Mesmo em um mundo cada vez mais alimentado por energia renovável e tecnologias limpas, a poluição do ar representa um risco real à saúde humana. Apenas no Reino Unido, estima-se que ela seja responsável por 28 mil a 36 mil mortes todos os anos e pode aumentar muito o risco de desenvolver diversas doenças pulmonares e cardíacas, como asma ou câncer.
O ar poluído forma uma mistura complexa que muda dependendo da origem da poluição e do clima local no momento. As pessoas nas cidades correm mais risco, pois vivem mais perto da maioria dos carros, fábricas e outras fontes de emissões.
Embora existam muitos tipos diferentes de poluentes no ar que respiramos, dois em particular são prejudiciais à nossa saúde: o gás dióxido de nitrogênio (NO₂) e o material particulado (especificamente, MP₂,₅), formado por partículas flutuantes, microscópicas, sólidas ou líquidas com menos de 2,5 micrômetros de diâmetro (para referência, um fio de cabelo humano tem cerca de 70 micrômetros de diâmetro).
Em 2017, um relatório constatou que todas as áreas de Londres excederam os níveis recomendados pela Organização Mundial da Saúde para MP₂,₅, sendo que muitas áreas tinham mais do que o dobro dos níveis recomendados. Cenários como esse permitiram que os pesquisadores investigassem os perigos de respirar um ar realmente poluído.
Um estudo constatou que, em todo o mundo, 86% das pessoas que vivem em áreas urbanas estão expostas a MP₂,₅ em níveis superiores até mesmo às diretrizes mais brandas da Organização Mundial da Saúde (OMS) de 2005, resultando em 1,8 milhão de mortes em excesso em 2019. Outro estudo constatou que o NO₂ foi responsável por 1,85 milhão de casos de asma infantil em todo o mundo em 2019.
Esses números são provenientes de estudos sobre grandes populações, que pegam dados de saúde pública e os comparam com dados de poluição para procurar correlações entre poluição e doença. São estudos conhecidos como epidemiológicos. Mas embora possam fornecer uma grande percepção dos riscos associados à exposição à poluição do ar, eles têm suas limitações.
Por exemplo, o NO₂ e o PM₂,₅ são emitidos pelas mesmas fontes, portanto, é de se esperar que quando os níveis de um dos poluentes estão altos, os níveis do outro também estejam altos. Portanto, sem cálculos muito complicados, às vezes é difícil usar dados epidemiológicos para determinar os efeitos na saúde de um poluente em comparação com outro.
Por esse motivo, a pesquisa precisa ser realizada em um ambiente mais controlado. Isso pode ser obtido em laboratório usando estratégias invasivas de testes em animais ou implementando sistemas baseados em células humanas que representam o órgão em uma placa.
Pulmões de laboratório
Em nosso laboratório na Faculdade de Medicina da Universidade de Swansea, Reino Unido, estamos tentando reproduzir a camada de células conhecida como epitélio alveolar, que reveste a parte mais profunda dos pulmões, onde o oxigênio entra na corrente sanguínea e o dióxido de carbono sai ao inspirarmos e expirarmos. Isso significa que essa também é uma área importante que a poluição do ar pode atingir e danificar. Portanto, queremos entender como a poluição afeta essa parte específica e muito delicada do corpo.
O epitélio alveolar é composto por vários tipos diferentes de células, cada uma com uma função específica. Algumas permitem o movimento de gases para dentro e para fora do sangue, outras produzem surfactante (um fluido biológico que mantém a estrutura da parte inferior do pulmão à medida que a pessoa inspira e expira) e outras ajudam a remover micróbios e partículas inaladas.
Ao misturar todas essas células em proporções específicas, podemos produzir camadas únicas de tecido que se parecem muito com o epitélio alveolar de seres humanos saudáveis. Então, depois de cultivar esses modelos alveolares anatomicamente relevantes, podemos expô-los a vários poluentes para investigar o efeito que eles podem ter.
Usamos partículas de poeira urbana ou de ambientes internos “padronizadas”, o que nos permite comparar os resultados com os de outros laboratórios que também podem estar usando essas partículas (embora às vezes também sejam usadas partículas realistas retiradas diretamente do ar ao nosso redor). Em seguida, nós as colocamos em uma nuvem de aerossol que deposita as partículas nas células de uma forma que imita a inalação de partículas na vida real.
Também criamos uma câmara de NO₂ de última geração na qual podemos colocar as células. Isso nos permite ver o que acontece com as células quando cultivadas em diferentes concentrações de NO₂.
Ao investigarmos os efeitos do NO₂ e do MP₂,₅ separadamente, podemos preencher as lacunas deixadas pelos estudos epidemiológicos para descobrir o quanto cada poluente é perigoso individualmente, e se a exposição a ambos ao mesmo tempo é pior do que a exposição separada.
Inicialmente, estamos descobrindo que o NO₂ e o material particulado podem trabalhar em conjunto para danificar células importantes na parte inferior do pulmão. Esperamos que nossos resultados melhorem nosso conhecimento sobre como a poluição do ar pode danificar tipos importantes de células no pulmão humano, contribuindo para o surgimento ou a exacerbação de doenças. Essas descobertas contribuiriam para a avaliação da saúde humana da exposição à poluição do ar, ajudando a desenvolver diretrizes futuras e relevantes.