Científicos chilenos advierten que malas condiciones atmosféricas en invierno podrían favorecer la propagación del SARS-CoV-2

¿Es posible que la contaminación del aire aumente la mortalidad por COVID-19? Expertos en química atmosférica, modelación atmosférica y microbiología ambiental, tras analizar el escenario que se avecina con la llegada del invierno y la contaminación del aire en tiempos de pandemia coinciden que malas condiciones en la calidad del aire "estimulan la aparición y exacerbación de enfermedades cardio-respiratorias, las que se agravan con la aparición de brotes de enfermedades infecciosas estacionales y cíclicas como la influenza, virus sincicial, adenovirus y hoy en día muy probablemente suceda lo mismo con el SARS-CoV-2". Ante este escenario, los científicos liderarán una campaña de monitoreo de contaminación atmosférica que contará con la colaboración de especialistas internacionales, y que permitirá dilucidar si el material particulado atmosférico -como el PM2.5- pueden ser un vehículo de propagación para el SARS-CoV-2 y su relación con el aumento de mortalidad por COVID-19.

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CORONAVIRUS EN CHILE AUMENTARA

En la actualidad, existe la evidencia y consenso científico suficiente para afirmar que los contaminantes suspendidos en el aire pueden penetrar el sistema cardio- respiratorio y generar graves enfermedades agudas y crónicas, incluso muertes prematuras y cáncer, respectivamente. Según estudios emitidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) el pasado 2019, nueve de cada diez personas en todo el mundo respira diariamente aire contaminado, siendo esta situación una de las grandes preocupaciones mundiales en medio de la crisis climática.

En el contexto nacional, las cifras no son más alentadoras. Según análisis del Ministerio del Medio Ambiente, en Chile mueren cerca de 4.000 personas al año debido a la exposición a la contaminación del aire, con importantes diferencias en casos de mortalidad y morbilidad en las personas de acuerdo a su situación socioeconómica, geográfica y demográfica. Ante estos antecedentes, resulta urgente conocer el avance de las investigaciones respecto a las características propias del SARS- CoV-2, virus que produce la enfermedad COVID-19, y que hasta la fecha reporta más de 4.000 contagiados en el país, aumentando diariamente. Las mayores tasas de incidencia (N° de casos por cada 100.000 habitantes) por COVID-19 se sitúan en las regiones de Magallanes, Ñuble y La Araucanía.

Para conocer más respecto al comportamiento de este nuevo coronavirus en condiciones de contaminación atmosférica, los científicos Francisco Cereceda, experto en química atmosférica, director de Centro de Tecnologías Ambientales (CETAM) y académico de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM), junto al Michael Seeger, también académico de la USM, Director del Anillo GAMBIO y especialista en microbiología ambiental; y el académico de la Universidad de Santiago de Chile (USACH), Luis Alonso Díaz, experto en modelación de la calidad del aire y evaluación de riesgos en salud, liderarán una campaña de monitoreo de contaminación atmosférica que contará con la colaboración de especialistas internacionales, y que permitirá dilucidar si el material particulado atmosférico -como el PM2.5- pueden ser un vehículo de propagación para el SARS-CoV-2 y su relación con el aumento de mortalidad por COVID-19.

Con esta preocupación los expertos señalan que, si bien la OMS confirmó que el virus no se transmite por el aire sino que por contacto directo con una persona infectada -que puede expeler partículas (gotitas) de entre 5 a 10 micrómetros y contagiar así a otra persona en un rango menor a un metro de distancia-, los especialistas argumentan que estas gotitas podrían llegar a tener tamaños mucho más pequeños y comportarse como aerosoles, con tamaños parecidos a las partículas ultrafinas, pudiendo ser parte del material particulado fino del aire contaminado, funcionando como vehículo portador para muchos contaminantes, incluidos los virus como el SARS-CoV-2.

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“Si consideramos el virus como partículas ultrafinas, que en el caso del SARS- CoV-2 efectivamente lo son, con un diámetro de 0,12 a 0,16 µm, este se podría comportar como cualquier otra partícula ultrafina, es decir, que sigue las leyes de la física en cuanto a su movimiento y distribución en el aire”, describe Francisco Cereceda, quien ampliará estas conclusiones en una publicación académica pronta a difundirse.

