Hacia una historia de la contaminación del aire
y del estudio sobre sus efectos en la salud humana

Estudios epidemiológicos y toxicológicos

La epidemiología y la toxicología son dos divisiones de una ciencia estrechamente vinculada al estudio de los efectos adversos para la salud resultantes de la contaminación del aire. A pesar de estar relacionadas, cada una tiene su propio campo de interés y también sus propios problemas. Antes de ver cómo se han desarrollado estas disciplinas, conviene establecer la diferencia entre ellas.

La epidemiología procura responder a la pregunta “¿Qué está causando en esta persona (o en estas personas) este particular efecto perjudicial?”. En resumen, se observan los efectos adversos para la salud y se buscan sus causas. La toxicología, por su parte, comienza con una causa conocida o presunta de los efectos adversos para la salud y procura descubrir la relación existente entre la cantidad del tóxico que ingresa (dosis) y el grado del efecto producido. La pregunta que guía los estudios de toxicología es “¿Qué cantidad de esta sustancia se requiere para originar efectos perjudiciales?”. En otras palabras, se observan los factores causales y se buscan los niveles críticos para que se produzca determinado efecto.


A pesar de que ambas se ocupan de los efectos adversos para la salud, la epidemiología y la toxicología se abocan a temas diferentes.

Desarrollo histórico inicial

Entre los primeros esfuerzos por relacionar los trastornos de salud con causas específicas están los estudios sobre enfermedades ocupacionales. Los antiguos griegos y romanos notaron que los mineros y metalúrgicos contraían frecuentemente ciertas enfermedades y esto se atribuyó a las emanaciones ácidas que respiraban y a los metales tóxicos que manipulaban. En Europa, durante la Edad Media, proliferaron estudios e informes concernientes a la salud ocupacional.

A inicios de la segunda mitad del siglo XVIII, la Revolución Industrial trajo nuevas industrias, nuevas ocupaciones y, por tanto, nuevas amenazas a la salud. Durante la Revolución Industrial se dieron las primeras descripciones de cáncer ocupacional, el cáncer al escroto que padecían los encargados de la limpieza de chimeneas a finales del siglo XVIII. Aunque estas deducciones eran obvias y requerían poca o ninguna investigación, produjeron lo que se podría llamar, en el mejor de los casos, epidemiología temprana.

Pero también se podría decir que los griegos y los romanos estuvieron entre los primeros “toxicólogos”, ya que de la mano con la identificación de riesgos ocupacionales, se esforzaron por descubrir curas en dosis terapéuticas. Aquí reside, pues, el nacimiento de la medicina moderna.

Toxicología significa en realidad “estudio de los venenos”, y esta ciencia emergente recibió un gran impulso con el auge del “arte” de envenenar. Desde los tiempos más remotos, los venenos se han usado como armas políticas, y su uso se generalizó y diversificó con el transcurso del tiempo. En la Edad Media, el experto en venenos era un miembro de la sociedad respetado y bien pagado. Desde luego, junto con la proliferación y el uso de sustancias tóxicas llegó la necesidad de antídotos eficaces a fin de deshacer los envenenamientos accidentales. Tanto los expertos en venenos como los especialistas en antídotos estaban interesados en descubrir qué cantidades de venenos y antídotos eran necesarios y suficientes para hacer el trabajo. Cuando los experimentos comenzaron a centrarse en la especificación de los niveles críticos de las sustancias químicas, la toxicología ya estaba en plena marcha.

En la Edad Media, la ciencia de la toxicología fue impulsada por expertos que buscaban dosis eficaces de venenos y antídotos.

El Dr. Snow y el pozo de Broad Street

Un caso interesante ocurrido en el Londres de mediados del siglo XIX constituye un ejemplo de la temprana aplicación del enfoque epidemiológico. Al parecer, los londinenses de esa época sufrían de frecuentes brotes de cólera y tenían tasas de mortalidad asombrosamente altas. El Dr. John Snow, un médico general, dedicó su tiempo y energía a descubrir la causa de la misteriosa enfermedad. Sospechó del agua contaminada, pero necesitaba pruebas concluyentes. Parecía una tarea imposible: las muertes producto del cólera ocurrían en toda la ciudad, sin conexión aparente. En 1854, brotó otra epidemia de cólera y el Dr. Snow finalmente tuvo el entorno necesario para probar qué estaba causando la enfermedad.

