En un estudio interinstitucional reciente, investigadores informan que las vías respiratorias humanas sanas presentan un mayor riesgo de deshidratación e inflamación al exponerse al aire seco, una incidencia que se prevé que aumente debido al calentamiento global. La inflamación de las vías respiratorias humanas se asocia con afecciones como asma, rinitis alérgica y tos crónica.

Los investigadores afirman que, a medida que la atmósfera terrestre se calienta, con una humedad relativa prácticamente constante, una propiedad atmosférica llamada déficit de presión de vapor (DPV) aumenta rápidamente. El DPV mide la sed de agua que puede tener el aire. Cuanto mayor sea el DPV, mayor será la tasa de evaporación del agua, lo que deshidrata los ecosistemas planetarios.

Basándose en predicciones matemáticas y experimentos, los investigadores ahora explican que una mayor presión arterial volumétrica (VPD) puede deshidratar las vías respiratorias superiores y desencadenar la respuesta inflamatoria e inmunitaria del cuerpo.

En el informe completo, publicado el 17 de marzo en Communications Earth & Environment, también se indica que dicha deshidratación e inflamación pueden verse exacerbadas por la respiración bucal (cuyas tasas también están aumentando) y una mayor exposición al aire interior con aire acondicionado y calefacción.

«La sequedad del aire es tan crucial para la calidad del aire como su contaminación y controlar la hidratación de nuestras vías respiratorias es tan esencial como controlar su limpieza», afirmó el autor principal, David Edwards, profesor adjunto en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins de Estados Unidos.

«Nuestros hallazgos sugieren que todas las mucosas expuestas a la atmósfera, incluida la mucosa ocular, están en riesgo en atmósferas deshidratantes», señaló.

Edwards y su equipo analizaron primero si la transpiración, un proceso de pérdida de agua que ocurre en las plantas, se produce en la mucosidad de las vías respiratorias superiores expuestas a ambientes con aire seco. Se ha demostrado que las altas tasas de transpiración causan una compresión perjudicial en las células de las hojas de las plantas, lo que amenaza su supervivencia. El equipo también buscó determinar si dicha compresión se producía en las células de las vías respiratorias superiores.

Los investigadores expusieron cultivos de células humanas que recubren las vías respiratorias superiores, conocidas como epitelio bronquial humano, a aire seco. Tras la exposición, se evaluó la densidad del moco y las respuestas inflamatorias de las células. Las células que experimentaron periodos de aire seco (con una alta densidad de flujo de vapor), mostraron una densidad de moco más fluida y altas concentraciones de citocinas, o proteínas que indican inflamación celular. Estos resultados concuerdan con las predicciones teóricas de que la fluidez del moco ocurre en ambientes de aire seco y puede producir suficiente compresión celular para desencadenar la inflamación.

El equipo también confirmó que la transpiración mucosa inflamatoria ocurre durante la respiración normal y relajada (también llamada respiración de marea) en un modelo animal. Los investigadores expusieron a ratones sanos y a ratones con sequedad respiratoria preexistente, común en enfermedades respiratorias crónicas, a una semana de aire seco intermitente. Los ratones con esta deshidratación preexistente mostraron células inmunitarias en los pulmones, lo que indica una alta respuesta inflamatoria, mientras que los ratones expuestos únicamente a aire húmedo no la presentaron.

Basándose en un estudio de modelos climáticos que el equipo también realizó, predicen que la mayor parte de Estados Unidos tendrá un riesgo elevado de inflamación de las vías respiratorias en la segunda mitad del siglo debido a las temperaturas más altas y al aire más seco.

Los investigadores concluyeron su trabajo diciendo que estos resultados tienen implicaciones para otros mecanismos fisiológicos del cuerpo, a saber, el ojo seco y el movimiento del agua en los revestimientos mucosos del ojo.

«Este manuscrito es un punto de inflexión para la medicina, ya que la deshidratación de la mucosa humana constituye actualmente una amenaza crítica para la salud humana, que seguirá aumentando con el calentamiento global«, afirm´ el coautor del estudio, el Dr. Justin Hanes, profesor de Oftalmología Lewis J. Ort en el Instituto Oftalmológico Wilmer de Johns Hopkins Medicine.

«Sin una solución, la mucosa humana se secará con el paso de los años, lo que provocará un aumento de la inflamación crónica y las afecciones asociadas», agregó.

«Comprender cómo se deshidratan nuestras vías respiratorias al exponernos al aire seco puede ayudarnos a evitar o revertir el impacto inflamatorio de la deshidratación mediante cambios de comportamiento efectivos e intervenciones preventivas o terapéuticas», afirmó Edwards.