OZONO Y SALUD: EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA SOBRE LA SALUD

Un gran cúmulo de evidencias indican que la exposición a la contaminación atmosférica, a los niveles que actualmente se registran en muchas ciudades europeas, provoca serios efectos sobre la salud humana. Los efectos constatados van desde ligeras afecciones transitorias en el tracto respiratorio y la función pulmonar, pasando por periodos de actividad reducida y bajas laborales, visitas a los servicios de urgencias, ingresos hospitalarios y mortalidad. Existe además una creciente evidencia de efectos adversos de la contaminación atmosférica no solamente sobre el sistema respiratorio, sino también sobre el sistema cardiovascular. Los efectos distan de ser desdeñables. Diversos estudios recientes tratan de cuantificar los efectos sobre la salud causados por la contaminación atmosférica. Así por ejemplo, un trabajo realizado en Austria, Francia y Suiza (74.5 millones de habitantes) cifraba en 40.000 las muertes anuales atribuibles a la contaminación atmosférica, la mitad de ellas atribuibles a la contaminación debida al tráfico específicamente, que además era la causa de más de 25.000 nuevos casos de bronquitis crónica en adultos, más de 290.000 episodios de bronquitis en niños, más de 500.000 ataques de asma y más de 16 millones de jornadas con actividad reducida[1]. Entre los efectos más severos sobre la salud pública, se incluye una reducción significativa de la esperanza de vida de la población en general, que puede llegar a ser de más de un año, ligada a la exposición a largo plazo a los contaminantes atmosféricos. El proyecto “La carga global de las enfermedades” de la Organización Mundial de la Salud (OMS), ha estimado recientemente que anualmente se pierden 6.4 millones años de vida saludable en todo el mundo debido a la exposición a la contaminación atmosférica[2].

Contaminante	Efectos a corto plazo	Efectos a largo plazo
Ozono	· Efectos adversos sobre la función pulmonar	· Reducción en el desarrollo pulmonar
	· Inflamación de pulmón
	· Síntomas respiratorios
	· Incrementos en el uso de medicación
	· Aumento de bajas laborales
	· Incrementos en ingresos hospitalarios
	· Incrementos de mortalidad

En el año 2000 la OMS publicó la segunda edición de las recomendaciones sobre calidad del aire para Europa, con el fin de aportar información científica detallada acerca de los efectos sobre la salud de la exposición a distintos contaminantes atmosféricos[3]. El objetivo principal de dichas recomendaciones era servir de base para el desarrollo de medidas encaminadas a la protección de la salud. La UE empleó dichas recomendaciones como referencia para la implantación de valores límite y valores objetivo de diversos contaminantes en todos los estados miembro. En el año 2001 la oficina regional de la OMS para Europa acordó con la Comisión Europea el establecimiento de una colaboración, en el marco del programa Aire Limpio para Europa (conocido por sus siglas en inglés: CAFE), por la que se comprometió a proporcionar periódicamente una revisión científica sistemática con la información más actualizada disponible sobre calidad del aire y salud, que eventualmente sirviera para revisar y poner al día la legislación europea sobre calidad del aire. Como parte de este acuerdo en enero de 2003 un grupo de trabajo de la OMS publicó un informe dedicado a los efectos sobre la salud de las partículas en suspensión, dióxido de nitrógeno y ozono[4], que son los contaminantes más conflictivos actualmente en las ciudades europeas, ya que los niveles registrados de dichos contaminantes están por encima de los valores recomendados por la OMS en varias ciudades Europeas, entre ellas Madrid. Posteriormente, en Junio de 2004, la oficina de la OMS para Europa ha publicado la última revisión sistemática de los estudios sobre contaminación atmosférica y salud[5]. La información que se aporta a continuación procede en su mayor parte de estos dos informes.

Metodologías.

