Los incendios forestales han afectado un gran número de zonas en los últimos años y se estima que cada año se queman unos 6 millones de km² de vegetación en todo el mundo. Los incendios forestales emiten cantidades considerables de contaminantes atmosféricos que afectan la calidad del aire y la salud humana, incluso lejos de donde los incendios que los originan. Entre estos contaminantes se encuentran las partículas finas (PM_2.5) y el ozono troposférico (O₃) 

La investigación presentada* aborda el efecto de las PM_2.5 relacionadas con los incendios forestales en las hospitalizaciones por enfermedades cardiorrespiratorias en Brasil entre 2008 y 2018. En particular, analizaron este impacto con un enfoque modelado que define las olas de incendios forestales teniendo en cuenta la heterogeneidad espacio-temporal en una muestra de población de más de 2 millones de pacientes.

Los datos de los incendios forestales se obtuvieron del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales de Brasil y se contabilizaron todos los registros entre 2008 y 2018. Los datos de contaminación atmosférica contabilizaron las concentraciones diarias de PM_2,5 (μgm-3), CO (p.p.b.), NO₂ (p.p.b.) y O₃ (p.p.b.) desde 2008 hasta 2018, además, calcularon la resolución temporal media diaria de cada contaminante, y la estratificaron por municipio. Por otro lado, definieron el concepto de ola de incendios forestales como cualquier día en el que los registros de incendios forestales y la concentración de PM_2.5 superaron el percentil 99, con el objetivo de capturar los periodos con alta ocurrencia de incendios y, de esta manera, estimar los efectos sobre la salud asociados episodios de fuertes contaminación atmosférica. 

Los datos de las hospitalizaciones fueron proporcionados por el Ministerio de Salud de Brasil y abarcan los registros individuales entre 2008 y 2018. La información sobre la hospitalización incluía la fecha del evento, el municipio de origen, sexo, raza, número de días que los pacientes pasaron en el hospital y diagnóstico principal según los códigos de la Clasificación Internacional de Enfermedades, versión 10. Se incluyeron las enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Para el análisis estadístico se aplicó un diseño de estudio de casos cruzados estratificados en el tiempo con modelos de regresión logística condicional. Se utilizó un muestreo estratificado en el tiempo para seleccionar los días de exposición de referencia.

La población de estudio incluye 2 044 038 ingresos hospitalarios por enfermedades cardiorrespiratorias en Brasil entre 2008 y 2018. Entre ellas, el 50.2% fueron respiratorias y el 49.8%, cardiovasculares. En cuanto a la distribución por edad, los pacientes <5 años (25%) y los >64 años (27%) tuvieron más enfermedades respiratorias, mientras que, los pacientes de 35 a 64 años (46%) y los mayores de 64 años (45%) tuvieron más enfermedades cardiovasculares. Para los registros de incendios forestales, se estimó una media de 4.37 y un máximo de 443 incendios forestales. La concentración media de PM_2,5 durante el periodo de estudio en Brasil fue de aproximadamente 15 μgm-3, lo que supera las recomendaciones de calidad del aire de la Organización Mundial de la Salud (10 μgm-3 de media anual). 

El metanálisis mostró que las oleadas de incendios forestales se asociaron con un aumento del 23% (intervalo de confianza [IC] del 95%: 12-33%) en las hospitalizaciones por causas respiratorias cuando se contabilizó la media móvil de 5 días. Esta fue la mayor asociación encontrada para las enfermedades respiratorias. En el caso de las enfermedades cardiovasculares, el mayor riesgo se produjo cuando se contabilizó la media móvil de 2 días, con un aumento estimado del 21% (IC del 95%: 8-35%). En la investigación se describe una variación significativa de las asociaciones en función del día de la exposición, evaluada por las medias móviles. Por ejemplo, en Medio Oeste la mayor asociación se produjo a los cinco días del evento (media móvil de 5 días), con un aumento estimado del 20% (95% IC del 95%: 13-26%) en enfermedades respiratorias. En el caso de los ingresos hospitalarios por causas cardiovasculares en la misma zona, la mayor asociación fue a los 2 días después del suceso (media móvil de 2 días), con un aumento estimado del 56% (IC del 95%: 36-76%) en los ingresos hospitalarios. 

Para la mayoría de las regiones y medias móviles, no hay diferencias sustanciales entre hombres y mujeres. Para el análisis de subgrupos por edad, en general, nuestros resultados indican un mayor riesgo de hospitalizaciones por causas respiratorias para los pacientes de 0 a 5 años en comparación con los de más edad. En el caso de las causas cardiovasculares, se observa un mayor riesgo en los pacientes de más de 64 años. 

