La contaminación del aire puede alterar nuestro cerebro de tal forma que aumenta el riesgo de enfermedad mental

El oeste de Pensilvania tiene una de las peores calidades de aire del país:

● El condado de Allegheny (que abarca a Clairton y Pittsburgh) solo ha logrado el cumplimiento total con los estándares federales de calidad del aire una vez en toda su historia: en el 2020, cuando los cierres relacionados con COVID-19 redujeron las emisiones;

● A pesar de esa reducción en las emisiones, los residentes aún experimentaron un promedio de un día a la semana de aire poco saludable en el 2020;

● La región recibe constantemente calificaciones de "F" por la calidad del aire por parte de la Asociación Americana del Pulmón;

● El condado de Allegheny está en el 2% superior de todos los condados de EE. UU. en cuanto a riesgo de cáncer por contaminación del aire;

● Las escuelas primarias locales cercanas a las instalaciones contaminantes experimentan tasas de asma infantil tan altas como 30%, más del triple del promedio nacional del 8% y del promedio estatal del 10%;

● El cambio climático está provocando fenómenos meteorológicos extremos en la región que aumentarán el riesgo de exposición a la contaminación del aire.

● La contaminación del aire no es solo un problema urbano; muchas zonas rurales del oeste de Pensilvania también experimentan la contaminación del aire por la industria del petróleo y el gas.

Además de los problemas de contaminación del aire, la región también experimenta una carga sustancial de enfermedades mentales. Nuevas investigaciones indican que la exposición a la contaminación del aire en la infancia puede afectar a nuestra salud mental en la edad adulta, y relacionan los picos de contaminación del aire con un mayor número de visitas a urgencias por enfermedades mentales entre los niños. Mientras tanto, las comunidades del oeste de Pensilvania con el mayor nivel de contaminación del aire a menudo se enfrentan a otras dificultades que afectan negativamente a la salud mental -como la pobreza, la delincuencia y el racismo- y carecen de acceso a los recursos de salud mental.

"Los científicos solían suponer que la contaminación del aire afectaba principalmente a los pulmones", dijo a EHN Aaron Reuben, investigador y candidato a doctorado en psicología clínica de la Universidad de Duke. "Con el tiempo aprendimos que también impacta en el corazón. Ahora nos hemos dado cuenta de que la contaminación del aire impacta en todos los sistemas de órganos que hemos analizado, incluido el cerebro."

La carga para la salud mental por la contaminación del aire

En abril, Reuben publicó un estudio pionero sobre la contaminación del aire y la salud mental que llevaba más de dos décadas elaborando.

Se descubrió que cuanta más contaminación del aire se exponía a las personas en su infancia, más probabilidades había de que padecieran enfermedades mentales al cumplir los 18 años - edad en la que suelen aparecer los primeros síntomas.

En lugar de centrarse en un diagnóstico específico, como en la mayoría de los estudios anteriores, los investigadores examinaron las respuestas de los participantes en el estudio a preguntas detalladas de la encuesta sobre muchos síntomas, como la dependencia del alcohol, el cannabis y el tabaco; el comportamiento antisocial; los trastornos alimentarios; la depresión; la ansiedad; el estrés postraumático; y los delirios y alucinaciones.

"La evaluación de los síntomas nos da más información sobre cuántos síntomas diferentes tienen las personas y en qué nivel de gravedad", dijo Reuben.

"La idea de que hay un trastorno específico que la gente padece como un interruptor de encendido o apagado está realmente desfasada", añadió. "La enfermedad mental no es binaria. No estamos simplemente deprimidos o no deprimidos. Todos andamos con síntomas de angustia mental que nos resultan más o menos molestos en función de lo que ocurra en nuestras vidas y de nuestra capacidad para regular esa angustia."

El estudio de Reuben utilizó datos sobre dos contaminantes del aire vinculados a la alteración de la salud cerebral en estudios anteriores: Las PM2,5 (partículas contaminantes microscópicas generadas durante los procesos industriales y la combustión de combustibles fósiles y madera) y los óxidos de nitrógeno (contaminantes asociados a la quema de combustibles fósiles de las centrales eléctricas, las emisiones de los vehículos y algunos emplazamientos industriales). Sólo la exposición a los óxidos de nitrógeno mostró evidencias claras de empeoramiento de la salud mental, pero Reuben dijo que es probable que otras sustancias químicas de la contaminación del aire tengan efectos similares.

