La quema de biomasa, ya sea a través de incendios forestales, estufas de leña o fuegos agrícolas, libera enormes cantidades de partículas y productos químicos en el aire. Estas emisiones no son únicamente un problema medioambiental; también representan graves riesgos para la salud, especialmente para los pulmones. Un estudio publicado en la revista Environmental Pollution, coautoría del Dr. Jason Surratt, profesor del Departamento de Química de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, revela que dos componentes clave del humo de biomasa—el levoglucósano y el 4-nitrocatecol—afectan las células pulmonares humanas. Los hallazgos sugieren que el humo envejecido, que ha sufrido cambios químicos en la atmósfera, podría resultar incluso más peligroso que el humo fresco.
La quema de biomasa se refiere a la combustión de materiales orgánicos como madera, hojas y residuos agrícolas. Este proceso libera grandes cantidades de aerosoles a base de carbono, que contribuyen a la contaminación del aire. Entre los muchos productos químicos generados en el humo, el levoglucósano y el 4-nitrocatecol son marcadores importantes. El levoglucósano es un compuesto similar a un azúcar que se libera cuando se quema madera, mientras que el 4-nitrocatecol se forma cuando el humo interactúa con óxidos de nitrógeno en la atmósfera, en un proceso conocido como envejecimiento químico.
Impacto en la salud humana
Mientras que los efectos ambientales de la quema de biomasa han sido objeto de estudio durante mucho tiempo, se conoce mucho menos sobre cómo estos compuestos afectan directamente la salud humana. En el estudio titulado «Evidencia de citotoxicidad y disfunción mitocondrial en células pulmonares humanas expuestas a constituyentes de aerosol de quema de biomasa: levoglucósano y 4-nitrocatecol», el Dr. Surratt y sus colegas de la Escuela de Salud Pública Gillings de UNC, la Academia Polaca de Ciencias y la Fundación Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF) realizaron experimentos de laboratorio para comparar el impacto del levoglucósano y el 4-nitrocatecol en células pulmonares humanas.
Los investigadores utilizaron dos tipos diferentes de células pulmonares: las células BEAS-2B, que representan células normales del revestimiento pulmonar, y las células A549, que provienen de tejido canceroso de pulmón y se utilizan comúnmente en estudios respiratorios. Las células fueron expuestas a diferentes concentraciones de levoglucósano y 4-nitrocatecol durante 24 y 48 horas, tras las cuales se midieron la supervivencia celular, los niveles de estrés y signos de daño en las mitocondrias—las «centrales eléctricas» de las células que generan energía.
Los hallazgos más relevantes del estudio indican que el humo envejecido es más tóxico:
- Se encontró que el 4-nitrocatecol era significativamente más tóxico para las células pulmonares que el levoglucósano. A dosis relativamente bajas, el 4-nitrocatecol redujo la supervivencia celular y causó estrés oxidativo, un desequilibrio que daña las células y puede llevar a enfermedades pulmonares.
- La exposición al 4-nitrocatecol interrumpió la función de las mitocondrias en las células pulmonares, llevando a un proceso llamado apoptosis, o muerte celular programada. Este daño podría contribuir a problemas pulmonares a largo plazo.
- Si bien la exposición al levoglucósano también generó estrés celular, sus efectos fueron mucho menos severos en comparación con el 4-nitrocatecol. Las células expuestas a levoglucósano mostraron signos de estrés mitocondrial, pero lograron recuperarse con el tiempo.
- Dado que el 4-nitrocatecol se forma cuando el humo de biomasa reacciona con contaminantes urbanos como los óxidos de nitrógeno, las áreas afectadas tanto por incendios forestales como por la contaminación del tráfico pueden estar particularmente en riesgo.
Aunque el uso de mascarillas N95 o P100 puede ayudar a filtrar partículas finas, es posible que no protejan completamente contra los gases y productos químicos tóxicos presentes en el humo envejecido. Se sugieren algunas medidas que los individuos pueden tomar:
- Usar purificadores de aire HEPA para eliminar partículas finas del aire interior y mantener las ventanas y puertas cerradas para minimizar la infiltración de humo.
- Asegurar que los hogares estén debidamente sellados para prevenir la entrada de humo a través de grietas, ventilaciones o ventanas y puertas mal ajustadas; evitar el uso de velas, estufas de gas o la quema de madera en interiores, ya que pueden aumentar la contaminación del aire en el hogar.
- En condiciones extremas, las personas con problemas respiratorios o exposición prolongada pueden considerar invertir en mascarillas de gas con filtros de carbón activado, que pueden ayudar a eliminar tanto partículas como gases nocivos.
- Si los niveles de calidad del aire son peligrosos y la exposición es prolongada, trasladarse a un área con aire más limpio—ya sea en interiores con ventilación filtrada o a una ubicación diferente—podría ser la opción más segura.
El estudio del Dr. Surratt refuerza las preocupaciones sobre cómo la exposición al humo de biomasa—especialmente al humo envejecido que contiene 4-nitrocatecol—puede tener serias consecuencias para la salud. La exposición a largo plazo a estos contaminantes se ha vinculado con enfermedades respiratorias como el asma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica y el cáncer de pulmón. Las personas que viven en áreas propensas a incendios forestales o que frecuentemente queman madera para calefacción deben tomar precauciones adicionales.
