La prevalencia estimada de tos nocturna en niños es de 14. 5% a la edad de un año, 16% a los dos años y se incrementa al 22% a los cuatro años de edad. Los episodios frecuentes de tos infantil, especialmente en la noche, pueden causar pérdida de sueño para los padres y el niño, lo que lleva al pobre rendimiento escolar y laboral. La ocurrencia de tos seca nocturna es frecuente en niños con asma y el asma es la causa identificada de tos con mayor frecuencia en este grupo de edad. Entre niños asmáticos, la prevalencia de tos nocturna se estima en 14.5% a los siete años y disminuye a 9.5% a los 12 años de edad. La tos nocturna, en particular, es altamente indicativa de asma con una sensibilidad para predecir el fenotipo del asma del 91%.

La exposición a la contaminación del aire se asocia consistentemente con pobres resultados respiratorios en los niños, como sibilancias, admisión al hospital por síntomas de asma, bronquitis e incidencia de asma. Sin embargo, pocos estudios evalúan la etiología de la tos seca nocturna, a pesar de ser la tos uno de los síntomas más comunes del asma pediátrica presentados a los médicos familiares. En un estudio de cohorte alemán, Morgenstern y colaboradores encontraron una asociación positiva entre la tos seca nocturna y la exposición a dióxido de nitrógeno (NO2) en el primer año de vida, pero este resultado no se confirmó en el segundo año de vida. En este mismo estudio, la exposición partículas en suspensión <2.5 µm (PM2.5) no se encontró que tuviera una asociación significativa con tos seca nocturna en ambos años. En un estudio previo, los autores encontraron asociaciones importantes entre PM2.5 y NO2 y tos nocturna a la edad de uno año y efectos atenuados a la edad de dos años. En un estudio de cohorte del Reino Unido, Pierse y colaboradores encontraron que la tos nocturna se asocia con exposición a partículas <10 µm (PM10), pero no informaron sobre la exposición PM2.5. En una cohorte del estudio llevado a cabo en los Países Bajos, Brauer y colaboradores estimaron que la exposición en casa PM2.5 presentaba una asociación positiva pero no significativa con tos seca nocturna en niños de dos años de edad. Al usar el autorreporte de la exposición de gases de vehículos de motor, un estudio de encuesta alemán observó una asociación positiva entre la prevalencia de tos nocturna y el tráfico de camiones entre los niños de 13-14 años de edad, pero no se encontró asociación entre los niños más jóvenes de seis a siete años. Por lo tanto, la asociación entre la tos nocturna y la exposición a la contaminación del aire es todavía poco clara.

La contaminación del aire en zonas urbanas es una mezcla compleja de partículas y contaminantes derivados en la fase gaseosa de una miríada de fuentes. La asociación entre la contaminación atmosférica derivada del tráfico y los efectos en la salud respiratoria en los niños es de interés reciente debido a los efectos toxicológicos de la mezcla de contaminación del aire derivada de fuentes móviles, es decir, los motores de combustión de diesel y gasolina. En particular, las partículas en suspensión finas y ultrafinas (PM2.5 y PM10, respectivamente), se derivan principalmente del tubo de escape de vehículos y, en contraste con PM10, tienen una fracción mayor de carbono orgánico y elemental. La emisión de partículas de diesel (DEP) es un componente importante de PM2.5, en particular de las zonas urbanas, donde las emisiones de diesel son la mayor fuente en el aire de PM de los vehículos. Como tal, la DEP se estudió ampliamente con respecto a los efectos adversos en la salud respiratoria y se demostró que se asocia con aumento de las células inflamatorias, aumento de los niveles de citocinas, disminución de la función de los macrófagos y mayor resistencia de vía aérea. Aunque los mecanismos por los cuales la DEP ejerce sus efectos toxicológicos son todavía desconocidos, la mezcla heterogénea de gases de escape de diesel es probable que se asocie con la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la inflamación.

El estudio de Alergia Infantil y Contaminación del Aire de Cincinnati (CCAAPS) es un estudio de cohorte de nacimiento prospectivo que se lleva a cabo con el objetivo de determinar si los niños que están expuestos a la emisión de gases de vehículos de motor, en particular DEP, se encuentran en un riesgo mayor para el desarrollo de enfermedad alérgica y asma. Este análisis se llevó a cabo para investigar la hipótesis de que una exposición a las partículas relacionadas con el tráfico se asocia con un mayor riesgo de tos nocturna en niños después de ajustar las sibilancias y otras variables. En este estudio, se describe la asociación entre la familia, salud, hogar y las exposiciones ambientales con tos nocturna durante la primera infancia.