"Cuanto más estudiamos los contaminantes del aire adicionales, menos seguro estoy de que haya alguna clase que no dañe el cerebro", dijo.

Aunque su investigación no demuestra que la contaminación del aire provoque enfermedades mentales, Reuben dijo que sí indica que la exposición a la contaminación del aire puede aumentar moderadamente la gravedad de las enfermedades mentales y aumentar sustancialmente la carga social y financiera de las enfermedades mentales en las comunidades.

Estos resultados tienen importantes implicaciones para el oeste de Pensilvania.

Entre el 2018 y el 2020, el 40% de los adultos en el condado de Allegheny informaron haber tenido uno o más días en los que su salud mental "no era buena", según datos estatales. Esa cifra fue aún más alta -53%- entre las personas de 18 a 44 años. Estas cifras fueron más altas en el condado de Allegheny que en la mitad de los otros condados de Pensilvania, y ligeramente más altas que los promedios estatales.

Se calcula que el 13% de los adultos del condado de Allegheny dijeron que su salud mental no fue buena durante 14 o más días en el último mes. Esa cifra era ligeramente superior en la ciudad de Pittsburgh, con un 15%, y aún más en Clairton, con un 18%. Esto sitúa a Clairton en el peor 25% de las ciudades estadounidenses en cuanto al porcentaje de adultos que experimentan 14 o más días de mala salud mental cada mes.

Pensilvania se encuentra entre los 10 primeros estados de EE.UU. en cuanto a gasto en salud mental. Los funcionarios del condado de Allegheny han dicho que esperan asegurar 25 millones de dólares en fondos federales de la ayuda del COVID-19 para destinarlos a los servicios de salud mental, drogas y alcohol, lo que elevaría la cantidad total presupuestada para esos servicios para el 2021 a 500 millones de dólares.

El estudio de Reuben era relativamente pequeño, pero muchos otros estudios realizados en todo el mundo han demostrado la relación entre la exposición a la contaminación del aire y los problemas cognitivos (incluyendo la demencia y la enfermedad de Alzheimer) y las enfermedades mentales.

Un estudio publicado a principios de este mes descubrió un marcador genético de la depresión que hace que las personas sean más susceptibles a la depresión desencadenada por la contaminación del aire, lo que supone la primera vez que los científicos demuestran una relación directa entre la exposición a la contaminación del aire y el funcionamiento del cerebro a nivel neurológico.

Un estudio masivo del 2019 analizó los datos de salud mental de 151 millones de personas en Estados Unidos y de 1,4 millones de personas en Dinamarca y encontró que los períodos prolongados de mayor contaminación del aire en las zonas urbanas estaban relacionados con un aumento del 16% en los casos de trastorno bipolar y un aumento del 6% en los diagnósticos de depresión.

"Vimos asociaciones significativas entre la calidad del aire y las enfermedades mentales, incluso después de controlar otros factores que podrían causar enfermedades mentales", dijo a EHN Andrey Rzhetsky, coautor del estudio y profesor de medicina en la Universidad de Chicago. "Personalmente me sorprendió lo fuerte que era la señal".

Los investigadores disponían de datos más detallados sobre el grupo de Dinamarca, dijo Rzhetsky, y la relación entre la contaminación del aire y las enfermedades mentales para ese grupo era aún más fuerte: La exposición a la contaminación del aire estaba relacionada con un aumento del 31% en trastorno bipolar, un aumento del 104% en esquizofrenia, un aumento del 210% en trastorno de la personalidad y un aumento del 68% en depresión mayor.

Además de ser mucho más amplio, el estudio de Rzhetsky se diferenciaba del de Reuben en que analizaba los diagnósticos oficiales de enfermedad mental en lugar de los síntomas y tenía en cuenta los efectos de 87 contaminantes del aire diferentes. Esto hace que sea difícil comparar los dos estudios, dijo Rzhetsky, pero pensó que el estudio de Reuben estaba "muy bien diseñado". Ambos estudios tienen limitaciones similares, como basarse en la modelización de datos para calcular la exposición de las personas a los contaminantes del aire.

Los científicos siguen tratando de averiguar qué ocurre exactamente en los cerebros expuestos a la contaminación del aire que afecta a la salud mental y la cognición, pero muchos piensan que está relacionado con la inflamación que provoca la contaminación del aire. La inflamación crónica en el cerebro puede dañar las neuronas que intervienen en las respuestas reguladoras del cerebro y del sistema nervioso, lo que a su vez puede afectar a la salud mental.

