La ciencia revela el lado oculto del aire en Medellín

A las seis de la mañana, mientras Medellín se despereza entre el murmullo de buses y el aroma del café recién tostado, una neblina tenue cubre las montañas y se cuela por las calles. Y aunque todos hemos aprendido a percibirla como una característica más de la ciudad, pocos saben que con esa bruma, viaja un compendio invisible de partículas microscópicas cargadas de metales pesados, compuestos orgánicos y microorganismos que se inhalan con cada respiración, atravesando las barreras naturales del cuerpo y adhiriéndose a las células, modificándolas en silencio hasta que se convierten en enfermedad.

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Conscientes de esta amenaza silenciosa que se respira a diario, un grupo de 47 investigadores de distintas universidades decidió estudiar con detalle qué es lo que circula en el aire de la capital antioqueña, por lo que durante cinco años, analizaron no solo cuánta materia particulada flota sobre la ciudad, también qué contiene y qué efectos puede tener sobre la salud genética de quienes la respiran.

Así, bajo la coordinación de Miriam Gómez Marín, investigadora del Politécnico Jaime Isaza Cadavid, el proyecto logró caracterizar el material particulado PM2.5 en la ciudad, revelando que más allá de las cifras que miden la calidad del aire en términos de masa, la verdadera historia se encuentra en la complejidad de las sustancias adheridas a esas partículas, muchas de las cuales tienen el potencial de inducir mutaciones y desencadenar enfermedades crónicas. “No se trata de generar alarma, se trata de tomar decisiones informadas que protejan a la ciudadanía, porque el aire que respiramos está modificando nuestra salud desde adentro”, explica Miriam, convencida de que el conocimiento científico debe ser un aliado de la salud pública y no un lujo académico aislado.

Ahora, la investigación, que fue financiada con recursos de regalías y con el apoyo de instituciones extranjeras como el Organismo Internacional de Energía Atómica (OEIA) de la ONU, documentó que las partículas analizadas en laboratorios acreditados a nivel internacional bajo más de 10 técnicas analíticas incluyendo avances en ciencia nuclear (AAN), contienen más de 41 elementos químicos y compuestos orgánicos, incluidos hidrocarburos policíclicos aromáticos con propiedades cancerígenas, metales pesados y otras sustancias que forman un cóctel tóxico que ingresa al cuerpo con cada inhalación.

“La contaminación no se queda en las calles, entra al cuerpo, se adhiere a las células y puede generar mutaciones que, con el tiempo, desencadenan enfermedades como el cáncer”, detalla Luz Yaneth Orozco, investigadora de la Universidad de Antioquia, que lideró el análisis de la capacidad mutagénica del material particulado en células expuestas a las muestras recolectadas en diferentes momentos del año.

En este sentido, durante el estudio se observaron periodos en los que, pese a que la cantidad de PM2.5 en el aire era más baja, la capacidad de esas partículas para inducir mutaciones en las células era mayor, demostrando que no basta con medir la masa de partículas para entender el riesgo que enfrenta la salud pública, sino que es necesario analizar su composición química y biológica. Algo que cuestiona las políticas de seguimiento y monitoreo basadas únicamente en los niveles de masa suspendida en el aire, proponiendo la necesidad de incorporar indicadores de calidad microbiológica, incluyendo el potencial genotóxico y mutagénico de las partículas como parte de las alertas sanitarias que se emiten en la ciudad.

Por otro lado, en un laboratorio cercano, cuando se procesaban los filtros recolectados durante el año de monitoreo, se evidenció que las partículas arrastran químicos peligrosos y microorganismos que se convierten en parte del aire que se respira. Esto gracias a Simón Villegas Velásquez, coinvestigador del grupo One Health de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional, sede Medellín, que trabajó en la caracterización de las comunidades bacterianas presentes en el PM2.5 utilizando un marcador genético conocido como 16S rARN para identificar los géneros bacterianos sin necesidad de cultivarlos, evitando así alteraciones en la muestra original.

“Aunque la aplicabilidad no es inmediata, identificamos bacterias con potencial para biodegradar contaminantes, lo que en el futuro podría explorarse para descontaminar ambientes urbanos”, comenta, consciente de que la ciencia aún enfrenta retos técnicos antes de convertir este hallazgo en una estrategia de biorremediación para las ciudades.

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Asimismo, se encontró que las comunidades bacterianas presentes en el aire de Medellín no son estáticas, cambian según las temporadas climáticas, influenciadas por el Fenómeno del Niño, las lluvias y los vientos que circulan entre las montañas, ya que durante el análisis se evidenció que los vientos que provienen de zonas densamente construidas arrastran bacterias con potencial patogénico, y que la vegetación urbana influye en la presencia de microorganismos, abriendo nuevas líneas de investigación sobre la filósfera y su impacto en la salud pública.

A partir de ello, Simón subraya que la vegetación ayuda a mitigar la contaminación del aire al retener partículas, e influye en las comunidades microbianas presentes en el ambiente. “Muchos de los microorganismos suspendidos en el aire están asociados al tipo de vegetación circundante, lo que podría utilizarse para planear estrategias de arborización urbana con criterios de salud”, comenta.