La literatura científica sobre calidad del aire y salud utiliza diferentes fuentes de información incluyendo estudios epidemiológicos, experimentos de exposición controlada de voluntarios a contaminantes, estudios toxicológicos en animales y estudios mecanísticos in vitro. Cada uno de estos abordajes tiene puntos fuertes y limitaciones, pero la integración de los resultados obtenidos a partir de las diferentes fuentes permiten extraer conclusiones fidedignas.

Los estudios epidemiológicos son valiosos porque generalmente abarcan el espectro total de susceptibilidad presente en las poblaciones humanas, incluyendo niños, ancianos y personas con afecciones respiratorias y cardiovasculares. De hecho, los efectos en dichos grupos de susceptibilidad pueden resultar predominantes en los indicadores de salud considerados. Otra ventaja de los estudios epidemiológicos es que analizan la exposición a los contaminantes en las condiciones reales de la vida diaria. Uno de los diseños epidemiológicos más utilizados en la actualidad para medir los efectos a corto plazo de la contaminación atmosférica son los estudios de series temporales. En ellos se analizan las variaciones a lo largo del tiempo de la exposición a los contaminantes y de los indicadores de salud considerados, en una población. Como medida de la exposición a los contaminantes se utilizan generalmente los datos de las redes de vigilancia de la contaminación atmosférica. Normalmente se consideran las variaciones diarias en el nivel de los contaminantes estudiados, a lo largo de un cierto período de tiempo, y se analiza su relación con las variaciones diarias de mortalidad, ingresos hospitalarios u otros indicadores de salud pública. Una de las ventajas de los estudios de series temporales es que al analizar a la misma población a lo largo de un período de tiempo, muchas de aquellas variables que pueden actuar como factores de confusión a nivel individual (hábito tabáquico, dieta, edad, género, ocupación, etc.) no necesitan ser controladas, ya que se mantienen estables en la misma población. Los factores de confusión más importantes en este tipo de estudios y que requieren ser controlados mediante métodos estadísticos son: las variaciones estacionales, las tendencias a largo plazo, las variables meteorológicas y las enfermedades graves con un comportamiento estacional como la gripe. Los principales efectos a corto plazo de la contaminación atmosférica sobre la salud van desde un aumento de la mortalidad total y por causas respiratorias y cardiovasculares, a las alteraciones del funcionalismo pulmonar y otros síntomas, pasando por un incremento en el número de visitas médicas e ingresos hospitalarios.

Para estudiar los efectos a largo plazo de la contaminación se emplean estudios de cohortes de población, en los que se efectúa un seguimiento sistemático de un grupo de población determinado durante un largo período de tiempo (varios años). Para limitar en lo posible la incidencia de otros factores (como diferentes estilos de vida, dieta, etc) sobre los resultados, se intenta escoger grupos de población homogéneos.

Uno de los inconvenientes de los estudios epidemiológicos es que en ocasiones resulta difícil atribuir los efectos observados sobre la salud a contaminantes concretos, ya que las poblaciones estudiadas se encuentran expuestas a complejas mezclas de contaminantes, y no siempre resulta factible discernir entre ellos por métodos estadísticos. Para este fin resultan útiles los estudios de exposición controlada de voluntarios, en los que sujetos seleccionados se someten a la exposición a un agente contaminante bien caracterizado. Lógicamente, dichos estudios se limitan a exposiciones moderadas, por lo general de corta duración, y se estudian alteraciones fisiológicas no muy severas y reversibles. Además, implican un número pequeño de individuos y no se incluyen sujetos con enfermedades severas, que serían los más susceptibles. Los experimentos toxicológicos con animales y los ensayos in vitro permiten realizar exposiciones en condiciones más severas, empleando técnicas invasivas para realizar estudios mecanísticos.

