Asthma due to exposure to allergens and other environmental pollutants: inflammatory and immunologic response

Resumen

La contaminación atmosférica se ha convertido en un problema crítico para la salud mundial, ya que contribuye significativamente al desarrollo y agravamiento de las enfermedades respiratorias. Entre las fuentes de contaminación atmosférica, el tráfico rodado constituye la principal causa en las zonas urbanas. Las emisiones relacionadas con el tráfico están conformadas principalmente por partículas de escape diésel (DEPs). Los DEPs inducen estrés oxidativo, inflamación y desregulación inmunitaria. Aunque se han realizado estudios sobre los efectos de la contaminación en enfermedades respiratorias como el asma, sobre todo en poblaciones vulnerables como los niños y los ancianos, las vías inmunológicas específicas -especialmente en individuos sanos- siguen sin conocerse bien. Esta tesis doctoral pretende identificar los mecanismos por los que la exposición a la contaminación atmosférica induce efectos nocivos en individuos con enfermedades respiratorias crónicas, concretamente asma, y comparar estos mecanismos con los que afectan a individuos sanos. En el capítulo 1 se determinó el potencial inmunomodulador de los DEPs tras una exposición a corto, medio y largo plazo en un modelo murino de ratones sanos. Se determinó que los DEPs inducían una respuesta inmunitaria en dos fases en nuestros ratones sanos. La primera fase, equivalente a una exposición corta a DEPs, se caracteriza por una disminución de los parámetros funcionales pulmonares debido a un estado inflamatorio mediado por respuestas neutrófilas y eosinofílicas, que afecta principalmente a las vías respiratorias pequeñas. Durante esta breve exposición, los macrófagos alveolares (AM) fagocitan las DEPs embargo, con una acumulación elevada de DEPs, los AM pueden sufrir un agotamiento que lleve al reclutamiento de neutrófilos, pero que también induzca una diferenciación de los monocitos inflamatorios en macrófagos intersticiales (MI), lo que podría culminar en un cambio de la subpoblación de macrófagos y en un microambiente proinflamatorio. En la segunda fase, los ratones sanos recuperan los parámetros de función pulmonar con valores similares a los de los ratones no expuestos, y ya no hay inflamación mediada por eosinofilia-neutrofilia. Los macrófagos residentes en el tejido restante sufren un proceso de agotamiento que puede culminar en la pérdida de su capacidad fagocítica. En respuesta, las células dendríticas (CD) sustituyen a los macrófagos en la regulación de la respuesta inmunitaria, actuando como intermediarios clave en el cambio de una respuesta innata a una adaptativa. La exposición continua al DEPs puede desencadenar mecanismos inmunitarios que predisponen a los individuos sanos a un microambiente proinflamatorio e hiperreactivo. El capítulo 2 presenta los resultados de un estudio prospectivo, observacional en la vida real realizado en pacientes asmáticos y un grupo de control sano tras una exposición de corta duración a dos ambientes, uno contaminado frente a otro no contaminado, determinando la función pulmonar, el estrés oxidativo y los biomarcadores inflamatorios e inmunitarios. Este capítulo profundiza en los distintos mecanismos por los que la contaminación ambiental puede deteriorar la salud respiratoria no sólo de los pacientes asmáticos, sino también de las personas sanas tras una breve exposición a la contaminación atmosférica. No se establecieron diferencias en la función pulmonar. Sin embargo, se determinaron alteraciones inmunológicas significativas durante este capítulo. En los individuos sanos, existe una supresión adaptativa de la actividad inmunitaria para mitigar la inflamación excesiva desencadenada por los contaminantes con el aumento de quimioatrayentes (CXCL8 y CCL2) y citocinas reguladoras (IL7) y una reducción de las citocinas remodeladoras de tejidos (OSM y HGF). Por el contrario, los asmáticos presentan una respuesta inflamatoria más marcada, mediada principalmente por IL1β e IL15, probablemente debido a la inflamación crónica preexistente. Ambos grupos presentaban un mecanismo común por el aumento de CSF2 e IL17F que conducía a la activación de macrófagos, neutrófilos y células Th17.

Fecha de lectura	19 sept 2025
Idioma original	Inglés
Supervisor	Xavier Muñoz Gall (Director/a) & Maria Jesus Cruz Carmona (Director/a)