Esta perspectiva, conocida como el exposoma, considera todas las exposiciones a las que una persona se ve sometida a lo largo de su vida, y entender cómo la vegetación y el ambiente influyen en el aire puede ofrecer herramientas para diseñar ciudades más saludables y resilientes.

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Cabe señalar que el proyecto enfrentó retos técnicos significativos, desde la manipulación de los filtros para evitar contaminación cruzada con bacterias externas hasta la dificultad para extraer ADN de calidad debido a la presencia de compuestos tóxicos en el material particulado. Para superar estos obstáculos, el equipo utilizó técnicas de PCR para amplificar el ADN y permitir el análisis de las muestras, logrando identificar bacterias con resistencia intrínseca a ciertos antibióticos, un descubrimiento relevante para la salud pública en un contexto donde la resistencia antimicrobiana representa un desafío global. “Este tipo de hallazgos deberían motivar a las autoridades ambientales y de salud a mirar más allá de las cifras de masa y a considerar la composición del aire como un factor de riesgo integral”, insiste Luz Yaneth, recordando que las mutaciones están en la base de enfermedades crónicas y que el aire puede ser un vehículo silencioso de estos cambios celulares.

Pero el estudio no se quedó en los laboratorios. Como parte de su compromiso con la apropiación social del conocimiento, el equipo diseñó un modelo de transferencia que permitió acercar estos datos revelados a actores clave de la ciudad, como conductores de volquetas y taxis, quienes participaron en espacios de formación para comprender cómo las emisiones contaminantes afectan la salud y qué cambios pueden implementar en sus hábitos para reducirlas.

Como lógica consecuente, esta estrategia convirtió a la ciencia en una herramienta ciudadana, facilitando la conexión entre conocimiento, acción y transformación social en un contexto donde la contaminación del aire es un problema ambiental y un asunto de justicia sanitaria.

Este compromiso con el conocimiento se vuelve aún más relevante en Medellín, donde la contaminación ha sido una preocupación constante, y donde comprender la verdadera naturaleza del aire que se respira es un paso necesario para avanzar hacia decisiones más justas y efectivas. Así, la ciudad que ha avanzado en la medición de partículas y en la implementación de medidas para reducirlas, enfrenta ahora el reto de incluir la calidad química y biológica del aire en sus indicadores, desarrollando alertas tempranas que indiquen cuántas partículas se inhalan, qué contienen y su impacto en la salud colectiva.

Frente a este desafío, los investigadores ven en sus conclusiones una oportunidad para aportar soluciones concretas y tender puentes entre ciencia y decisiones públicas. Para Miriam, estos resultados son una herramienta para construir ciudades más saludables, en las que la ciencia sea parte de la planeación. Al tiempo, Simón destaca que la relación entre la vegetación, las comunidades microbianas y la calidad del aire puede convertirse en un elemento de política, demostrando que la naturaleza y la ciencia pueden ser aliadas en la búsqueda de soluciones.

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En este camino, Luz Yaneth insiste en que “el reto ineludible es la conformación de voluntades intersectoriales que involucren a la academia junto a la empresa, la sociedad y el Estado, para que estos hallazgos se conviertan en políticas públicas que vayan en beneficio de la salud pública y ambiental”, recordando que este es un desafío que involucra a toda la sociedad y que requiere más investigación, veeduría ciudadana y acción colectiva.

En la bruma que se cuela cada mañana por las calles de Medellín, la ciencia ha encontrado respuestas que esperan convertirse en acciones. Porque el aire, más que un enemigo inevitable, es un espacio que puede transformarse si se actúa con decisión, claridad y el compromiso de garantizar que cada inhalación sea un paso hacia un futuro más sano.

• Para saber más

Bacterias que podrían limpiar el aire

Uno de los hallazgos más llamativos de la investigación es que en el aire de Medellín flotan bacterias capaces de degradar contaminantes, lo cual abre la posibilidad de usar estos microorganismos en estrategias de bioremediación urbana, pues según esto, algunas bacterias extremófilas, que soportan las condiciones tóxicas del material particulado, podrían ayudar a transformar sustancias peligrosas en compuestos menos dañinos. Aunque aún se requieren estudios para aislarlas y cultivarlas, los investigadores ven en esta línea de trabajo una oportunidad para que la naturaleza se convierta en aliada en la descontaminación del aire.

• Radiografía

¿Qué contiene el aire que respiramos?

Más allá de las cifras generales, la investigación reveló la complejidad del aire en Medellín al identificar 14 grupos de especies orgánicas y 27 compuestos específicos, junto con siete sustancias formadas por hidrógeno, carbono, oxígeno y azufre, conocidas como hidrocarburos alifáticos policíclicos. Muchos de estos tienen propiedades cancerígenas o mutagénicas y suelen pasar desapercibidos en los monitoreos convencionales de calidad del aire. Así que este hallazgo muestra que el material particulado PM2.5 no es uniforme, sino una mezcla con impactos diversos; y que conocer su composición ayuda a comprender por qué la calidad del aire es un factor crucial de salud pública.