Métodos

Descripción de la Cohorte

Los métodos de estudio del CCAAPS se describieron con detalle en publicaciones previas. En pocas palabras, los niños se identificaron mediante los registros de nacimientos, entre el 2001 y 2003 en el área metropolitana de Cincinnati Ohio. Para ser elegibles para este estudio, por lo menos uno de los padres tenía que ser atópico que se definió como la presencia de al menos un síntoma de alergia y también tener la sensibilización alérgica al menos a uno de los 15 aeroalérgenos. Dado que el objetivo de el estudio fue investigar la exposición a la emisión de gases de vehículo de motor, la elegibilidad se limitó a las familias que residían a menos de 400 m o no más de 1500 m de la autopista mayor más cercana o interestatales. Las familias se inscribieron cuando el niño tenía aproximadamente ocho meses de edad.

Los exámenes clínicos anuales se realizaron para obtener la historia clínica extensa y llevar a cabo un examen físico completo. Por otra parte, los cuestionarios anuales se administraron personalmente para obtener información sobre la exposición, síntomas de salud y condiciones generales. El resultado de salud de interés en este estudio fue la tos seca nocturna, en lo sucesivo abreviado como RNC. RNC se definió como el informe de los padres de sus niños con tos seca nocturna dos o más veces en el año pasado, aparte de un resfriado o infección pulmonar y se obtuvo la edad de los niños de uno, dos y tres años.

Covariables

Las covariables familiares incluyeron la raza del niño (africanos, americanos o no), género del niño, si la madre o el padre habían sido diagnosticados con asma (sí o no), y si el niño fue amamantado durante el primer año (alguna vez o nunca). Las covariables de salud incluyeron una prueba cutánea positiva o negativa (SPT) a un grupo de 15 aeroalérgenos e informe de sibilancias recurrentes definido como el informe de los padres de sibilancias en el niño dos o más veces en los pasados12 meses diferentes de un resfriado. El panel de SPT incluyó dos tipos de polen de zacates: Timoty y festuca, cuatro tipos de polen de árboles: roble blanco, mezcla de arce, olmo americano y el cedro rojo; ambrosía, cuatro tipos de hongos: Alternaria alternata, Aspergillus fumigatus, Penicillium mezcla y Cladosporium herbarum, mezcla de ácaros del polvo doméstico; cucaracha alemana; gato y perro. Una prueba con resultado positivo se definió por un tamaño de pápula mayor o igual a tres milímetros que el control de solución salina después de 15 min. Estas covariables de salud se obtuvieron a la edad de uno, dos y tres años.

La evaluación clínica y las evaluaciones en su casa se llevaron a cabo por los miembros del equipo de estudio cuando el niño llegó a la edad de un año. Las covariables de la casa se obtuvieron de las inspecciones de la casa. Durante esta visita, los signos de moho y daños por agua se observaron y midieron su área. Los hogares se clasificaron en tres grupos: sin moho, moho bajo, y moho alto, como fue descrito por Cho y colaboradores. Las muestras de polvo de casa se recopilaron y se utilizaron para medir la endotoxina y concentración de ácaros de polvo. Las muestras de polvo de casa se aspirados de la habitación donde el niño pasaba la mayor parte del tiempo, como lo describieron Cho y colaboradores. Se recogieron muestras de un área de dos metros cuadrados (m2) con un rango de aspiración de dos min/m2 para las alfombras y una muestra de toda la sala se colectó con un rando de aspiración de un min/m2 para pisos sin alfombra. Las muestras de polvo del hogar se tamizaron (criba de 355 µm) y el polvo fino se almacenó a -20 º C antes del análisis. La presencia de un perro y/o gato en el hogar se obtuvo del cuestionario en el momento de la inscripción de la familia.

Las covariables ambientales incluyeron el tabaquismo pasivo con la exposición al humo del tabaco y se estimaron los niveles de exposición a los gases de emisión de los vehículos de motor. Los niños con tabaquismo pasivo se obtuvieron a partir de un cuestionario en el primer año de edad con respuestas de sí la madre fumaba o no.

