La exposición a largo plazo a partículas finas puede afectar negativamente la salud metabólica de forma duradera, contribuyendo así a enfermedades como la obesidad y la diabetes tipo 2. Un nuevo estudio, dirigido por el profesor Francesco Paneni de la Universidad de Zúrich (UZH) y el Hospital Universitario de Zúrich (USZ), junto con el profesor Sanjay Rajagopalan de la Case Western Reserve University en Cleveland, demuestra que las diminutas partículas del aire (PM2.5) alteran la función del tejido adiposo marrón en ratones. Esto ocurre a través de cambios epigenéticos en la regulación génica, que promueven la resistencia a la insulina y el daño tisular. Los resultados, publicados en JCI Insight, subrayan los amplios riesgos para la salud de la contaminación del aire más allá de las enfermedades pulmonares y cardíacas.
Exposición crónica en un modelo animal
Los investigadores examinaron cómo la exposición a largo plazo a PM2.5 —partículas de menos de 2,5 micrómetros que penetran profundamente en los pulmones y provienen de fuentes como los gases de escape de los automóviles, las instalaciones industriales, los sistemas de calefacción, las obras de construcción o los incendios forestales— afecta los niveles de azúcar en sangre y el metabolismo energético. En un experimento, expusieron ratones de laboratorio durante 24 semanas, seis horas al día, cinco días a la semana, a aire purificado o a PM2.5 concentradas. Este escenario simula la exposición crónica en entornos urbanos en humanos.
Se prestó especial atención al tejido adiposo marrón, esencial para la generación de calor, la quema de calorías y el metabolismo de la glucosa. Después de la fase de exposición de cinco meses, los ratones expuestos mostraron alteraciones metabólicas, incluida una sensibilidad a la insulina reducida. "Observamos que la expresión de genes importantes en el tejido adiposo marrón, que regulan su capacidad para producir calor, procesar lípidos y manejar el estrés oxidativo, estaba alterada. Estos cambios se acompañaron de un aumento de la acumulación de grasa, daño tisular y fibrosis", explica Paneni.
Mecanismos epigenéticos como clave
Se analizaron en detalle los procesos subyacentes: la exposición a partículas finas provocó cambios epigenéticos significativos en las células de grasa marrón, incluidas alteraciones en los patrones de metilación del ADN y remodelación de la cromatina, procesos que controlan la actividad génica sin cambiar el código del ADN. Dos enzimas, HDAC9 y KDM2B, desempeñaron un papel central: se unen a regiones específicas del ADN y reducen los grupos de metilo que normalmente promueven la actividad génica. "Cuando suprimimos experimentalmente estas enzimas, la función del tejido adiposo marrón mejoró, mientras que un aumento de su actividad empeoró aún más el metabolismo", añade Paneni.
Implicaciones para la prevención y la terapia
El estudio aclara cómo los contaminantes ambientales como las PM2.5 desencadenan la resistencia a la insulina y las enfermedades metabólicas al dañar el tejido adiposo marrón. «Nuestros hallazgos explican cómo las partículas finas contribuyen al desarrollo de la resistencia a la insulina y las enfermedades metabólicas, y señalan nuevos objetivos para la prevención o el tratamiento», enfatiza Francesco Paneni. La HDAC9 y la KDM2B podrían servir como puntos de partida terapéuticos, por ejemplo, mediante inhibidores, para proteger la salud metabólica en poblaciones expuestas.
Salud pública y protección del medio ambiente
Los resultados tienen amplias consecuencias para la salud pública: en regiones con alta contaminación, las partículas finas podrían ser un factor de riesgo significativo para el aumento de la obesidad y la diabetes. Subrayan la urgencia de tomar medidas para reducir las emisiones de PM2.5 y exigen enfoques interdisciplinarios que integren los factores ambientales en la prevención de enfermedades metabólicas. El estudio abre nuevas vías para terapias personalizadas que podrían revertir los cambios epigenéticos.
Referencia:
Rengasamy Palanivel, Jean-Eudes Dazard et al. Air pollution impairs brown adipose tissue function through epigenetic regulation of HDAC9 and KDM2B. JCI Insight, 23 de septiembre de 2025. DOI: https://doi.org/10.1172/jci.insight.187023
Contacto:
Francesco Paneni, Center for Translational and Experimental Cardiology, Universidad de Zúrich y Hospital Universitario de Zúrich.
Más información: https://www.news.uzh.ch/en/articles/media/2025/air-pollution-fat-metabolism.html
Esta investigación marca un paso importante en la conexión entre la contaminación ambiental y las enfermedades metabólicas, y podría contribuir a estrategias más efectivas contra la pandemia global de diabetes y obesidad.
