisis destaca el aumento de ROS, las especies reactivas de oxígeno que representan marcador estrés oxidativo. (18)

 

 

 

 

 

 

 

Partículas del diesel (DEP) contiene muchos óxidos metálicos que son tóxicos para los humanos. Un análisis de las células pulmonares A549 demostró un aumento significativo de la IL8, la interleucina, utilizada como indicador de la respuesta proinflamatoria tras la exposición a contaminantes. (20)

los contaminantes también alteran el sistema inmunitario, modulando la respuesta antiviral de los macrófagos, células que tienen la capacidad de incorporar partículas extrañas, incluidos los microorganismos, a su citoplasma y destruirlas. De hecho, algunos estudios muestran cómo la exposición a la contaminación puede reducir la capacidad de fagocitosis de los macrófagos y, por lo tanto, su capacidad para inactivar adecuadamente los virus. (21)

Exposición a contaminantes por lo tanto, altera la respuesta inmune de las células pulmonares, induciendo un aumento del estrés oxidativo e inflamatorio. Esta condición de las células facilita el ataque de virus y aumenta la gravedad de las infecciones virales en personas expuestas a partículas en el aire. Con el doble efecto de reducir la respuesta inmune tanto al virus como al PM10. Como se encuentra en casos de inflamación de las vías respiratorias causada por el virus sincitial (VSR), causa frecuente de neumonía viral en lactantes y ancianos, en episodios de alta contaminación por PM10. (22)

el valle del po -donde se encuentra Milán, en el norte de Italia- representa una de las zonas más contaminadas de Europa. Tanto por la concentración de industrias, transporte por carretera y tráfico de automóviles, como por la conformación geográfica que la ve encerrada entre dos cadenas montañosas (Alpes y Apeninos). Se recogieron muestras de PM10 y PM2,5 recogidas en Milán (Torre Sarca) en 2010 y se administraron por inhalación a ratones, para analizar el daño que la exposición a estas partículas provoca en los pulmones. El análisis microbiológico destacó la presencia de patógenos absorbidos en el material particulado y la activación de fuertes respuestas inflamatorias en el pulmón, expresadas por altos niveles de citoquinas proinflamatorias como TNF-alfa e IL6. (23) Cabe recalcar que esta última IL6, la interleucina, es la responsable de la tormenta inflamatoria que se presenta en los casos más graves de pacientes con Covid19.

PM10 también ejerce una acción tóxica sobre el parénquima pulmonar. El análisis del contenido de BALBf (líquido procedente del lavado broncoalveolar de ratón) mostró un aumento de marcador indicando citotoxicidad. PM también contiene metales con un efecto citotóxico muy alto en las células. Además de inducir inflamación y estrés oxidativo. Se observa así un aumento importante de algunas proteínas (HO-1 y Hsp70), que indican la reacción de las células pulmonares al estrés oxidativo. (24, 25)

Exposición a partículas PM2,5 también determina una variación en la expresión de algunos genes, con efectos nocivos sistémicos en el organismo humano. Por lo tanto, la exposición prolongada a grandes cantidades de PM constituye una amenaza significativa para las personas, en particular los ancianos, que pueden parecer saludables y, sin embargo, estar comprometidos a nivel de los tejidos pulmonares y cardiovasculares. (26)

Exposición a partículas ultrafinas (UFP) es generalmente perjudicial para la salud. En este contexto, también se observó que las DEP, las partículas que se derivan de los gases de escape del diésel, son más tóxicas que las BB, las partículas que se derivan de la combustión de la biomasa. Los contaminantes, en términos generales, activan el estrés oxidativo y la respuesta inflamatoria. Después de exposiciones repetidas, el pulmón activa un mecanismo compensatorio para limitar la reacción tóxica. Y, sin embargo, se considera probable que los mediadores inflamatorios desarrollados en el pulmón se desplacen hacia el parénquima del corazón y otros órganos, provocando daños sistémicos. (27) Algunos estudios también han destacado el mayor riesgo de los pacientes con enfermedades sistémicas de desarrollar formas graves de infección por CoVid19. (28)