"Los estudios en modelos con animales han demostrado que hay tres vías diferentes por las que los contaminantes del aire pueden llegar al cerebro y causar inflamación", dijo Rzhetsky. "Una es a través de los pulmones, entrando en la barrera hematoencefálica. Otra es a través de las neuronas olfativas que conectan la nariz con el cerebro, y la tercera es a través del estómago y el sistema digestivo".

Cuando los contaminantes entran en el cerebro a través de estas vías, explicó, "se crea una inflamación persistente en el cerebro que puede causar síntomas en los animales que simulan cosas como la depresión o la enfermedad bipolar".

Breves alzas en la contaminación del aire envían a más niños a la sala de emergencias por enfermedades mentales

Las investigaciones sugieren que la exposición, incluso a breves alzas de contaminación del aire, aumenta las visitas a la sala de emergencias (ER) por crisis de salud mental en los niños.

Cole Brokamp, profesor asistente de pediatría en el Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati y la Facultad de Medicina de la Universidad de Cincinnati, fue el autor principal del primer estudio que analizó la exposición a corto plazo a la contaminación del aire y los efectos en la salud mental de los niños. Ese estudio del 2019 encontró que los niños expuestos a grandes cantidades de contaminación del aire tenían más probabilidades de terminar en la sala de emergencias por un problema de salud mental unos días después que los niños con menor exposición.

Brokamp analizó cinco años de datos de la sala de emergencias de más de 6,800 niños menores de 18 años que acudieron al Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati por problemas psiquiátricos que incluía ansiedad, depresión, trastorno bipolar, tendencias suicidas, trastornos de la personalidad y esquizofrenia.

Los investigadores estimaron la exposición de los niños a las PM2,5 de los tres días anteriores a su visita a la sala de emergencias y determinaron que cada aumento de la exposición a las PM2,5 de 10 microgramos por metro cúbico estaba relacionado con un gran aumento de las visitas a la sala de emergencias, a pesar de que todas las exposiciones diarias se mantuvieron por debajo de las normas de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA).

Brokamp señaló que unos pocos estudios han investigado el vínculo entre la salud mental de los niños y la exposición a la contaminación del aire, pero sus hallazgos probablemente representan la punta del iceberg.

"Nuestro estudio sólo captó a los niños con enfermedades mentales lo suficientemente graves como para provocar una visita a la sala de emergencias", declaró Brokamp a EHN. "También tenemos que pensar en cómo puede afectar o no a las personas que tienen una depresión o ansiedad más leves. Puede que nunca acudan a la sala de emergencias, pero eso no hace que sus problemas de salud mental sean menos importantes."

Nadie ha estudiado aún si existe un vínculo entre la contaminación del aire y las visitas a urgencias por enfermedades mentales en el oeste de Pensilvania. EHN se puso en contacto con el Departamento de Salud de Pensilvania, el Departamento de Salud del Condado de Allegheny y los dos sistemas hospitalarios más grandes del oeste de Pensilvania (Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh y Allegheny Health Network) para solicitar datos sobre las visitas de niños a la sala de emergencias por enfermedades mentales, y ninguna pudo proporcionar esos datos. Pero las alzas sustanciales en la contaminación del aire son frecuentes en la región.

El nivel medio de exposición diaria estimada de PM2.5 en el estudio de Brokamp que condujo a un aumento de las visitas a la sala de emergencias de salud mental para los niños fue de 10.5 microgramos por metro cúbico de aire. Según un análisis de EHN de los datos de la EPA, uno o más de los monitores de aire en el condado de Allegheny registraron promedios diarios de PM2.5 superiores a 10.5 μg/m3 durante unos cuatro meses en el 2020 (129 días)- y el 2020 fue uno de los mejores años de la historia reciente en la calidad del aire en la región.

"Estamos preocupados por los resultados de este estudio y este análisis del aire de Pittsburgh", dijo a EHN Patrick Campbell, director ejecutivo de la organización por la defensa del aire limpio con sede en Pittsburgh, Grupo contra el Esmog y la Contaminación (GASP). "Esperamos que nuestros funcionarios de salud pública se lo tomen en serio".

El estudio de Brokamp forma parte de un conjunto creciente de investigaciones que indican que la exposición a la contaminación del aire es dañina para la salud humana a niveles muy por debajo a los límites legales actuales.