Las partículas en suspensión 2.5 se midieron de las muestras recogidas del aire en 27 estaciones de monitoreo con una firma de origen y el modelo de regresión del uso del suelo y se explica con detalle por Ryan y colaboradores Las muestras de aire en cada estación de monitoreo se recolectaron durante las diferentes estaciones y proporcionaron estimaciones medias anuales de exposición. Los filtros de aire capturaron PM2.5 y se analizaron para las concentraciones de carbono elemental (CE) como carbono elemental que se utiliza comúnmente para evaluar los gases de emisión de los vehículos de motor. Además, el carbono elemental se usa comúnmente como un marcador de la contribución del diesel a PM2.5, ya que aproximadamente el 75% de la composición química de DEP es el carbono elemental, en contraste con 15.4% del total de la composición química de las PM2.5. Se determinó la fracción del carbono elemental atribuible a las fuentes del tráfico (ECAT). Un modelo de regresión se utilizó para determinar las características importantes que predicen los niveles medios de ECAT diarios en cada lugar de vigilancia. El modelo final representó el 75% de la variabilidad en las estaciones de monitoreo en los niveles de muestra de las fuentes de ECAT (R2 = 0.75). Las estimaciones individuales de exposición del niño a la emisión de gas de vehículos de motor se derivaron a partir de los parámetros estimados obtenidos de este modelo y al calcular la elevación, el recuento promedio diario de camiones en las principales carreteras dentro de 400 m, y la longitud de las rutas de autobús dentro de los 100 m para cada residencia al nacimiento del niño. La evaluación de la exposición se calculó en un punto en el tiempo en la dirección del niño al nacer.

Análisis estadístico

Un modelo de ecuación estructural (s.e.m.) se desarrolló para examinar de manera simultánea la aparición de RNC en todas las edades, así como la evaluación de múltiples covariables independientes de la familia, la salud, el potencial de exposición a los alérgenos en el hogar y el medio ambiente en su asociación con RNC. Con los resultados dicotómicos, se utilizó la función de enlace, y el método de análisis se estimó con la máxima verosimilitud. Los efectos covariables (OR) y el 95% de intervalo de confianza (IC)) en el RNC se estimaron en la primera infancia por este modelo. Este modelo proporciona un efecto promedio durante los tres primeros años de la vida mediante el uso de una combinación lineal de los resultados de RNC a la edad de uno, dos y tres años. Las respuestas a los uno, dos y tres años para las sibilancias y la evaluación clínica de SPT positivas/ negativas se incluyeron en el modelo de covariables independientes. Debido a las distribuciones sesgadas, las emisiones del tráfico, endotoxinas y el ácaro del polvo doméstico se dicotomizaron con niveles por encima del percentil más alto de la exposición que se definió como el grupo más expuesto. Se exploraron las interacciones covariables y la eliminación de un procedimiento anterior determinó el modelo final. Un segundo s.e.m. se ajustó en orden para investigar las sibilancias en la infancia como variable interviniente en la vía de cada covariable para RNC recurrentes. La posibilidad de incluir una vía de intervención en el modelo es uno de los beneficios de usar un s.e.m. más que un tipo tradicional de modelos de ecuaciones generalizadas (GEE). Además, s.e.m. nos permite considerar el ordenamiento temporal de las covariables y las relaciones entre las covariables mecanicistas. El modelo se puede especificar de forma que, por ejemplo, la exposición de emisión de gases de vehículos de motor predice síntomas de sibilancias en la niñez que predice RNC, y al mismo tiempo, la exposición a la emisión de gases de vehículos predice de forma independiente RNC. El análisis estadístico se realizó con SAS (SAS Institute Inc., Cary, NC, EE.UU.) y MPLUS (versión 4.2, Muthen y Muthen).

Resultados

Un total de 762 niños cumplieron con los requisitos y se inscribieron en la cohorte de CCAAPS. De estos niños, 550 (72%) tenían información disponible para todos los tres exámenes clínicos y se incluyeron en este análisis. Las variables demográficas y de exposición para los niños con y sin RNC durante los tres años de seguimiento se presentan en la Tabla 1. Pocos niños se alimentaron al seno materno en el grupo de RNC en comparación con el grupo sin RNC, 66% versus 75% (P = 0.02). Alrededor del 45% de los padres informaron que su hijo presentó sibilancias en el grupo con RNC en comparación con sólo el 24% en el grupo sin RNC (P < 0.01). Había más niños con exposición a emisión de gases de vehículos de motor en el grupo con RNC en comparación con el grupo sin RNC, 42% versus 29%, respectivamente (P < 0.01). No hubo diferencias significativas con cualquier otro variable.

La prevalencia e incidencia de RNC a la edad de uno, dos y tres años se muestran en la Tabla 2. La prevalencia de la RNC fue similar en los tres grupos de edad que van desde 17.3% a 21.6%. La incidencia de la RNC disminuyó constantemente de 21.6% a 13.5% y el 10.2% para las edades de uno, dos y tres años, respectivamente.