COVID-19 e inflamación

Coronavirus pueden generar respuestas patológicas leves o muy graves. Cuando atacan las vías respiratorias bajas provocan graves daños respiratorios que pueden ser fatales. La inflamación es un componente indispensable de la respuesta de nuestro sistema inmunitario y, sin embargo, ya para el SARS-CoV-1 se ha observado que en pacientes con peor evolución de la enfermedad se produce una 'tormenta de citoquinas', es decir, una respuesta excesiva y desregulado (29)

Covid-19 puede a su vez provocar varios efectos fisiológicos, desde los más leves como el resfriado y la fiebre hasta los más graves como la neumonía que puede empeorar en el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA), un tipo de insuficiencia respiratoria responsable de la acumulación de líquido en los pulmones y la reducción excesiva de oxígeno en la sangre. El 10% de los casos de CoVid19 pueden llegar a esta condición patológica que requiere ventilación mecánica y en algunos casos lleva a la muerte.

El curso de la enfermedad es más complejo para pacientes de edad avanzada y con otras patologías concomitantes. Y la altísima cantidad de interleucina (IL6) en la sangre es, en cualquier caso, significativa, marcador del estado inflamatorio. Por lo tanto, también se observa en este caso una tormenta inflamatoria. La respuesta inmunitaria de las células infectadas consiste en liberar citocinas que señalan la inflamación, pero un exceso de estas señales proinflamatorias puede dañar las células del epitelio pulmonar.

La Agencia Italiana de Medicamentos (AIFA) autorizó el anterior juicio. para probar medicamentos ya disponibles en pacientes con CoVid19. El enfoque es reducir la inflamación generada por una respuesta inmunológica demasiado fuerte, usando medicamentos antiinflamatorios destinados a apagar la tormenta inflamatoria. Por ejemplo, Tocilizumab es un anticuerpo monoclonal que se une al receptor de IL6 desactivándolo. Al bloquear el camino la transducción de IL6 podría por lo tanto disminuir el estado inflamatorio. (30)

las predisposiciones la tormenta inflamatoria también puede derivar de la presencia de otras patologías, (por lo que los niveles de citocinas inflamatorias son más elevados), de la edad avanzada (que desequilibra el organismo hacia un estado proinflamatorio) o de la predisposición. (31) A estos supuestos se podría añadir una predisposición debida a la exposición a PM. De hecho, se ha observado que uno de los mecanismos de acción de la PM sobre las células es el de desencadenar un estado inflamatorio, con la producción de interleucinas como IL8 e IL6. Por lo tanto, se podría plantear la hipótesis de una predisposición, por parte de los sujetos más expuestos a PM a lo largo del tiempo, a la manifestación de esta tormenta de citoquinas, después de la infección por CoVid19, con un curso más complicado de la enfermedad. Esta hipótesis podría explicar la correlación positiva entre CoVid19, la concentración de PM y la alta tasa de mortalidad en Lombardía.

Relación entre COVID-19, material particulado atmosférico y receptor ACE2

COVID-19 tiene algunas proteínas (picos), en la corona, que le permiten unirse al receptor ACE2 (enzima convertidora de angiotensina 2) en las células pulmonares y entran en ellas por endocitosis, infectándolas. ACE2 es una enzima de membrana en las células de los pulmones, las arterias, el corazón, los riñones y los intestinos que regula la presión arterial. Al catalizar la escisión del péptido vasoconstrictor (angiotensina 2) en un vasodilatador y antiinflamatorio (angiotensina 1-7).

Figura 16. ACE2 como receptor de entrada para Sars-cov2. Fuente: https://www.microbiologiaitalia.it/virologia/infezione-da-coronavirus-sars-cov2-ed-evoluzione-della-patologia-unanalisi-del-recettore-ace2-seconda-parte/

se hipotetiza que el cuerpo expresa una mayor cantidad de ACE2 en las membranas celulares, a medida que envejecemos, como respuesta compensatoria al aumento de la presión arterial que a menudo se asocia con el envejecimiento. Sin embargo, el aumento en la expresión de ACE2 también aumenta i dirigidos que permiten el acceso al virus CoVid19. Dado que algunos fármacos antihipertensivos aumentan la expresión de ACE2, es recomendable verificar esta correlación.