La norma federal de 24 horas para las PM2.5 es de 35 microgramos por metro cúbico de aire. El Departamento de Salud del Condado de Allegheny, que supervisa la calidad del aire en la región, aún no ha publicado su informe anual de calidad del aire para el 2020, pero en el 2019 uno de los monitores de aire del condado (el más cercano a Clairton) registró niveles de PM2.5 en 24 horas que superaron esa norma en nueve días. El nivel más alto registrado fue de 66.4 microgramos de PM2.5 por metro cúbico de aire, casi el doble del nivel actualmente permitido por la ley en EE.UU. Se espera que la EPA endurezca los estándares de PM2.5 en el 2022.

Chris Togneri, el oficial de información de salud pública del Departamento de Salud del condado de Allegheny, dijo que la agencia ha tomado medidas significativas para mejorar la calidad del aire en la región en los últimos años.

"El Departamento de Salud cree que todos merecen un aire saludable", dijo Togneri a EHN, señalando que el Programa de Calidad del Aire de la agencia, que incluye alrededor de 50 empleados, "opera una de las redes de monitoreo de aire más densas de la nación", que consiste en 16 sitios de monitoreo de aire aprobados por la EPA que se analizan regularmente para determinar si los monitores deben ser añadidos o reubicados.

También señaló las mejoras recientes en el sistema de alerta de la calidad del aire y en el panel de control de la calidad del aire de la agencia, con el fin de que la información sobre la calidad del aire sea más accesible para el público en general.

"En general", dijo, "los esfuerzos del Departamento de Salud han dado como resultado algunas de las mayores mejoras en la calidad del aire en los Estados Unidos".

Injusticia ambiental y salud mental

La contaminación del aire no respeta las fronteras geopolíticas, por lo que los efectos de la contaminación del aire en la salud mental son relevantes para todos los habitantes del oeste de Pensilvania. Pero muchas de las comunidades que experimentan los niveles más altos y los picos más frecuentes de contaminación del aire también experimentan otros factores de estrés de la comunidad como la pobreza, la delincuencia y el racismo.

En el estudio de Brokamp, los niños de vecindarios con altos niveles de pobreza eran los más propensos a sufrir una crisis de enfermedad mental tras los picos de contaminación del aire. Dijo que esto podría deberse a que la pobreza y el crimen causan estrés, lo que resulta en una inflamación que puede dañar el cerebro y el sistema inmunológico, lo que podría empeorar los impactos similares de la exposición a la contaminación del aire.

En el oeste de Pensilvania abundan los ejemplos de lo que algunos investigadores denominan "códigos postales tóxicos"- regiones en las que una combinación de injusticia ambiental, racismo y pobreza crea impactos negativos sustanciales en la salud.

Por ejemplo, el Valle del Monongahela (comúnmente conocido como el "Valle del Mon"), un antiguo corredor siderúrgico de municipios desde el extremo sur de Pittsburgh hasta la frontera con Virginia Occidental, incluyendo Braddock, Duquesne, Clairton, McKeesport, Charleroi, Monessen y Uniontown, ve regularmente alzas extremas de contaminación del aire que dan lugar a uno de los aires más sucios del país.

Los municipios de Mon Valley tienen índices de pobreza que oscilan entre el 16% - 40%, significativamente más altos que el índice de pobreza del condado de Allegheny, que es del 11%, y el índice de pobreza del estado, que es del 12%. Varias de estas comunidades también tienen porcentajes sustancialmente más altos de residentes negros en comparación con el estado o la región en su conjunto: El condado de Allegheny tiene un 13% de población negra y Pensilvania un 12%, en comparación con Duquesne, que tiene un 57% de población negra; Braddock, que tiene un 67% de población negra; y Clairton, que tiene un 38% de población negra.

Johnstown, una antigua ciudad siderúrgica a unos 65 kilómetros al este de Pittsburgh, que tiene un porcentaje de residentes negros ligeramente superior a la media estatal (15%) y una tasa de pobreza del 38%, tuvo el mismo número de días de aire insalubre que Pittsburgh en el 2020 a pesar de tener una población quince veces menor (19.569 y 300.286, respectivamente).

Y es probable que la exposición a la contaminación del aire en estas comunidades agrave los efectos sobre la salud mental de una forma que los investigadores y los funcionarios de salud pública no reconocen plenamente.