Francisco Cereceda, experto en química atmosférica, director de Centro de Tecnologías Ambientales (CETAM) y académico de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM)

Francisco Cereceda, experto en química atmosférica, director de Centro de Tecnologías Ambientales (CETAM) y académico de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM)

-¿Doctor Cereceda cómo afectará a la población la contaminación atmosférica que se produce en la zona centro sur de Chile en la temporada invernal, con la propagación del coronavirus? ¿Podría impactar aumentando la curva de contagio?

Hoy en día podemos afirmar que los contaminantes del aire causan la muerte de más de 7 millones de personas en forma prematura cada año por enfermedades como cáncer, accidentes cerebrovasculares, enfermedades cardíacas y pulmonares. Con malas condiciones en la calidad del aire, se estimula la aparición y exacerbación de enfermedades cardio- respiratorias, las que se agravan con la aparición de brotes de enfermedades infecciosas estacionales y cíclicas como la influenza, virus sincicial, adenovirus y hoy en día muy probablemente suceda lo mismo con el SARS-CoV-2.

De acuerdo a esta lógica -argumenta Cereceda- con condiciones invernales de bajas temperaturas y existencia de material particulado en el aire contaminado, “el virus encontraría un ambiente más propicio para prolongar su vida media y su propagación.

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“Adicionalmente, las medidas de aislamiento social generarán que las personas permanezcan mucho más tiempo en lugares cerrados con mala ventilación y con necesidad incluso mayores de calefacción. Se agrega a esta situación, que frecuentemente los equipos de calefacción usados por las familias chilenas en la zona centro-sur del país no son los más adecuados, lo que sumado a un evidente problema económico en ciernes, producirá una tendencia natural al uso de combustibles más baratos como el querosén y la leña, combustibles que justamente generan abundancia de PUF y los contaminantes tóxicos antes señalados”.

Debido a estas condiciones, el director de Centro de Tecnologías Ambientales  afirmó que estamos en frente de  un “coctel explosivo” , que podría favorecer la duración e ingreso del virus a nuestro organismo, generando un escenario más negativo que el que se ha dimensionado, sobre todo si el punto máximo de la curva coincide con los problemas de contaminación del aire en los próximos meses.

“Esto adquiere una relevancia mayor en las ciudades del sur de Chile, donde la mala combustión de leña es ya un problema endémico y en donde hay una serie de planes de descontaminación en curso, los cuales muy probablemente el Gobierno deberá acelerar para intentar minimizar los efectos antes mencionados”, acota.

Michael Seeger, director del Anillo GAMBIO y especialista en microbiología ambiental.

Michael Seeger, director del Anillo GAMBIO y especialista en microbiología ambiental.

En la misma línea de argumentación, el especialista en microbiología ambiental, Michael Seeger, reitera que este patógeno emergente (SARS-CoV-2) es un virus de alto contagio entre seres humanos y enfatiza que en solo dos meses, el SARS-CoV-2  ha infectado a un número mayor de personas que el SARS-COV (China, 2003) durante muchos meses.  Esta relación es particularmente importante porque “hay que considerar que la mortalidad por SARS (2003) se duplicó en aquellos lugares de China que tuvieron una mala calidad del aire respecto a zonas de aire limpio, que aumentó un 84% en aquellos lugares de calidad del aire moderado respecto a aquellas de aire limpio”.

Las partículas atmosféricas funcionan como un vehículo portador para muchos contaminantes químicos y biológicos, incluidos los virus”, precisa el experto el modelación de la calidad del aire y evaluación de riesgos en salud, Luis Alonso Díaz.

“Además de ser un portador, el material particulado atmosférico constituye un sustrato que puede permitir que el virus permanezca en el aire en condiciones vitales durante cierto tiempo, en el orden de horas a días. Existe investigación científica que señala que la tasa de inactivación de virus en partículas atmosféricas, depende de condiciones ambientales como un aumento de las temperaturas y la radiación solar que favorece esa tasa de inactivación, pero una alta humedad relativa puede favorecer una tasa de difusión del virus más alta”, sostiene Díaz.

Medidas de aislamiento social

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Lo que hoy nadie discute, tanto en la área médica, como la científica y la política es que la mejor prevención son las medidas de aislamiento social como las cuarentenas preventivas, ya permiten controlar el índice de contagios y disminuir, adicionalmente los niveles de contaminación.

