La contaminación del aire, un desencadenante de convulsiones en pacientes con epilepsia

Pauline Anderson

Conflictos de interés

5 de mayo de 2022

Las concentraciones elevadas de monóxido de carbono (CO) debido a la contaminación del aire aumentan el riesgo de crisis epilépticas, sugiere un nuevo estudio.[1]

La asociación entre la exposición diaria al monóxido de carbono al aire libre y el riesgo de crisis epilépticas fue particularmente evidente para las crisis epilépticas subclínicas, aquellas en pacientes con señales anormales de electroencefalografía pero sin síntomas clínicos.

"Nuestros hallazgos sugieren que las personas con epilepsia deben evitar una exposición alta al monóxido de carbono para reducir el riesgo potencial de crisis epilépticas", declaró a Medscape Noticias Médicas la investigadora del estudio Zhuying Chen, candidata al grado de doctorado del Departamento de Ingeniería Biomédica de University of Melbourne, en Melbourne, Australia.

El estudio fue publicado en versión electrónica en Epilepsia.

Impacto de la contaminación en la salud cerebral

La evidencia emergente indica que la contaminación del aire afecta la salud del cerebro y puede aumentar el riesgo de hospitalización o visitas ambulatorias por epilepsia. Sin embargo, se sabe poco sobre el efecto de la contaminación en la aparición de crisis epilépticas.

El estudio utilizó dos conjuntos de datos de crisis epilépticas independientes a largo plazo: el estudio NeuroVista y el diario de crisis epilépticas de la aplicación Seer. En el estudio de NeuroVista, los investigadores registraron electroencefalografía intracraneal continua de pacientes con epilepsia focal refractaria a los que se les había implantado un dispositivo personal de aviso de crisis epilépticas que registraba de forma inalámbrica las crisis epilépticas en un dispositivo externo.

El conjunto de datos del diario de crisis epilépticas incluía diarios que documentaban las crisis epilépticas autonotificadas, los ciclos de crisis epilépticas y el cumplimiento al tratamiento médico.

Los investigadores recopilaron datos sobre las concentraciones por hora de monóxido de carbono al aire libre, dióxido de nitrógeno (NO2), partículas de ≤10 μm de diámetro (PM10), ozono (O3) y dióxido de azufre (SO2). Los niveles se midieron en estaciones de monitoreo de la calidad del aire en Australia.

Los investigadores agregaron observaciones por hora en datos medios diarios. Todas las concentraciones diarias de monóxido de carbono y dióxido de azufre y al menos 95% de las concentraciones diarias de dióxido de nitrógeno, ozono y partículas de ≤10 μm de diámetro se encontraban dentro de los estándares de calidad del aire de Australia, dijo Chen.

El estudio incluyó a 49 participantes, con 15 pacientes del estudio de NeuroVista y 34 del conjunto de datos del diario de crisis epilépticas con datos de epilepsia.

En general, se registraron 6.692 crisis epilépticas en 3.639 días de crisis epilépticas durante 23.349 días de seguimiento entre 2010 y 2012 (conjunto de datos de NeuroVista) y 2018 a 2021 (conjunto de datos del diario de crisis epilépticas).

Los investigadores encontraron una asociación positiva significativa entre las concentraciones de monóxido de carbono y los riesgos de crisis epilépticas. El relative risk (RR) fue de 1,04 (intervalo de confianza de 95% [IC 95%]: 1,01 a 1,07; p < 0,01) para un aumento del rango intercuartílico de monóxido de carbono (0,13 partes por millón).

Diferencias por sexo

No se encontró una asociación significativa para los otros cuatro contaminantes del aire. Sin embargo, Chen señaló que Australia tiene niveles muy bajos de contaminación del aire; generalmente están dentro de las pautas de calidad del aire de la Organización Mundial de la Salud.

"Es posible que nuestros hallazgos no se generalicen a otros países con altos niveles de contaminación del aire", comentó Chen. Señaló que el número relativamente pequeño de pacientes en el estudio puede limitar el poder estadístico para detectar algunas asociaciones.

El estudio mostró que las mujeres tenían un riesgo significativamente mayor de crisis epilépticas cuando se exponían a niveles elevados de monóxido de carbono (relative risk [RR]: 1,05; intervalo de confianza de 95% [IC 95%]: 1,01 a 1,08; p < 0,05) y dióxido de nitrógeno (RR: 1,09; IC 95%: 1,01 a 1,16; p < 0,05). No se encontraron asociaciones significativas en los hombres para ningún contaminante del aire.

