EVALUACIÓN DE LAS PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓN ATMOSFÉRICA Y BIOAEROSOLES FÚNGICOS EN PARQUES URBANOS DE LA CIUDAD DE SANTO DOMINGO, REPÚBLICA DOMINICANA

Introducción

La contaminación atmosférica por material particulado en suspensión es uno de los efectos ocasionados por la creciente urbanización e industrialización, lo cual afecta la calidad del aire, considerado un problema de salud pública en progresivo aumento, tanto a nivel global como regional (Montaño y Sandoval, 2007). El material en suspensión particulado atmosférico (PM) está integrado por partículas sólidas y/o líquidas (excepto el agua pura) suspendidas en la atmósfera (Suárez y Augusto, 2012), tiene como origen una gran variedad de fuentes naturales o antropogénicas y posee un amplio rango de propiedades morfológicas, físicas, químicas y termodinámicas.

Por su parte, el tamaño del PM es, posiblemente, un criterio fundamental que permite describir su comportamiento; la definición de un aerosol responde a que las partículas deben estar suspendidas en un gas, esto implica que las partículas son lo suficientemente pequeñas como para permanecer suspendidas por un determinado tiempo. De manera convencional, el límite de tamaño superior se considera que está cerca de 100 µm, estas partículas tienen una velocidad de sedimentación de 0.25 m/s. En este enorme intervalo de límites de tamaño que abarca hasta cuatro órdenes de magnitud, existen aerosoles con propiedades y comportamiento muy diferentes (Baron y Willeke, 2001). Saber la composición del PM brinda la posibilidad de conocer la calidad del aire que se respira en la zona (Quijano, Quijano y Henao, 2010). En torno a esto, en el 2005, la Organización Mundial de la Salud consideraba que el aire limpio es un requisito básico para la salud y el bienestar humano.

En cuanto al comportamiento de los hongos en el aire, son varios los trabajos existentes (Karim, 2010; López, 2012) que demuestran la ventaja selectiva que tienen en torno a la capacidad de liberar, dispersar y diseminar sus esporas y, ocasionalmente, fragmentos de hifas o conidióforos parciales en el aire para su dispersión (Kendrick, 2001). Las esporas pueden variar entre 2 a 500 µm, aunque en promedio es menor a 20 µm (Estrada, Alvarado, Gutiérrez, Salcedo y Moreno, 2013).

La concentración de esporas de hongos en el aire varía según la ubicación, la altitud, la hora del día, la estación del año, el paisaje, el uso de la tierra, la condición de las áreas circundantes y las condiciones climáticas (Gioulekas et al., 2004; Mitakakis, O’Meara y Tovey, 2005). Determinar la distribución de esporas fúngicas en cualquier región puede ser útil para identificar asociaciones entre la sensibilidad fúngica y la prevención clínica de enfermedades alérgicas estacionales (Hedayati, Pasqualotto, Warn, Bowyer y Denning, 2007; Griffin, 2007). 

Materiales y métodos

Se seleccionaron tres parques urbanos del Distrito Nacional de la República Dominicana para evaluar la calidad del aire. El primero es el parque Iberoamericano, considerado el antiguo parque Zoológico Nacional. Se encuentra en el centro de la ciudad de Santo Domingo, entre las Avenidas Pedro Henríquez Ureña y Simón Bolívar, y ocupa un espacio de 1.2 km² aproximadamente, en las coordenadas 18°28’01’’N y 69°55’06’’W. El parque posee un complejo de múltiples cavernas (Jiménez-Orozco, Lebrón-Liriano, Fernández-Gutiérrez, Urbáez y Guerrero, 2019). El segundo corresponde al parque Colón, se encuentran cercano al centro de la Zona Colonial entre las Calle Isabel La Católica, Arzobispo Meriño y Calle el Conde, a unos 250 metros del Río Ozama y de la zona portuaria. Cuenta con un perímetro aproximado de 313 metros en las coordenadas 18°28’24’’N y 69° 53’ 01’’W. El tercero, Mirador Sur; considerado el primer parque ecológico de Santo Domingo, se encuentra entre la Avenida de la Salud y Avenida Anacaona, adyacente a la Avenida Italia y Luperón. Es un parque urbano con un área superficial de 6 km² aproximadamente, ubicándose en las coordenadas 18°26’31’’ N y 69°57’ 32’’ W (USAID-ICMA-FEDOMU-ADN, 2017).