Poco antes de la epidemia de 1854, uno de los proveedores de agua de Londres transfirió la toma que tenía en el río Támesis a un punto ubicado aguas arriba de la ciudad, donde el agua era notoriamente más limpia. Por casualidad, este hecho creó un grupo de pruebas de control; el Dr. Snow podía ahora llevar a cabo un estudio comparativo. Él no se sorprendió cuando ninguno de los residentes abastecidos por la nueva fuente sufrió de cólera. Con perseverancia, el Dr. Snow fue eliminando todas las fuentes posibles hasta que encontró un denominador común entre todas las muertes de cólera: el pozo de Broad Street. Cuando se abrió la tapa de dicho pozo, se encontró que el agua estaba contaminada y el caso quedó cerrado.

Mediante la teoría epidemiológica clásica, el Dr. Snow relacionó los
brotes de cólera del Londres del siglo XIX con el abastecimiento de agua.

Mediados y fines del siglo XIX

Otros adelantos de mediados y fines del siglo XIX ayudaron a definir y refinar los campos de la epidemiología y de la toxicología. La Guerra Civil estadounidense impulsó la búsqueda de anestésicos y desinfectantes seguros y eficaces. A fines del siglo XIX, los esfuerzos del Dr. Snow y estudios epidemiológicos semejantes condujeron al desarrollo y aceptación general de la teoría de los gérmenes como causantes de enfermedades. Esto, a su vez, alimentó la búsqueda de antibióticos para luchar contra los gérmenes.

Asimismo, cerca del fin de siglo XIX, comenzó en Francia el primero de muchos estudios sobre radiactividad. Hoy en día estamos observando, como bien lo ha demostrado el desastre de Chernobil, que la radiación es una de las formas más nocivas de contaminación del aire.

Avances del siglo XX

El descubrimiento de las vitaminas a principios de los años veinte se asocia con un importante hito en la toxicología: el primer estudio a gran escala sobre la seguridad de algunos compuestos realizado con animales. En esta investigación se usaron mamíferos pequeños para determinar los perfiles de seguridad de las vitaminas. Desde entonces se han seguido usando animales para probar muchas otras sustancias.

Los estudios sobre la seguridad de las vitaminas llevados a cabo en los años veinte introdujeron la práctica —hoy en día común— de usar animales en los experimentos a gran escala.

La Segunda Guerra Mundial provocó una variedad de estudios científicos y tecnológicos que estimularon aún más los campos de la toxicología y epidemiología. Los estudios sobre radiactividad, un derivado de las detonaciones de armas nucleares, se diseñaron para identificar los efectos de la radiación en el sistema humano. Estos estuvieron entre los primeros intentos por comprender los efectos en la salud de la exposición a este nuevo y potente contaminante del aire.

Las pruebas nucleares durante la Segunda Guerra Mundial produjeron numerosos estudios de radiactividad.

Los esfuerzos desplegados contra las plagas de insectos en la región del Pacífico Sur y los problemas de salud asociados con ellas condujeron al desarrollo de nuevos plaguicidas y medicamentos contra la malaria. En la búsqueda de agentes contra la malaria que fueran seguros, eficaces y fácilmente accesibles (en contraposición a la quinina natural), los primates no humanos se usaron por primera vez en pruebas de eficacia y toxicidad como modelos para el hombre.

La toxicología como ciencia experimentó un extraordinario crecimiento en los años sesenta. A principios del decenio, se encontró que la talidomida, un sedante común, causaba graves defectos congénitos cuando era ingerida por mujeres embarazadas. Este episodio trágico propició estudios diseñados para descubrir los efectos de las sustancias químicas en el embrión y el feto en desarrollo. El apoyo para tales estudios provino de las nuevas leyes y regulaciones acerca de la responsabilidad legal de los productores de medicamentos que se implementaron a raíz del incidente. Actualmente, los campos de la epidemiología y la toxicología son herramientas esenciales en la lucha del hombre por comprender los efectos adversos para la salud relacionados con los contaminantes del aire y hacer frente a dichas consecuencias.