Las diferencias en las actividades al aire libre y los comportamientos, como fumar y hacer ejercicio, pueden conducir a variaciones en la exposición ambiental y ayudar a explicar las diferencias de sexo, añadió Chen. Estas diferencias también pueden deberse al tamaño limitado de la muestra del estudio.

Al analizar los dos conjuntos de datos por separado, hubo una asociación significativa entre la concentración de monóxido de carbono y el riesgo de crisis epilépticas en el conjunto de datos de NeuroVista (RR: 1,10; IC 95%: 1,03 a 1,17; p < 0,01).

No se encontraron asociaciones significativas en el conjunto de datos del diario de crisis epilépticas para ningún contaminante del aire. Esto puede deberse a que solo las crisis epilépticas clínicas, aquellas asociadas con síntomas evidentes, son autonotificadas, dijo Chen. También señaló que los diarios de crisis epilépticas pueden no ser confiables.

En el conjunto de datos de NeuroVista, el riesgo de crisis epilépticas aumentó significativamente cuando solo se consideraron las crisis epilépticas subclínicas (RR: 1,20; IC 95%: 1,12 a 1,28; p < 0,001) para un aumento del rango intercuartil (IQR) de la concentración de monóxido de carbono.

El riesgo se redujo significativamente en 13% para las crisis epilépticas subclínicas con un aumento del rango intercuartil de PM10 y en 9% para las crisis epilépticas subclínicas con un aumento del rango intercuartil en las concentraciones de dióxido de azufre.

Estas asociaciones negativas deben interpretarse con cautela, ya que las asociaciones no fueron sólidas en subgrupos posteriores y análisis de sensibilidad, indicó Chen.

No se encontraron asociaciones significativas al considerar las crisis epilépticas clínicas por cualquier contaminante del aire.

La asociación positiva para las crisis epilépticas subclínicas y no en las crisis epilépticas clínicas sugiere que la exposición a bajos niveles de monóxido de carbono puede no ser lo suficientemente fuerte como para desencadenar crisis epilépticas clínicas, observó Chen.

Aunque investigaciones anteriores han demostrado los efectos neurológicos adversos de la exposición a los contaminantes del aire, la mayoría de los estudios se basaron en bases de datos o registros hospitalarios. Por lo tanto, es posible que hayan pasado por alto crisis epilépticas que no condujeron a la hospitalización.

Mecanismo poco claro

Los mecanismos exactos que vinculan la contaminación del aire con las crisis epilépticas no están claros, pero probablemente impliquen la interacción sinérgica de múltiples vías, sugirió Chen.

"La contaminación del aire podría afectar el metabolismo cerebral, alterar la respuesta inmunitaria del cerebro e inducir el estrés oxidativo y la neuroinflamación, lo que hace que el cerebro sea más susceptible a las crisis epilépticas", anotó.

Este es el primer estudio que investiga las tasas de crisis epilépticas a través de señales de electroencefalografías intracraneales y diarios de crisis epilépticas autonotificadas. También es el primero en analizar el impacto de los contaminantes en niveles de concentración bajos en las crisis epilépticas subclínicas.

Sin embargo, el estudio tiene algunas limitaciones. Las crisis epilépticas autonotificadas en el conjunto de datos del diario de crisis epilépticas podrían subestimar la influencia de la contaminación del aire en las crisis epilépticas. El estudio utilizó códigos postales como indicadores de la exposición a la contaminación, lo que podría introducir errores de medición y subestimar las asociaciones.

Además, Chen anotó que las crisis epilépticas del conjunto de datos de NeuroVista se registraron en pacientes con epilepsia focal resistente a los medicamentos. Para saber "si nuestros hallazgos pudieran generalizarse a otros tipos de epilepsia se requiere más investigación".

El estudio podría tener importantes implicaciones clínicas y de salud pública. Por ejemplo, dijo Chen, es posible que el riesgo de crisis epilépticas pueda reducirse mediante intervenciones conductuales, como evitar estar afuera o usar un sistema de filtración de aire cuando los niveles de contaminantes son altos.

"Los médicos podrían aconsejar a sus pacientes que eviten el riesgo potencial de una alta exposición al monóxido de carbono", señaló Chen.

La exposición al monóxido de carbono podría ser un nuevo factor para la previsión del riesgo de crisis epilépticas, lo que podría reducir la incertidumbre de las crisis epilépticas y ayudar a guiar el tratamiento de la epilepsia, añadió Chen.

El estudio recibió apoyo del Melbourne Monash Consciousness Research Seed Funding y una subvención de Australian National Health and Medical Research Council Ideas. Chen ha declarado no tener ningún conflicto de interés económico pertinente.

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