Una predisposición genética para la depresión combinada con la exposición a la contaminación del aire con alto contenido de partículas eleva en gran medida el riesgo de que las personas sanas experimenten depresión, según un estudio único en su tipo publicado hoy en Proceedings of the National Academies of Sciences (PNAS) de neurocientíficos del Instituto Lieber para el Desarrollo del Cerebro (LIBD), en el Campus Médico Johns Hopkins, y de la Universidad de Pekín, China. El estudio involucró una asociación global que sintetiza datos científicos sobre contaminación del aire, neuroimagen, expresión de genes cerebrales y datos adicionales recopilados de un consorcio genético internacional de más de 40 países.
“La conclusión de este estudio es que la contaminación del aire no solo impacta el cambio climático, también afecta el funcionamiento de su cerebro”, dijo Daniel R. Weinberger, MD, director ejecutivo y director del Instituto Lieber y coautor de el estudio. “Los efectos sobre la responsabilidad por la depresión pueden ser solo la punta del iceberg en lo que respecta a la salud del cerebro. El mayor desafío en la medicina actual es una comprensión más profunda de cómo los genes y el medio ambiente interactúan entre sí. Este estudio arroja luz sobre cómo sucede esto”.
“El mensaje clave de este estudio, que no se ha mostrado antes, es que la contaminación del aire está afectando importantes circuitos cognitivos y emocionales del cerebro al cambiar la expresión de genes que conducen a la depresión”, dijo Hao Yang Tan, MD, un investigador del Instituto Lieber, que dirigió la investigación en colaboración con la Universidad de Pekín. “Más personas en áreas de alta contaminación se deprimirán porque sus genes y la contaminación en su entorno exageran los efectos individuales de cada uno”.
Todas las personas tienen cierta propensión a desarrollar depresión, dicen los investigadores, pero ciertas personas tienen un mayor riesgo escrito en sus genes. Esta predisposición no significa que una persona desarrollará depresión, pero eleva el riesgo de una persona por encima de la población promedio. Este estudio muestra que es mucho más probable que la depresión se desarrolle en humanos por lo demás sanos que tienen estos genes clave y que viven en entornos con altos niveles de partículas en el aire.
“Nuestros resultados son los primeros en mostrar un vínculo neurológico directo entre la contaminación del aire y cómo funciona el cerebro en el procesamiento de la información emocional y cognitiva y en riesgo de depresión”, dijo Zhi Li, Ph.D., becario postdoctoral en el Instituto Lieber y autor principal del estudio. “Lo más intrigante es que los dos factores están relacionados de tal manera que tienen un efecto multiplicador sobre el riesgo de depresión. Es decir, juntos, los genes de riesgo y el mal aire aumentan el riesgo de depresión mucho más que cualquiera de los factores en aislamiento”.
Los circuitos cerebrales involucrados en los efectos del riesgo genético y la contaminación del aire controlan una amplia gama de funciones importantes de razonamiento, resolución de problemas y emocionales, lo que sugiere efectos cerebrales potencialmente generalizados de la contaminación del aire.
El estudio reclutó a 352 adultos sanos que viven en Beijing, una ciudad con niveles diarios de contaminación bien documentados. Los participantes primero se sometieron a un genotipado a partir del cual los investigadores calcularon la puntuación de riesgo de depresión poligénica de cada persona: la probabilidad matemática de que una persona sufra depresión basándose únicamente en los genes. Luego, los investigadores recopilaron información detallada sobre la exposición relativa de cada participante a la contaminación del aire durante un período anterior de seis meses.
A continuación, los participantes realizaron una serie de pruebas cognitivas simples mientras se sometían a imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) que muestran qué partes del cerebro se activaron durante el procesamiento cognitivo. Mientras realizaban las pruebas, los participantes también fueron sometidos a estrés social (retroalimentación negativa inesperada sobre su desempeño), que afectó el funcionamiento de una amplia red de circuitos cerebrales durante las pruebas. Luego, los investigadores demostraron que esta red cerebral se degradaba de manera desproporcionada por la combinación de los genes de la depresión y el grado relativo de exposición a la contaminación del aire.
Para examinar directamente cómo funcionaban los genes de la depresión en el cerebro humano, los investigadores examinaron datos de un atlas de genes de tejido cerebral humano post mortem. Luego mapearon las redes cerebrales post mortem a las mismas redes en sujetos vivos para probar si esos genes respaldan los efectos de la contaminación del aire.
Usando ese modelo sofisticado, el equipo descubrió que las personas que tenían un alto riesgo genético de depresión y una alta exposición a partículas tenían una función cerebral predicha por una integración más estrecha con la forma en que los genes de la depresión operaban juntos. Los investigadores también encontraron que un subconjunto de genes que impulsan estas asociaciones también estaban implicados en la inflamación, un hallazgo que podría proporcionar nuevos conocimientos farmacológicos para mitigar los efectos de la contaminación del aire en la función cerebral y la depresión.
Tan dijo que este nuevo entendimiento tiene implicaciones para los responsables políticos de todo el mundo. El papel de la contaminación del aire en el cerebro ya no es una cuestión de conjeturas.
“Armados con este conocimiento, los líderes y los funcionarios de salud pública de todo el mundo tienen amplia evidencia de que los controles adicionales de la contaminación del aire conducirán a una mejor función cognitiva y menores tasas de depresión, particularmente en áreas urbanas densamente pobladas donde la contaminación del aire es más alta y el estrés de los factores socioeconómicos y las desigualdades son mayores”, dijo Tan. “Dados los costos a largo plazo de los trastornos neuropsiquiátricos, existe una necesidad urgente de estrategias científicas y políticas para identificar y proteger mejor a las personas vulnerables de los impactos cerebrales nocivos de la contaminación del aire”.
Fuente: Medical Xpress.
