Introducción

El cambio climático y el calentamiento mundial representan una amenaza para la economía, la calidad de vida y la salud. Se ha demostrado que ambos tienen efectos directos e indirectos en la salud, que son más notorios en grupos vulnerables como los niños, ancianos y las minorías raciales. El cambio climático es consecuencia de la actividad humana. La quema de combustibles fósiles genera sustancias tóxicas que contaminan el aire y favorecen el calentamiento mundial. Esto forma un círculo vicioso perjudicial que aumenta el riesgo de morbilidad y mortalidad por trastornos respiratorios y cardíacos. Las infecciones virales respiratorias son afecciones prevalentes que afectan a millones de personas en todo el mundo. Estas suelen ser leves y autolimitadas, no obstante, representan una carga importante para la salud y la economía. Además, son los principales causantes de exacerbaciones de asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y otros trastornos respiratorios y pueden provocar complicaciones graves en pacientes susceptibles. Se ha demostrado que las infecciones virales respiratorias están asociadas de forma estrecha con la contaminación del aire y el cambio climático. Debido a que la mayoría de la población mundial está expuesta a contaminación del aire, este tema tiene un papel clave en carga de infecciones virales respiratorias. 

El objetivo de la presente revisión fue analizar la asociación entre el cambio climático, la contaminación del aire y la infección viral respiratoria.

Métodos

Se realizó una búsqueda bibliográfica de estudios relevantes revisados por pares en las bases de datos PubMed y Google Scholar.

Cambio climático e infección viral respiratoria

Estudios indican que la temperatura está relacionada con la incidencia de infecciones respiratorias. En climas templados, la temperatura más baja se asocia con mayor incidencia de infección por virus de la influenza A, virus sincitial respiratorio (VSR), metapneumovirus humano, bocavirus y adenovirus. No se observó asociación con la temperatura de la incidencia de infección por rinovirus humano y enterovirus. Por el contrario, un estudio indicó que la transmisión del coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV-2, por sus siglas en inglés) es mayor durante temperaturas más cálidas. En climas tropicales, el aumento de la temperatura se asocia con tasas más altas de infecciones respiratorias, un 3.8% por cada aumento de un grado en la temperatura, según un estudio. Además, se ha observado que a mayor variabilidad de la temperatura día a día y dentro del mismo día, mayor es la cantidad de consultas médicas por bronquitis aguda y neumonía en niños.

Los ensayos que analizaron la relación de la humedad con la incidencia de enfermedades respiratorias virales demuestran resultados incongruentes y esta relación difiere según el virus respiratorio específico. La humedad relativa se relaciona de forma negativa con la incidencia de infección por virus de la influenza H1N1 y SARS-CoV-2 y de manera positiva con la transmisión de VSR.

Se ha corroborado que los fenómenos meteorológicos extremos se vinculan con mayor riesgo de infección viral respiratoria. Dentro de estos, los incendios forestales, las lluvias extremas y las inundaciones, así como las olas de calores tienen efectos directos e indirectos sobre la salud y el entorno que se contribuyen al aumento de las tasas de infección respiratoria aguda, neumonía, bronquitis y bronquiolitis, así como hospitalizaciones y complicaciones asociadas. El riesgo de infección respiratoria vinculado con las olas de calor es particularmente elevado en niños y ancianos. Si bien el mecanismo exacto se desconoce, se cree que el estrés provocado por el calor extremo altera las respuestas inmunes innatas de las vías respiratorias y favorece la infección viral.

Contaminación del aire e infección respiratoria: datos epidemiológicos

Estudios epidemiológicos informan que la exposición a contaminación del aire, incluido material particulado, dióxido de nitrogeno (NO₂), ozono (O₃) y dióxido de azufre (SO₂), aumenta la susceptibilidad a las infecciones respiratorias, particularmente entre los niños. La exposición a corto plazo a contaminación del aire está vinculada con infección por virus de la influenza y VSR, infecciones agudas de las vías respiratorias inferiores, hospitalizaciones por neumonía y exacerbaciones de asma. Una revisión reportó que cuanto mayor es la concentración de la contaminación del aire, mayor es la duración de la estadía hospitalaria en niños ingresados con infecciones respiratorias. La exposición a largo plazo a los contaminantes del aire también predispone a la infección respiratoria, aunque no está claro si esta susceptibilidad es una función de la exposición durante el período prenatal, el período postnatal o ambos. La exposición a largo plazo a contaminantes del aire aumenta las probabilidades de infecciones respiratorias en niños. En lo referido la infección por SARS-CoV-2, se ha informado que la contaminación del aire puede favorecer la transmisión y aumentar la gravedad de la enfermedad y la tasa de mortalidad. Sin embargo, estos estudios tienen limitaciones y no se pueden sacar conclusiones sólidas. En consecuencia, existen incertidumbres sobre el SARS-CoV-2 y la contaminación del aire, lo que justifica estudios adicionales.