Obtención de muestras

El muestreo y análisis de aire para determinar la calidad del particulado en suspensión y de los bioaerosoles fúngicos se efectuó de acuerdo con las normas metodológicas descritas por el Reglamento Técnico Ambiental de Calidad del Aire, del Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la República Dominicana.

El protocolo utilizado para la toma de muestras se ejecutó de la siguiente manera: se realizaron muestreos diurnos y nocturnos en las entradas y los puntos de mayor flujo de personas de los distintos parques, utilizando un muestreador de aire PCE-MPC 10. El muestreador de aire PCE-MPC 10 permite medir la concentración de partículas de forma rápida. En cuanto a los valores de las variables atmosféricas (temperatura y humedad relativa), se utilizó un Kestrel 5500. Para captar las esporas fúngicas se utilizó el método de sedimentación en placa de Petri con agar Sabouraud. Se realizaron muestreos por asentamiento en placas en momentos diferentes. Muestreos matinales entre las 9 y 11 a. m., y muestreos por la tarde entre las 3 y 8 p. m. La exposición de muestreo fue de unos 15 minutos de duración, utilizando las placas de Petri (9 mm de diámetro) con Sabouraud con eritromicina, para impedir el crecimiento bacteriano. Las placas fueron colocadas a unos 20 centímetros del suelo.

Observaciones morfológicas fúngicas

Los organismos aislados fueron incubados durante tres días a una temperatura de 30 °C. La identificación de los hongos fue llevada a cabo considerando la textura o aspecto, color, velocidad de crecimiento radial, tamaño (mm), pigmentación del micelio y al anverso del medio, forma, borde y elevación de la colonia. La identificación de los géneros y especies fueron identificadas con base en Atlas of Airborne Fungal Spores in Europe (1993) y Samson, Hoekstra y Frisvad (2004), utilizando un Microscopio Olimpus CX33.

Resultados y discusión

Las tablas 2 y 3 ofrecen los niveles de partículas en suspensión con diámetro ≤10 µm e ≤ 2,5 µm y las condiciones climáticas de temperatura y humedad relativa en los días de muestreo en cada uno de los parques, respectivamente.

A continuación, en la tabla 2, se presentan los resultados del muestreo del particulado del primer día.

En el segundo muestreo las variables presentaron diferencia poco significativa en los tres parques (tabla 3).

Un total de 10 géneros de hongos aeronavegantes pertenecientes a cinco familias fueron aislados en los parques inventariados (tabla 4).

El valor máximo registrado del PM 2,5 µm fue de 16 µg/Nm³ , lo que para la normativa de la República Dominicana, en cuanto al particulado en tiempo promedio de 24 horas, no supera el umbral estándar. Diversos autores han reportado que las concentraciones de este contaminante en un intervalo de 11 a 29.6 µg/m³ , están relacionadas con morbilidad y mortalidad en ambientes urbanos (Blanco-Jiménez et al., 2012); además, que las partículas de suspensión atmosféricas (P.M) 2.5 µm ocupan el noveno lugar en la lista de los factores de riesgo asociados con los índices de mortalidad a nivel mundial, principalmente por enfermedades cardiovasculares (López y Pérez, 2014; Suárez y Augusto, 2012).

La variación estacional del total de hongos en el aire y para las principales categorías genéricas (Alternaria, Aspergillus, Cladosporium y Penicillium) muestra una mayor concentración en el Parque Colón. Una de las razones puede ser la alta densidad de personas en el momento de la toma de muestras, junto a la presencia de palomas domésticas (Patagioenas leucocephala), las cuales representan una fuente de emisión de particulado de origen biológico (Suárez y Augusto, 2012).