En este análisis se informa una asociación significativa de las PM_2.5 relacionada con los incendios forestales, y las hospitalizaciones por causas respiratorias y cardiovasculares en Brasil. 

En estudios previos demostraron que las enfermedades cardiorrespiratorias asociadas con la exposición al humo de los incendios forestales se ven fuertemente modificadas por medidas de salud de la comunidad y los factores socioeconómicos. Esta modificación también se puso de manifiesto cuando estratificaron el análisis por regiones brasileñas. Otro estudio, que se realizó en el oeste de Estados Unidos, advirtió un aumento estimado del 7.2% en el riesgo de hospitalizaciones por problemas respiratorios durante los días de ola de humo con una elevada concentración de PM_2.5 (>37 μgm-3), sin embargo, las causas cardiovasculares no presentaron asociaciones. 

Previamente se informó que los episodios de contaminación atmosférica extrema provocados por los incendios forestales se asociaban a un aumento del 10% de la mortalidad cardiovascular. Otra investigación informa de un aumento del 6.98% en el riesgo de paros cardíacos extrahospitalarios asociado a un aumento de PM_2.5. Asimismo, descubrieron que las PM_2.5 procedentes de los incendios forestales estaban asociadas a un aumento del 8% en las hospitalizaciones por asma. En este estudio, el aumento estimado de las hospitalizaciones por causas cardiovasculares varió del 14.9% (IC del 95%: 9-18%) con una media móvil de 1 día al 21% (IC del 95%: 8-35%) con una media móvil de 2 días. En cuanto a las enfermedades respiratorias, se estimó un aumento del 23% (IC del 95%: 12-33%) en las hospitalizaciones por causas respiratorias cuando se tuvo en cuenta la media móvil de 5 días. Una parte de la heterogeneidad regional del impacto de exposición a las PM_2.5 de los incendios forestales puede explicarse por las condiciones culturales, sociales, de comportamiento y ambientales/geográficas. 

Los resultados muestran una alta concentración de PM_2.5 en la región del Amazonas, mientras que las regiones con alta densidad de incendios forestales se encuentran mayoritariamente en parte del norte y noreste de Brasil. En este contexto, la velocidad del viento juega un papel importante en la composición atmosférica en la región amazónica, en la que predomina el viento del noreste del océano Atlántico en la estación húmeda, mientras que en la estación seca el viento predominante viene del sudeste (parte central de Brasil). Los estudios toxicológicos sugieren varios mecanismos potenciales a través de la contaminación atmosférica relacionada con los incendios forestales que podría contribuir a las enfermedades cardiorrespiratorias. Los incendios forestales emiten o dan lugar a una mezcla de contaminantes primarios y secundarios: contaminación por partículas, gases y, dependiendo de los productos que se quemen, hay emisiones de otros contaminantes tóxicos como el benceno o el formaldehído. Se ha demostrado que las PM_2.5 causan disfunción endotelial y vascular, estrés oxidativo, trombosis, así como disfunción metabólica, todo esto puede contribuir a sus efectos cardíacos. Para el sistema respiratorio, los estudios toxicológicos han encontrado que las PM_2.5 procedentes de los incendios forestales inducen una toxicidad pulmonar significativa y tienen potencial mutagénico, aumentan los neutrófilos y las proteínas en el lavado broncoalveolar, además, los indicadores histológicos muestran un aumento de la afluencia de células y del edema pulmonar, con daño a los macrófagos por estrés oxidativo. 

Este estudio, el cual fue realizado con una muestra de más de 2 millones de hospitalizaciones, refuerza la evidencia que informa que la contaminación de los incendios forestales, al igual que la contaminación de otras fuentes, tiene efectos dañinos a nivel cardíaco y respiratorio, probablemente a través de mecanismos biológicos similares a los evidenciados en el campo de la toxicología.

Los resultados de la investigación aportan pruebas epidemiológicas sólidas sobre la gran asociación entre la contaminación atmosférica emitida por los incendios forestales y el mayor riesgo de hospitalizaciones por causas cardiorrespiratorias, incluso durante pequeños incendios. Este estudio puede preparar mejor a los expertos en salud y a los científicos del medio ambiente al apoyar las predicciones de los modelos y las políticas públicas según los diferentes niveles de las regiones propensas a los incendios en Brasil.

*Nature Communications

Health impacts of wildfire-related air pollution in Brazil: a nationwide study of more than 2 million hospital admissions between 2008 and 2018

Requia, W.J., Amini, H., Mukherjee, R. et al.

12, 6555, Nov 2021

DOI: 10.1038/s41467-021-26822-7