ACE2 entre otras cosas también tiene una función antiinflamatoria, a través del péptido angiotensina 1-7. Se ha observado que la activación de ACE2 puede reducir la gravedad del daño pulmonar por hiperoxia al inhibir la respuesta inflamatoria y el estrés oxidativo: ACE2 puede, de hecho, inhibir la señal intracelular de NFKB (camino que activa la respuesta inflamatoria) y activar la de NRF2 (camino que activa la respuesta antiinflamatoria) en defensa de ROS. (32) Entonces, por un lado, un aumento en ACE2 aumenta la probabilidad de ataque por CoVid19 pero, por otro lado, el virus al unirse a ACE2 bloquea su actividad que, en cambio, parece ser muy importante para la defensa inmune y la defensa contra la inflamación que tenemos. han visto ser la principal causa de muerte por CoVid-19.

Una exposición duradera a PM2,5 desencadena el estrés oxidativo y la inflamación, activando los dos camino arriba mencionado. Nrf2 para responder al estrés oxidativo y NFKB, que en cambio estimula el estado inflamatorio. (33) Además, la exposición a PM 2,5 induce una lesión pulmonar aguda (ALI), lesión pulmonar aguda que conduce a un aumento de la inflamación con niveles elevados de citoquinas. Se observaron efectos de PM2,5 en ratones de tipo salvaje (wt) y libres de ACE2 (knockear). Observando cómo solo en el primer (wt) daño pulmonar disminuyó con el tiempo. Confirmando el papel fundamental de ACE2 en la defensa de las células de la acción proinflamatoria de PM2,5. Pero el punto importante es que en ratones wt la exposición a PM2,5. induce un aumento significativo en ACE2. (34)

Resumiendo, ACE2 es importante porque: a) activa el camino de Nrf2 (antiinflamatorio) y en su lugar apaga NFKB (inflamatorio), para evitar una respuesta desregulada a la inflamación; b) CoVid19, la unión a ACE2 altera este mecanismo; c) ACE2 se sobreexpresa después de la exposición a PM 2.5. Por lo tanto, parece plausible que la exposición a partículas atmosféricas pueda aumentar la probabilidad de infección por CoVid19 también debido al estímulo de ACE2 como la clave de entrada del virus.

Las numerosas obras Los estudios científicos informados respaldan la hipótesis de que existe una correlación entre la contaminación atmosférica y la propagación de CoVid 19. El estudio científico debe completarse, porque la correlación no significa una causalidad incontrovertible.

Perspectivas de investigación

Estos análisis sobre la correlación PM-CoVid19 sentó las bases para el inicio de una investigación más amplia. Por ejemplo, puede ser una idea interesante colocar unidades de recolección de partículas en algunos puntos estratégicos, como las salas de hospitales con poca ventilación, y analizar los microorganismos presentes por metagenómica para la búsqueda de ARN viral CoVid19. La segunda hipótesis, por otro lado, puede investigarse verificando el aumento de la infección por CoVid19 luego de la sobreexpresión de ACE2 después de la exposición a PM. Por lo tanto, se podría probar un aumento en la susceptibilidad a la infección en células pulmonares expuestas y no expuestas a PM.

Paola Palestini, Silvia Comunian, Darío Dongo

Nota:

(1) Gu J, Han B, Wang J. COVID-19: Manifestaciones gastrointestinales y posible transmisión fecal-oral. Gastroenterología. 2020;. doi: 10.1053 / j.gastro.2020.02.054

(2) Chen PS, Tsai FT, Lin CK, et al. Virus de la influenza ambiental y de la influenza aviar durante los días de tormenta de polvo y los días de fondo. Perspectiva de salud ambiental. 2010, 118 (9): 1211-1216. doi: 10.1289 / ehp.0901782

(3) Wang Zhou. El manual de prevención del coronavirus: 101 consejos basados ​​en la ciencia que podrían salvarle la vida. 2020; ISBN13: 9781510762411

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