Las categorías genéricas individuales siguieron el mismo patrón que el recuento total en el aire en su orden de distribución, fluctuación estacional y variación. Aspergillus y Penicillium fueron los géneros más predominantes, representando casi el 55 % de los aislamientos totales, seguido de Cladosporium y Alternaria. Puede deberse al hecho de que Aspergillus, Penicillium y Cladosporium producen numerosas esporas pequeñas y ligeras, las cuales permanecen en el aire durante un largo período de tiempo, mientras que otros géneros de hongos producen menos esporas más grandes y pesadas que tienden a asentarse más rápidamente (Vonberg y Gastmeier, 2006). En varias investigaciones sobre esporas de hongos en el aire, se ha demostrado que los hongos más prevalentes pertenecían a los géneros Cladosporium, Alternaria, Curvularia, Aspergillus y Penicillium (Durugbo, Kajero, Omoregie y Oyejide, 2013; Chakrabarti, Das y Gupta-Bhattacharya, 2012; Sepahvand, et al., 2011; Muhsin y Adlan, 2012; Lang-Yona et al., 2012).

De acuerdo con Dhanasekaran, Selvamani, Panneerselvam y Thajuddin (2009), la humedad relativa y el contenido de humedad de los materiales determinan en qué medida los diferentes microorganismos pueden crecer sobre materiales en ambientes interiores o exteriores. La mayor proporción de los bioaerosoles se encuentra cubierta por las esporas fúngicas, las cuales se ven influenciadas por factores biológicos y ambientales, entre ellos la temperatura y la humedad relativa. En varias investigaciones realizadas, los valores de temperatura y humedad relativa que dieron como resultado los patrones máximos de colonias de esporas fúngicas de bioaerosoles fueron 25 – 30 °C, y 60 – 70 % (Ramos y Meza, 2017). Por su parte, Pasanen, Lappalainen y Pasanen (1991) concluyeron que el tamaño de las esporas se ve relacionado a la humedad, es decir, a mayor humedad mayor tamaño. La humedad relativa promedio fue de 63 % lo cual muestra una correlación positiva para las especies de Aspergillus y Penicillium aislados. Se necesitan realizar más monitoreos para determinar la concentración de esporas del género Cladosporium, la cual aumentó a medida que disminuyó la humedad relativa. Reyes, de la Cruz, Merino y Sánchez (2009) encontraron correlaciones positivas entre la humedad relativa con Cladosporium y Alternaria, estos patrones podrían ser los mismo, pero se necesitan más monitoreos para poderlo afirmar. 

Para evaluar sistemáticamente la relación entre los hongos en el aire y los efectos adversos para la salud, es necesario conocer las concentraciones, los tipos y sus frecuencias relativas y diversidad de géneros y especies de hongos ambientales, no solamente en el parque Colón, sino también en otras áreas de la ciudad de Santo Domingo. Los géneros Alternaria y Cladosporium se consideran clínicamente los agentes alergénicos causales para la mayoría de los pacientes (Dreborg et al., 1986). Estos géneros se encontraron presente en los tres parques muestreados (tabla 4).

Conclusiones

Esta investigación permitió determinar que los niveles del particulados ≤10 µm e ≤ 2,5 µm en los parques Mirador Sur, Iberoamericano y Colón, no superan el límite en tiempo promedio de 24 horas del Reglamento Técnico Ambiental de Calidad del Aire del Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la República Dominicana.

Las condiciones atmosféricas y el tipo de clima que presentaron los tres parques favorecen el desarrollo fúngico y la liberación de esporas fúngicas prevalecientes en el aire, entre ellas Alternaria y Cladosporium identificadas en los tres parques, consideras desde el aspecto clínico agentes alergénicos causales. Se necesita hacer más estudios para comprender la dinámica de los factores abióticos que influyen en la ecología de los hongos aeronavegantes.

Agradecimientos

Los autores quieren agradecer al Centro de Prevenciones y Control de Enfermedades Transmitidas por Vectores y Zoonosis y al Instituto Tecnológico de Santo Domingo (INTEC) por las facilidades prestadas en la utilización de los equipos de microscopia y laboratorio. A Ivelisse Montero de la Sociedad Dominicana de Micología por la revisión del manuscrito.