“Es cierto”, sostiene Cereceda. “Hemos visto en Asia, Europa y ahora en América, estas acciones como una estrategia para minimizar los impactos del virus. De manera colateral, se ha observado una mejora localizada en la calidad del aire y en las emisiones de gases de efecto invernadero como el CO2, aspecto que grafica claramente la importancia de las actividades antropogénicas en la calidad del aire, las cuales se concentran en las grandes urbes de nuestro planeta. Por ejemplo Chin mostró una reducción de un 25% de las emisiones de carbono, y en general las medidas para contener el coronavirus implicaron reducciones de entre un 15% y un 40% de la producción en sectores industriales claves de este país. Una reducción del 25% de las emisiones de China equivale a una reducción del 6% de las emisiones globales de contaminantes del aire (análisis realizado por Carbon Brief).

Michael Seeger añade que el aislamiento social es clave, como sabemos, para ralentizar la distribución del coronavirus en la población. “Este método fue utilizado en la región de Wuhan en China donde surgió el virus, lo que permitió controlar la expansión del coronavirus en esa región. Países como Italia y España y las ciudades de Nueva York y Guayaquil, aplicaron esta medida de cuarentena recién cuando el coronavirus había infectado a un gran número de personas, lo que explica el crecimiento explosivo de infectados y luego de fallecidos en estas regiones.

Efecto inverso

-Doctor Cereceda, si las medidas de aislamiento social han sido efectivas para controlar el contagio en donde se han aplicado oportunamente y de forma adicional disminuye la contaminación. ¿Por qué en Chile no debiéramos esperar resultados similares? 

-En España, Francia o China, esto se puede considerar una buena noticia, sobretodo porque en estos países están saliendo del invierno y entrando a la primavera. Sin embargo, en Chile es justamente a la inversa, estamos transitando a una condición de invierno, donde justamente se exacerban las condiciones de mala ventilación que generan una mala calidad del aire y por consiguiente un impacto negativo sobre la salud de la población.

Los datos recientes observados en las ciudades donde este fenómeno ha ocurrido -explica- muestran que estos efectos no son duraderos, es decir poseen una dinámica bastante rápida. “Una vez que se reactive nuevamente la actividad de la ciudad, la calidad del aire vuelve a empeorar. No hay que olvidar que, con la cuarentena, trasladamos la contaminación no solo a los hogares desde el punto de vista de la contaminación exterior, asociado a los sistemas de calefacción y cocción de alimentos, sino que también la instalamos al interior de las viviendas, asociada justamente a las mismas fuentes antes señaladas”.

A juicio de este experto, las viviendas actúan como verdaderos sistemas de concentración de contaminantes.

“A los contaminantes exteriores hay que sumar los denominados de “intramuros”, asociados a los procesos de preparación de alimentos (fritura, asado, tostado, etc), los aerosoles generados por los productos de limpieza y desifección; los COVs y COSVs emitidos por los material de construcción (pinturas, barnices, alfombras, aislantes térmicos y revestimientos de la casa), equipos electrónicos (impresoras, computadores, televisores, electrodomésticos de uso habitual en casa), ambientadores en aerosol y aromatizadores, entre muchos otros productos típicos del hogar. Se deberá estudiar si estos contaminantes actuarán de forma sinérgica o antagónica con el virus”.}

Luis Alonso Díaz, académico de la Usach y experto en modelación de la calidad del aire y evaluación de riesgos en salud.
Luis Alonso Díaz, académico de la Usach y experto en modelación de la calidad del aire y evaluación de riesgos en salud.

-Doctor Díaz, en su calidad de experto en modelación de la calidad del aire, qué tan relevante es la ventilación al interior del hogar

– La Federación Europea de Asociaciones Europeas de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado emitió recientemente una guía formal a los edificios para prevenir la transmisión del virus. Aumentar el flujo de aire y la ventilación es una parte clave de sus consejos. Este aspecto será esencial en el caso de nuestro país, ya que en una condición de invierno normalmente las tasas de ventilación en las casas disminuyen ostensiblemente debido a la intención razonable de las personas de mantener las condiciones de aislación térmica y ahorrar en calefacción. Bajo estas condiciones se favorecería la propagación y mayor impacto del coronavirus SARS-CoV-2.

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Lamentablemente -agrega- “en las ciudades contaminadas con humo de leña, el nivel de contaminación intramuros (Indoor air quality) es bastante elevado, incluso en algunos lugares peor que el aire atmosférico. Este nivel de exposición crónica a esos altos niveles de contaminación atmosférica ambiental e intramuros por más de 20 años, provoca que los habitantes de esas ciudades tengan un sistema inmunológico más debilitado, con importantes enfermedades cardio- respiratorias, que los hacen más vulnerables a las enfermedades infecciosas, como la influenza, bronquitis, neumonías y ahora el COVID-19”.