Mecanismo de acción del ozono

Los efectos adversos del ozono sobre la salud se deben a su potente actividad oxidante. A elevadas concentraciones el ozono causa irritación de ojos, superficies mucosas y pulmones. Se trata de un gas poco soluble en agua, de manera que no se difunde fácilmente por los tejidos, sino que reacciona con biomoléculas en la interfase aire-líquido en los pulmones. Los estudios de exposición controlada tanto en animales como en humanos han demostrado que el ozono inhalado ejerce su actividad oxidante, bien directamente sobre lípidos y proteínas o también mediante la activación de las rutas oxidativas intracelulares. En concreto, se ha demostrado la capacidad del ozono para activar los mecanismos de respuesta anti-stress de células epiteliales y células del sistema inmune alveolares, desencadenando una respuesta inflamatoria que puede provocar daños tisulares en los pulmones. Es importante señalar que dado que las reacciones oxidativas que induce el ozono están relacionadas con mecanismos de respuesta celular muy conservados entre los mamíferos, se considera que las extrapolaciones animal-humano son más fiables en el caso del ozono que para muchos otros agentes químicos, que pueden provocar efectos distintos en ratas o personas.

Recientemente se han puesto a punto nuevas técnicas no invasivas tanto para animales como para humanos, que permiten la detección de daños pulmonares e inflamación, no solamente en estudios de exposición controlada, sino también en estudios de campo con sujetos expuestos al ozono ambiental. Estos ensayos incluyen la detección en muestras sanguíneas de proteínas específicas de pulmón (que indican cambios en la permeabilidad del epitelio pulmonar), o el análisis de la presencia de marcadores de inflamación en el aire exhalado por los pulmones. Dichas técnicas no invasivas presentan una serie de ventajas tales como mayor sensibilidad y reproducibilidad, y sobre todo el hecho de que se puedan aplicar a estudios de campo, y permitan monitorizar los daños pulmonares inducidos por el ozono ambiental en grupos especialmente sensibles, como por ejemplo los niños.

La respuesta a la exposición al ozono varía mucho entre individuos por razones genéticas (genes implicados en mecanismos antioxidantes), edad (en las personas ancianas los mecanismos de reparación antioxidantes son menos activos) y por la presencia de afecciones respiratorias como alergias y asma, cuyos síntomas son exacerbados por el ozono. Un importante factor que condiciona los efectos de la exposición al ozono sobre los pulmones es la tasa de ventilación. Al aumentar el ritmo de la respiración aumenta el ozono que entra en los pulmones. Por lo tanto los efectos nocivos del ozono se incrementan al realizar ejercicio físico.

Estudios epidemiológicos

Un reciente meta-análisis[6] de estudios publicados entre 1996 y 2001, sobre los efectos a corto plazo de la exposición al O₃ , muestra un significativo incremento de la mortalidad diaria registrada (entre 0,2-0,6%) por cada incremento de 10 g/m³ en la concentración de O₃ ambiental. También se observó una correlación positiva entre las variaciones diarias de los niveles de O₃ (empleando mediciones octohorarias) y los ingresos hospitalarios por afecciones respiratorias en todas las edades (incrementos de 0,5-0,7% de ingresos hospitalarios diarios por cada incremento de 10 g/m³ en la concentración de O₃ ambiental).

A modo de ilustración de lo que suponen estas estadísticas, cabe mencionar que un reciente estudio realizado en el Reino Unido estimó, que de las 2045 muertes prematuras provocadas en este país durante la ola de calor que afectó a Europa en el verano de 2003, 593 podrían atribuirse a las altas concentraciones de ozono troposférico que se dieron aquellos días. Si se tiene en cuenta que el Instituto de Salud Carlos III estimó que en España la ola de calor provocó un exceso de 6500 muertes, y que los niveles de ozono marcaron records históricos ese verano (por ejemplo, 547 superaciones del umbral de aviso a la población en las estaciones de medición de la Comunidad de Madrid), cabe suponer que la mortalidad atribuible al ozono en España durante el verano de 2003 debió ser aun mayor.

Los estudios epidemiológicos indican que los efectos a corto plazo del ozono sobre los ingresos hospitalarios y la mortalidad tienden a aumentar con la edad. Sin embargo, la disminución de la función pulmonar atribuible al ozono afecta en mayor medida a niños y jóvenes que a personas más adultas. No se han detectado diferencias de género consistentes.