Es importante destacar que los estudios epidemiológicos tienen una capacidad limitada para estimar con precisión la exposición a contaminantes de un individuo, y las poblaciones están expuestas a una mezcla de contaminantes del aire. Podría ser importante determinar si los contaminantes atmosféricos influyen predominantemente en la transmisión y la susceptibilidad a la infección viral o si afectan de manera significativa la gravedad de la enfermedad y el riesgo de mortalidad.

Contaminación del aire y aumento de la susceptibilidad a la infección respiratoria viral: datos mecanicistas

Investigaciones indican que los mecanismos de las relaciones sinérgicas aparentes entre la exposición a contaminantes atmosféricos y la infección viral respiratoria incluyen la respuesta inmune alterada a la infección viral, alteración de la función de barrera epitelial, modificación de la expresión del receptor de la superficie celular y entrada viral, alteración de la citotoxicidad, y transmisión viral directa.

Se ha observado que la exposición a contaminantes del aire, como el material particulado, O₃, NO₂, genera que las respuestas inflamatorias de las vías respiratorias a la infección viral sean mayores y exageradas o por el contrario menores. Los efectos de O₃ a la exposición a la infección viral respiratoria pueden ser específicos del virus. La exposición a contaminantes del aire altera la integridad del epitelio que reviste barrera a las vías respiratorias, que es una de las primeras defensas contra la infección viral respiratoria. Los contaminantes también pueden aumentar la expresión del receptor de superficie celular que utilizan los virus para entrar a las células epiteliales respiratorias. Se ha demostrado que la citotoxicidad de las células inmunitarias que tiene un papel clave en la respuesta antiviral se ve afectada por la exposición a los contaminantes del aire. Todo esto aumenta la susceptibilidad y la gravedad de la infección viral respiratoria. Además, los contaminantes del aire, como el material particulado, pueden unirse a partículas virales, incluido el virus de la influenza y el SARS-CoV-2. Por lo tanto, pueden servir como trasmisores directos de virus al epitelio de las vías respiratorias. Sin embargo, la Organización Mundial de la Salud indica que no es probable que la contaminación del aire contribuya a la transmisión del SARS-CoV-2.

Conclusiones

Estudios demuestran que existe relación entre la contaminación del aire y el aumento de la susceptibilidad a las infecciones respiratorias y se han propuesto diversos mecanismos que explican esta relación. El cambio climático puede tener algunos efectos positivos sobre la infección viral respiratoria debido a inviernos más cortos y cálidos, particularmente en el caso del VSR. Sin embargo, esto se produce a expensas de una mayor exposición a contaminantes tóxicos del aire y la susceptibilidad a virus respiratorios cuya transmisión no se ve afectada por temperaturas más cálidas, como parece ser el caso del SARS-CoV-2. Además, el cambio en los patrones de migración de los animales y los hábitats provocados por el cambio climático determina que los seres humanos y los animales domésticos estén más cerca de los animales salvajes. Esto favorece la aparición de nuevos virus zoonóticos con potencial para causar pandemias. En consecuencia, se necesitan de forma urgente intervenciones agresivas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y contaminantes tóxicos para mitigar los efectos del cambio climático. Se ha comprobado que esto se puede lograr, aunque tiene un precio económico elevado. La pandemia de enfermedad por coronavirus 2019 ha puesto en relieve la relación estrecha que existe entre el cambio climático y las enfermedades infecciosas. Si no se implementan estrategias significativas a largo plazo para eliminar de forma gradual el uso de combustibles fósiles a favor de la energía verde, es probable que aumente la carga de virus respiratorios en los seres humanos, particularmente en grupos vulnerables como niños, ancianos y personas con enfermedades respiratorias crónicas.