“En efecto, al analizar la tasa de incidencia por COVID-19 al 04 de abril de 2020, podemos observar que una de las mayores es la que ocurre en la región de La Araucanía, con una tasa de 47 casos por cada 100.000 habitantes, casi duplicando a la de la RM de Santiago, que tiene una tasa de 24,1. Pero a la misma fecha, la cantidad de víctimas fatales en La Araucanía por COVID-19 (9 casos) iguala a los de la Región Metropolitana. Desafortundamente, la región de La Araucanía, además de tener zonas altamente contaminadas, es una de las regiones con mayores índices de pobreza y bajo desarrollo humano, generando graves inconvenientes para enfrentar esta pandemia por SARS-CoV-2”.

El 2015, Díaz junto a otros científicos publicaron un estudio donde se encontró que el riesgo de mortalidad y morbilidad cardio-respiratorio por exposición aguda a la contaminación atmosférica fue lejos superior en Temuco que en Santiago.

“El exceso de riesgo fue mayor en Temuco que Pudahuel, tanto por mortalidad cardio-respiratoria de la población de adultos mayores (47%) como por los ingresos hospitalarios por EPOC (104.1%). Estos resultados demuestran que existe un mayor riesgo cuando las personas están expuestas al aire contaminado con humo de leña. Uno de los motivos es que el humo de leña tiene potentes y abundantes compuestos tóxicos, como los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos, aldehídos y cetonas, etc., que debilitan el sistema inmunológico del ser humano e irritan el tracto respiratorio, además que el mayor número de partículas de las emisiones de la combustión residencial de leña es menor a 0.5 µm (tamaño en el orden de magnitud del SARS-CoV-2), entrando más profundamente al sistema respiratorio y cardiovascular”, sintetiza.

Internacionalmente se ha descubierto -agrega Díaz- que la contaminación atmosférica exacerba los casos graves por ataques virales, tales como el SARS.

“El año 2003 se publicó un estudio científico que demostró que el riesgo de mortalidad por SARS se duplicó en aquellas zonas de China que tuvieron un aire malo respecto a un aire de buena calidad, y aumentó en 84% cuando la calidad del aire era moderada respecto a un aire limpio. Esta evidencia nos permite suponer que en aquellas ciudades de Chile con alta contaminación atmosférica podrían tener un mayor impacto por casos graves de COVID-19 este otoño-invierno, en especial en las ciudades del centro-sur de Chile.”

Campaña de monitoreo ambiental

Debido a la delicada situación que se vive en la zona centro sur del país, los científicos juntos a sus respectivos equipos de investigadores están coordinando la realización de una campaña de monitoreo de aerosoles para este invierno.

El monitoreo -explica Cereceda- “tendrá como foco la recolección de muestras de aerosoles atmosféricos del aire de ciudades como Santiago o Temuco, con la finalidad de obtener material particulado atmosférico de PM2.5 recolectado en filtros que permitan realizar al mismo tiempo una especiación química del PM2.5 y a la vez evaluar la comunidad microbiana que se ha acumulado en los mismos filtros, es decir aquella que ha sido transportada por los aerosoles, el cual ha sido usado como un vehículo de propagación de estos microorganismos infecciosos

“El coronavirus SARS-CoV-2 tiene un diámetro bastante grande, del orden de 0,12-0,16 um, por lo cual puede quedar atrapado dentro del PM2.5 recolectado en los filtros antes nombrados. La idea entonces es poder analizar la comunidad microbiana y analizar las correlaciones que pudieran existir entre la presencia del coronavirus SARS-CoV-2 y los contaminantes atmosféricos presentes en el material particulado PM2.5”, sostiene el experto en química atmosférica de la U. Federico Santa María.

Luis Alonso Díaz, añade que “los datos de monitoreo de calidad del aire se podrán correlacionar con casos graves de COVID-19 con modelos epidemiológicos, con el objetivo de determinar el nivel de riesgo por exposición aguda a las concentraciones de material particulado en distintas zonas de Chile. Estos niveles de riesgo podrían ser de gran utilidad en plataformas avanzadas de modelación de la calidad del aire que permiten generar información para una mejor toma de decisiones por parte de la autoridad y, para ayudar a generar mejores políticas públicas en materias de salud y medio ambiente”.

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