Tradicionalmente, el interés de los medios de comunicación, público en general y las autoridades se suele centrar en los episodios puntuales de picos máximos de ozono ambiental, que se producen en los días más secos y cálidos del periodo estival. Sin embargo, los estudios epidemiológicos recientes indican que niveles de concentración de ozono sensiblemente más bajos que los que se registran en dichos episodios, pueden también provocar efectos apreciables sobre la salud humana. Los estudios de series temporales muestran relaciones lineales entre las variaciones diarias del nivel de ozono y diversos parámetros de salud pública (mortalidad o ingresos hospitalarios), incluso a niveles de ozono considerados moderados. Dado que en un verano normal hay muchos más días de niveles de ozono moderados que días con picos altos de concentración de ozono, la contribución global a los efectos negativos sobre la salud pública de los primeros podría ser más importante que la de los segundos. Por esta razón la OMS recomienda que las políticas de reducción de la contaminación por ozono no se centren únicamente en los pocos días con picos máximos, sino que se debe tratar de reducir los niveles de ozono a lo largo de toda la temporada estival.

Existen pocos estudios epidemiológicos acerca de los efectos de la exposición al ozono a largo plazo sobre la salud humana. La informacion disponible sugiere que ésta puede provocar una reducción en el desarrollo de la función pulmonar en niños. No hay datos epidemiológicos consistentes sobre la relación entre la exposición a largo plazo al O₃ y la incidencia del asma o la mortalidad, a los niveles de contaminación por ozono observables actualmente en Europa. Estos estudios presentan el problema de que resulta difícil atribuir los efectos sobre la salud observados a un único contaminante, en este caso el ozono. Sin embargo, los estudios de exposición prolongada al ozono llevados a cabo con animales indican que es plausible que el ozono provoque daños crónicos de pulmón en humanos.

Los niños, más vulnerables.

Los niños constituyen uno de los grupos sociales más vulnerables a los efectos adversos de la contaminación sobre la salud. Algunos de los factores más importantes que determinan la susceptibilidad de los niños a la contaminación se resumen en la siguiente tabla.

Factores relacionados con la fisiología	· Los niños respiran más por unidad de peso corporal
	· Tienen vías respiratorias y pulmones más pequeños
Factores relacionados con el crecimiento y desarrollo pulmonar	· Vulnerabilidad de vías respiratorias y alveolos en desarrollo
	· Mecanismos de defensa inmaduros
Factores relacionados con patrones de actividad	· Pasan más tiempo en el exterior · Más respiración con el juego y el ejercicio
Factores relacionados con enfermedades crónicas	· Alta prevalencia de asma y otras enfermedades
Factores relacionados con enfermedades agudas	· Altas tasas de infecciones respiratorias

---

[1] . Künzli, N. et al. Public-health impact of outdoor and traffic-related air pollution: a European assessment. Lancet, 356: 795–801 (2000).

[2] Ezzati, M. et al. Selected major risk factors and global and regional burden of disease.Lancet, 360: 1347–1360 (2002).

[3] . WHO. Air Quality Guidelines for Europe, Second edition. Copenhagen, WHO RegionalOffice for Europe, 2000 (WHO Regional Publications, European Series, No 91).

[4] . WHO. Health Aspects of Air pollution with Particulate Matter, Ozone and Nitrogene Dioxide. Report on a WHO Working Group. Bonn, Germany 13-15 January 2003

[5] . WHO. Health aspects of air pollution. Results from the WHO project: “Systematic review of health aspects of air pollution in Europe” . WHO Regional Office for Europe, June 2004

[6] . WHO. Meta-analysis of time-series studies and panel studies of particulate matter (PM) and ozone (O3). Copenhagen, WHO Regional Office for Europe, 2004 (document EUR/04/5042688).