Prenatal exposure to residential traffic-related air pollution and immune system at birthresults from the NELA cohort

Resumen

Antecedentes: Considerada como el segundo factor de riesgo de las enfermedades no transmisibles, la contaminación atmosférica es un problema de salud pública a nivel mundial. Alteraciones del sistema inmunitario han sido propuestas como mecanismos subyacentes de estos efectos, y la gestación como una etapa de mayor vulnerabilidad. Sin embargo, el impacto de la exposición prenatal a contaminación atmosférica derivada del tráfico (TRAP) en el sistema inmunitario ha sido poco estudiado. Objetivos: Estudiar el impacto de la exposición prenatal a TRAP en el sistema inmunitario al nacimiento. Objetivos específicos: 1. Resumir las evidencias de la influencia del ambiente prenatal y perinatal sobre las células del sistema inmunitario y los perfiles de citoquinas en sangre de cordón. 2. Caracterizar el sistema inmunitario al nacimiento analizando subpoblaciones celulares y los perfiles de citoquinas sin estimular y en respuesta a estímulos en sangre de cordón. 3. Estudiar los efectos de la exposición prenatal a TRAP en la distribución de subpoblaciones celulares del sistema inmunitario en sangre de cordón. 4. Investigar los efectos de la exposición prenatal a TRAP sobre los perfiles de citoquinas de células de sangre de cordón sin estimular y estimuladas. 5. Identificar ventanas de susceptibilidad del sistema inmunitario a la exposición prenatal a TRAP. Métodos: Para el primer objetivo se realizó una búsqueda en PUBMED limitada a estudios en humanos publicados en inglés sobre asociaciones entre factores prenatales y perinatales con cambios en células del sistema inmunitario y en los perfiles de citoquinas en sangre de cordón. Para el resto de objetivos usamos datos de parejas madre-hijo del estudio NELA, una cohorte al nacimiento prospectiva de base poblacional (2015-2018). La exposición residencial durante el embarazo a dióxido de nitrógeno (NO2), material particulado (PM2.5 and PM10) y ozono (O3) relacionada con tráfico se estimó mediante un modelo de dispersión y transporte químico. Se realizó un inmunofenotipado de los leucocitos en sangre de cordón, incluyendo las subpoblaciones de linfocitos T cooperadores de tipo 1 (Th1), Th2, Th17 y T reguladoras (Treg) mediante citometría de flujo. Además, se analizó un amplio panel de citoquinas con tecnología Luminex. Las asociaciones entre las concentraciones de TRAP y los recuentos de células del sistema inmunitario se analizaron con modelos de regresión de Poisson; y las relaciones entre la exposición a TRAP y la producción de citoquinas se analizó con modelos de regresión lineal y logística así cómo modelos de múltiples contaminantes. Resultados: 1. Los períodos prenatal y perinatal parecen representar ventanas cruciales de mayor susceptibilidad del sistema inmunitario a diversas influencias ambientales. 2. Los recuentos de células NK, T citotóxicas y Treg disminuyeron en relación a mayores niveles de TRAP; mientras que mayores niveles de PM se asociaron con un aumento del número total de células Th y Th1 en sangre de cordón. 3. La exposición prenatal a mayores niveles de TRAP se asoció con un aumento de los índices de probabilidad de detectar niveles de citoquinas inflamatorias (IL-1β y IL-6), Th2 (IL-13) e IL-10. 4. Las exposiciones a NO2 y PM durante el embarazo se asociaron a una mayor respuesta de citoquinas inflamatorias y Th1 a estímulos ambientales. 5. El primer y tercer trimestre de gestación se identificaron como ventanas de mayor susceptibilidad del sistema inmunitario a efectos de TRAP. Conclusiones: Los periodos prenatal y perinatal son etapas de mayor susceptibilidad del sistema inmunitario a factores ambientales. Además, la exposición prenatal a TRAP podría afectar el desarrollo del sistema inmunitario mediante cambios en las subpoblaciones de leucocitos y el incremento de citoquinas proinflamatorias al nacimiento. Estos cambios podrían influir las respuestas inmunitarias y aumentar el riesgo de infecciones respiratorias y manifestaciones alérgicas en la infancia.