Un equipo de investigación de la Universidad de Almería, la de Zaragoza y Rovira I Virgili de Tarragona, ha estudiado el comportamiento de roedores tras someter a sus madres durante la gestación a una dieta contaminada con sustancias frecuentemente localizadas en el aire. Los animales presentaron modificaciones en la producción de dopamina y serotonina, dos neurotransmisores importantes que afectan al estado de ánimo, el comportamiento y las funciones cognitivas.

Los efectos de la contaminación en la salud han sido ampliamente estudiados en relación a enfermedades cardiorrespiratorias y el desarrollo de ciertas alergias. Ahora, los expertos centran sus investigaciones, publicadas en el artículo ‘Neurodevelopmental consequences of gestational exposure to particulate matter 10: Ultrasonic vocalizations and gene expression analysis using a bayesian approach’ de la revista Environmental Research, en la influencia de la calidad del aire sobre el desarrollo neurológico.

El investigador de la Universidad de Almería Fernando Sánchez, autor del artículo.

Concretamente, han observado los cambios producidos en ratas sometidas durante su gestación a las llamadas PM, partículas en suspensión en el aire que incluyen polvo, hollín, cenizas, metales o productos químicos, de tamaño inferior a 10 micrómetros, nueve veces menor a un grano de arena. Su concentración suele utilizarse para evaluar la contaminación de las ciudades. Estas sustancias pueden tener efectos adversos en el medio ambiente y en la salud humana cuando son inhaladas o entran en contacto con el cuerpo.

También pueden llegar al organismo al ingerir alimentos o agua que hayan estado en contacto con ellas. “Aunque son necesarios más estudios para conocer los efectos neurológicos de PM mediante el tracto digestivo hemos confirmado que la exposición causa efectos adversos sobre un sistema vulnerable, como puede ser los que están en pleno neurodesarrollo,”, indica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Almería Fernando Sánchez, autor del artículo.

Estos hallazgos en ratas sugieren que la exposición a PM10 durante el desarrollo fetal podría tener consecuencias a largo plazo en el funcionamiento del cerebro y en el comportamiento, lo que destaca la importancia de abordar y comprender mejor los impactos de la contaminación del aire en la salud cerebral y el desarrollo infantil, según apunta el autor.

La llamada silenciosa

Las investigaciones han incluido la observación de los sonidos de los recién nacidos, la socialización en la adolescencia y la memoria en la edad adulta. Además, han realizado el estudio de los cambios en la expresión de algunos genes relacionados con los neurotransmisores, es decir, en el proceso mediante el que la información genética se convierte en una función neuronal concreta.

Las partículas en suspensión en el aire incluyen polvo, hollín, cenizas, metales o productos químicos suelen utilizarse para evaluar la contaminación de las ciudades. Imagen: Pixabay.

En este trabajo se muestran los primeros ensayos que consistieron en administrar agua con partículas en suspensión similares a las que se encuentran normalmente en el aire de las ciudades a las roedoras en gestación. A los siete días del nacimiento, los animales eran separados para observar cómo era su comportamiento. Cuando un bebé se retira de su madre, llora. De la misma manera, las ratas emiten unos sonidos conocidos como vocalizaciones ultrasónicas, que tienen frecuencias más altas de lo que puede percibir el oído humano para comunicarse con sus progenitoras. Así, determinaron que las crías expuestas a PM lloraban más que las del grupo control.

Cambios en las funciones neuronales

Asimismo, analizaron la expresión génica en los animales confirmando que se produjeron cambios en la función de genes asociados a sistemas como el Monoamina oxidasa A (Maoa). Esta enzima está involucrada en el metabolismo de neurotransmisores como la dopamina y la serotonina, que desempeñan papeles importantes en la motivación, la atención y el estado de ánimo. Son conocidas por ser las responsables del placer y el bienestar.

También se observaron modificaciones en el sistema de neurotransmisión GABA y glutamato. La función de GABA es controlar la actividad cerebral y prevenir la sobreexcitación neuronal. Esto puede tener efectos en el estado de ánimo, la ansiedad y la regulación del sueño. Por su parte, el glutamato es el responsable de la transmisión rápida de señales entre las neuronas y está involucrado en el aprendizaje y la memoria.

Los animales presentaron modificaciones en la producción de neurotransmisores que afectan al estado de ánimo, el comportamiento y las funciones cognitivas. Imagen: Pixabay.

Los expertos trabajan actualmente en los resultados de la observación de estos animales a los 35 días de su nacimiento, cuando llegan a la pubertad para analizar si estos trastornos afectan a su socialización. También estudian cómo afecta a la capacidad de memoria y aprendizaje cuando alcanzan la edad adulta. “Es necesario investigar más para comprender completamente el impacto de estas alteraciones genéticas en la salud o el comportamiento y analizar algunos trastornos que observamos en humanos y que podrían tener relación con la exposición a contaminantes”, añade el investigador.

Los trabajos se han financiado mediante el proyecto ‘Contaminantes ambientales, fenotipo autista y envejecimiento’ del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

Reportaje sobre esta nota de prensa: Alteraciones neurológicas del ratón de ciudad

Referencias

Diego Ruiz Sobremazas, Mario Ruiz Coca, Miguel Morales Navas, Rocío Rodulfo Cárdenas, Caridad López Granero, María Teresa Colomina, Cristian Pérez Fernández y Fernando Sánchez Santed. ‘Neurodevelopmental consequences of gestational exposure to particulate matter 10: Ultrasonic vocalizations and gene expression analysis using a bayesian approach’. Environmental Research. 2024

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