Maggi Barton, portavoz del Departamento de Salud de Pensilvania, declaró a EHN: "La División de Epidemiología de Salud Ambiental del DOH no ha investigado la relación entre la contaminación del aire y la salud mental."

Togneri dijo a EHN que los programas de salud mental del condado de Allegheny están gestionados por el Departamento de Servicios Humanos, que es una agencia independiente, y que aunque esa agencia evalúa algunas causas subyacentes de las enfermedades mentales, no tienen acceso a los datos de las personas con seguro privado, lo que limita lo que pueden investigar.

También señaló que el Departamento de Salud ha promulgado una nueva legislación destinada específicamente a mejorar la calidad del aire en el valle de Mon, que se convirtió en ley en septiembre. En ella se exige a 18 industrias contaminantes locales que afectan a la calidad del aire en Mon Valley (incluida la Clairton Coke Works) que reduzcan sus emisiones cuando se prevean condiciones meteorológicas que atrapen los contaminantes cerca del suelo.

Campbell, conjuntamente con GASP, dijo sobre la legislación: "No es una regulación perfecta, pero estamos viendo modestas mejoras tanto en términos de calidad del aire como en la forma en que los funcionarios de salud están comunicando los días de calidad de aire pobre... y cualquier mejora es una buena noticia, incluso si no se está moviendo tan rápido como nos gustaría que fuera".

Acceso a la atención de salud mental

Las comunidades empobrecidas suelen carecer de recursos de salud mental. Pensilvania tiene aproximadamente 220 proveedores de salud mental por cada 100.000 personas- lo que la sitúa en la mitad inferior de los estados de EE.UU. en cuanto al acceso a la atención de salud mental. El condado de Allegheny tiene una tasa mejor, con 349 proveedores por cada 100.000 personas, pero esos recursos no están distribuidos de manera uniforme ni son igualmente accesibles.

En Clairton, donde el 23% de los residentes viven por debajo del umbral de pobreza, el hospital más cercano está a unas cuatro millas de distancia, pero muchos residentes no tienen coche y el transporte público es notoriamente lento y poco fiable.

"Clairton no tiene ningún apoyo inmediato [de salud mental] aquí, así que tienes que tener transporte fuera de aquí para conseguir la ayuda que necesitas", dijo Meade, la defensora por el aire limpio de Clairton. "La gente se muestra reacia a pedir ayuda una sola vez, y mucho menos a tener que pedir también ayuda para llegar hasta allí también".

Nadie ha estudiado los posibles vínculos entre la contaminación del aire y las enfermedades mentales en Clairton, pero los estudios han demostrado que casi se duplican las exacerbaciones del asma en la zona tras los eventos de contaminación del aire aguda, lo que revela un claro vínculo entre la contaminación del aire local y la salud de los residentes. Es probable que estas fluctuaciones de la contaminación atmosférica afecten también a la salud mental a corto y largo plazo en Clairton.

Meade creció en Clairton, pero vivía en Carolina del Norte cuando su padre murió por complicaciones relacionadas con la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) en el 2013. Volvió a Clairton para planificar su funeral y acabó quedándose. A los seis meses, su madre también murió. Su hermano había muerto unos años antes, y el peso de esas pérdidas la golpearon todas a la vez.

Sentía que se ahogaba en la pena. Estaba deprimida y ansiosa. Viajó al otro lado de la ciudad para buscar ayuda en una clínica de salud mental, pero no sintió que encontrara una atención culturalmente competente.

"No sentía que las personas con las que hablaba se preocuparan por mí", dijo. "Sentí que sólo trataban de darme una curita rápida en lugar de tratar de entender realmente mi perspectiva... y sentí que me etiquetaron como una 'mujer negra enojada' cuando los cuestioné".

Meade encontró otras formas de cuidar su salud mental, como compartir sus sentimientos con otros activistas comunitarios y líderes espirituales. Sin embargo, sigue deseando que la atención a la salud mental sea más accesible en su comunidad.

“Con una industria de miles de billones de dólares aquí causando toda esta contaminación, deberíamos tener instalaciones de salud mental disponibles para todos”, dijo. "No deberíamos tener que esperar el transporte público o pedir un aventón o dinero para los boletos de autobús".

Fotografía del encabezado: Melanie Meade afuera de su casa en Clairton, Pensilvania. (Crédito: Njaimeh Njie)