Les partícules atmosfèriques més petites repercuteixen en el desenvolupament embrionari

Una investigació de l'Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua del CSIC mostra els efectes negatius sistèmics de les partícules atmosfèriques de diàmetre inferior a un micròmetre.

  • Realitzat amb mostres de Barcelona i publicat a la revista Environmental Pollution, demostra que aquestes partícules, que actualment no es controlen, tenen efectes cardiovasculars i teratogènics
  • Són tan o més nocives que les partícules de major grandària que sí es controlen

Dos embrions de peix zebra. A dalt, embrió de control. A sota, embrió amb edema (zona inferior de color blanc) causat per la insuficiència cardíaca derivada de l’exposició als contaminants de les partícules atmosfèriques. Imatge: IDAEA/CSICUn treball dirigit per investigadors del CSIC a l'Institut de Diagnosi Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDAEA), ha avaluat l'efecte negatiu sobre el metabolisme de les partícules atmosfèriques de diàmetre menor que un micròmetre, o submicròniques (PM1). Aquestes partícules són tan petites que poden travessar els alvèols pulmonars i entrar al torrent sanguini.

El treball, liderat per l'investigador del CSIC Benjamí Piña, s'ha desenvolupat en embrions de peixos zebra. Els resultats mostren que aquestes partícules provoquen malformacions en els embrions i insuficiència cardíaca, efectes que concorden amb els estudis epidemiològics realitzats fins ara.

Aquest resultat, destaca Pinya, demostra que les partícules més petites tenen efectes perniciosos comparables o superiors a les partícules contaminants més grans, és a dir, les PM2,5 i PM10 (amb diàmetres de 2,5 micròmetres i 10 micròmetres). Això reforça la idea que es necessita un control més estricte sobre la contaminació per partícules petites.

Actualment, la legislació estableix límits a la contaminació per partícules prenent com a referència les partícules grans, les PM10, establint un límit de massa de partícules per metre cúbic d'aire. No obstant això, assenyala Benjamí Pinya, en comparació amb les PM10, les partícules PM1 tenen mil vegades menys massa, menys contingut mineral i, en canvi, molta més matèria orgànica nociva, fonamentalment hidrocarburs aromàtics policíclics (PAH) i altres compostos tipus dioxina. Aquesta combinació de menor grandària i major concentració de substàncies nocives indica la necessitat d'un control més estricte de les PM1.

Filtres en els quals s'han recollit i filtrat les partícules atmosfèriques, sobre una taula de treball del laboratori de l'IDAEA-CSIC. El color dels filtres abans de ser usats és blanc. Imatge: IDAEA/CSIC.

Aquest control és important, apunta Pinya, "perquè els motors dels cotxes estan preparats per expulsar cada vegada partícules més petites i de menor massa. Potser siguin més petites però poden tenir més compostos orgànics nocius”.

14 mesos d'experiment

Les mostres per a l’experiment van ser recollides durant 14 mesos en una estació de mostreig a Barcelona gestionada per l'IDAEA- CSIC. Les partícules es retenen en filtres passant per capçals d'entrada de diferents configuracions que permeten separar-les per la seva grandària (10, 2,5 i 1 micròmetre).

Després, els filtres es sotmeten a un procés d'extracció per separar els compostos orgànics (entre ells els PAHs i els seus derivats) de la part mineral. Els extractes van ser posteriorment aplicats a embrions de peixos zebra, un model molt usat de toxicitat en vertebrats. Els majors efectes tòxics en els peixos es van registrar en mostres recollides durant els últims mesos de tardor, que es corresponen amb un major contingut en PAH i altres compostos orgànics en les mostres d'aire.

Encara que els peixos no tenen pulmons, són molt útils com a model experimental de toxicitat sistèmica, és a dir, quan aquests compostos passen dels pulmons al torrent sanguini i d'aquí a tot l'organisme. Un adult respira, de mitjana, de 10 a 20 metres cúbics d'aire al dia, amb tots els seus contaminants, part dels quals passen a la sang i, en el cas d'una dona embarassada, arriben al fetus.

El treball ha comptat amb la participació de Sofia Mesquita, investigadora de la Universitat de Porto i actualment al IDAEA-CSIC; Barend van Drooge, investigador Ramon i Cajal, i Joan Grimalt, Cristina Reche i Carlos Baratadel (tots ells a l’IDAEA-CSIC). També ha participat Laura Guimarães, del centre portuguès CIIMAR (Interdisciplinary centre of Marine and Environmental Research).

Aquest treball s'ha realitzat en el marc del projecte europeu HEALS del VII Programa Marc. També ha rebut el suport del Ministeri d'Economia i Competitivitat, a través del projecte TEA-Particle, de la Fundació Portuguesa per a la Ciència i la Tecnologia, del Ministeri portuguès d'Educació i Ciència i de l'European Social Fund.

Toxic assessment of urban atmospheric particle-bound PAHs: Relevance of composition and particle size in Barcelona (Spain). Sofia Raquel Mesquita, Barend L. van Drooge, Cristina Reche, Laura Guimarães, Joan O. Grimalt, Carlos Barata, Benjamin Piña. Environmental Pollution, 184, 555-562 . doi: doi: 10.1016/j.envpol.2013.09.034.  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24184377