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El PM2.5 es uno de los principales contaminantes atmosféricos que deterioran la calidad de aire. foto: archivo particular

El PM2.5 es uno de los principales contaminantes atmosféricos que deterioran la calidad de aire. foto: archivo particular

Identifican bacterias asociadas con contaminantes atmosféricos

Apr. 22 de 2017

By: Killy Alejandra Gutiérrez Guzmán, Unimedios Medellín

En muestras tomadas en Medellín y en el municipio de Barbosa, al norte del área metropolitana, se identificaron 26 especies bacterianas relacionadas con material particulado PM2.5. Esta primera aproximación en Colombia al estudio de microorganismos presentes en la atmósfera supone un aporte al diseño de programas de prevención y vigilancia epidemiológica.

Después de cinco años consecutivos de sobrepasar los niveles máximos de contaminación recomendados por la Organización Mundial de la Salud (OMS), el pasado 22 de marzo se decretó por primera vez en este año la alerta roja ambiental fase 1 en el Valle de Aburrá –disposición instaurada cuando el material particulado (PM) 2.5 sobrepasa los 54 microgramos (µg) por m3–, ya que en este sector de Antioquia la medida oscilaba entre los 35 y 54 µg/m3.

Los ciudadanos de los diez municipios del Valle de Aburrá empezaron a vivir en carne propia lo que habían visto a través de las noticias en México o en China, donde los niveles de contaminación llegan a ser tan altos que sus capitales, por ejemplo, cuentan con sistemas de alarma.

La preocupación frente a eventos de estas características radica en que, según la OMS, la exposición a las partículas inhalables de origen biológico que transporta el aire contaminado “agrava el riesgo de desarrollar cardiopatías, neumopatías y cáncer”, lo cual constituye un problema de salud pública pues afecta a niños menores de cinco años, mujeres embarazadas, personas con problemas inmunes y adultos mayores.

Duvan Nanclares Castañeda, magíster en Medio Ambiente y Desarrollo de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (UN) Sede Medellín, explica que el material particulado se clasifica según el diámetro aerodinámico en partículas respirables PM10 y en partículas inhalables PM2.5. El material PM2.5 tiene menor tamaño, por lo que fácilmente podría transportar partículas de origen biológico como polen, moho, virus, bacterias y esporas, entre otros.

Hasta el momento los estudios existentes de la calidad del aire se han enfocado en la caracterización física y química de los contaminantes atmosféricos en el Valle de Aburrá, pero el futuro magíster evaluó la presencia de bacterias asociadas con la fracción del material particulado PM2.5. Así, por primera vez en el país se hallaron 26 especies de microorganismos asociados con la contaminación del aire.

La investigación se adelantó en tres estaciones de monitoreo de calidad del aire ubicadas en el Politécnico Jaime Isaza Cadavid, la Facultad de Minas de la UN Sede Medellín (área urbana de la capital de Antioquia) y el Parque de Las Aguas en el municipio de Barbosa (zona rural).

La estación de la Facultad de Minas, en el centro-occidente del Valle de Aburrá, es considerada un punto estratégico para la medición de la calidad del aire por la cercanía a la carrera 80, una de las vías de mayor flujo vehicular de la ciudad y la vía de salida hacia los municipios del occidente antioqueño y la costa Atlántica. Así mismo, es una zona educativa y residencial, por lo que el flujo de la población flotante es considerable.

La estación Politécnico Jaime Isaza Cadavid, ubicada al sur del Valle, hace un seguimiento en las áreas de influencia directa del tráfico vehicular de la Avenida Regional; además está cerca a un amplio sector educativo y residencial.

La estación del Parque de Las Aguas, al norte del Valle y clasificada como estación de fondo, es un área de referencia que no presenta problemas de contaminación por material particulado; su objetivo es entregar información sobre los niveles de contaminantes que están ingresando al Valle de Aburrá. 

Capturando bacterias 

Las muestras de PM2.5 se obtuvieron por medio de equipos que absorben 16,7 litros de aire por minuto, volumen que simula la respiración humana cuando se está realizando alguna actividad física. Después se pusieron en filtros de teflón de 47 mm de diámetro durante 24 horas. Cada filtro se pesó para determinar si la carga gravimétrica captada era menor o igual a 2,5 µg.

Para obtener una gran diversidad de bacterias, las muestras se pusieron en cuatro medios de cultivo: agar chocolate, agar sangre, agar EMB y agar nutritivo. Según el magíster, “cuando los microorganismos crecieron se hizo un proceso de aislamiento, purificación y caracterización microbiológica para determinar cuáles eran diferentes. Para ello fue necesario revisar el color, la forma, el borde y la elevación en crecimiento en agar nutritivo”.

Después de hacer la caracterización microbiológica se procedió a identificar el género y la especie de las bacterias. En esta etapa el estudiante aplicó técnicas de extracción y secuenciamiento de ADN de cada microorganismo, que comparó con la base de datos Blast, del Centro Nacional de Información sobre Biotecnología (NCBI, por sus siglas en inglés). 

Riesgo para la salud 

De las bacterias pertenecientes a las phyla (categoría taxonómica fundamental) Proteobacteria, Actinobacteria y Firmicutes, este último predominó en todos los puntos de muestreo con géneros como Bacillus, Staphylococcus, Paenibacillus, Lysinibacillus, Exiguobacterium y Macrococcus.

Algunas especies de estos géneros tienen la capacidad de producir enfermedades en plantas, animales y humanos. Además se estimó una mayor presencia de microorganismos relacionados con dicha característica en las zonas urbanas, posiblemente influenciadas tanto por la concentración de PM2.5 como por las condiciones ambientales.

Otro hallazgo fue que las bacterias grampositivas (aquellas que son más resistentes a condiciones secas o adversas por presentar una pared celular más gruesa) predominaron en una proporción del 88 %. Esta característica de los microorganismos permite que estos puedan permanecer en la atmósfera generando un posible mayor riesgo de afectación a la salud, dado que se pueden reproducir cuando encuentren las condiciones apropiadas de carbono, agua y algunos minerales.

El género más cuantioso fue Bacillus, cuyos microorganismos desarrollan forma de endoesporas o estructuras con las que protegen su ADN en condiciones de estrés, como los factores ambientales de la atmósfera.

Según la profesora Carmen Elena Zapata, coordinadora del Laboratorio de Calidad de Aire (Calaire) de la UN Sede Medellín, los resultados de esta investigación permiten analizar los efectos reales de la contaminación en las personas.

La experta señala que la presencia de bacterias puede llegar a producir enfermedades y sugiere que estas se deben considerar en futuros estudios enfocados en la evaluación de riesgos y en la vigilancia epidemiológica, pues así será posible tener una mayor efectividad en tratamientos de enfermedades respiratorias, las cuales suelen aumentar durante los periodos de contaminación.



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