El modelo completo de ecuaciones estructurales incluyó todas las variables que se representan en la figura. 1. Desde el modelo final después de eliminación hacia atrás, las sibilancias fueron el predicho más significativo de la RNC (OR ajustada = 1.76, IC 95%: 1.36, 2.26) (Fig. 2). Incluso después del ajuste de las sibilancias, quedaba un aumento del 45% significativo en el riesgo de RNC con exposición de emisión de gas de vehículos de motor (OR ajustada = 1.45, IC 95%: 1.09, 1.94) (Fig. 2). Este modelo proporciona un efecto promedio de exposición de emisión de gas de vehículos de motor en RNC en los primeros tres años de vida. Sin embargo, se observó una estrecha relación entre la exposición de emisión de gas de vehículos de motor y RNC en los tres años por separado (un año, OR no ajustada = 1.58, IC 95%: 1.04, 2.39; 2 años OR sin ajustar = 1.77, IC 95%: 1.13, 2.77; tres años OR sin ajustar = 1.67, IC 95%: 1.10; 2.53). Se encontró una reducción en el riesgo del 27% de RNC para aquellos niños que se alimentaron al seno materno en comparación con los no amamantados (OR ajustada = 0.73; 95% CI: 0.53, 1.01, P = 0.06) (Fig. 2). Todos las demás variables de predicción no se asociaron significativamente con RNC.

Para determinar si el síntoma de sibilancias en la niñez actúa como una condición que interviene en la causalidad para la RNC, se construyó un segundo modelo que permitía el paso desde las sibilancias a RNC (Fig. 3). Después de eliminación un paso atrás, se mantuvo un riesgo casi idéntico para tener RNC en aquellos con síntomas como respiración sibilante así como exposición de emisión de gas de vehículos de motor. Además, al permitir seguir el camino de cada variable también predijo sibilancias, también se encontró un aumento significativo de las sibilancias con la exposición de emisión de gases de vehículos de motor. (OR ajustada = 1.29, IC 95%: 1.01; 1.64, P = 0.04), pero este efecto no fue tan fuerte como lo fue para RNC (Fig. 4). Los niños cuyos padres tenían diagnóstico de asma también tuvieron una incremento significativo del riesgo para las sibilancias (OR ajustada = 1.68, IC 95%: 1.19, 2.36) al igual que los niños con madres que fumaban (OR ajustada = 1.60; 95% CI: 1.17, 2.21) (Fig. 4). En este modelo, sin embargo, ya no hubo una tendencia a la baja del riesgo de RNC para aquellos niños que se alimentaron con leche materna. Todas las otras variables predictivas no se asociaron estadísticamente con RNC o sibilancias.

Discusión

Este estudio se suma la evidencia de una asociación entre la contaminación del aire y el resultado de la pobre salud respiratoria en los niños, aunque infrecuentemente se examina RNC. Se estima que el aumento del 45% en el riesgo de RNC se encontró en asociación con una exposición mayor de emisión de gas de vehículos de motor. Este hallazgo es consistente con el estudio de Hirsch y colaboradores, que informó un aumento en la prevalencia de tos en niños asociado con un aumento de la exposición de la contaminación relacionada con el tráfico, basado en un estudio transversal en Alemania. Además, un estudio transversal entre los niños que residen en Suiza con niveles menores de PM10 mostró una disminución de la tos seca nocturna.

En el modelo de intervención, un aumento del 41% en el riesgo de RNC y un aumento del 29% en el riesgo de sibilancias se asociaron significativamente con la exposición a la emisión de gases de vehículos de motor. La exposición a la emisión de gases de vehículos de motor es un predicho fuerte de RNC y no sólo para los niños que presentan respiración sibilante, como se mostró previamente. Además, los niños con síntomas de sibilancias tuvieron un riesgo estimado de 71% mayor de RNC en comparación con los no sibilantes. Este resultado es consistente con los hallazgos de Powell y Primhak que reportaron que los niños con RNC tenían más probabilidad de desarrollar sibilancias si tenían una familia con historia de atopia. Los niños en la cohorte de CCAAPS también tienen antecedentes familiares de atopia, ya que al menos uno de los padres tenía que tener uno o más síntomas de la alergia y un resultado positivo de pruebas cutáneas.

Los lactantes alimentados al seno materno tuvieron un 27% menor probabilidad de tener RNC en comparación con los lactantes que no amamantados (P = 0.06). Se defienden los beneficios en la salud asociados con la lactancia materna desde hace mucho tiempo. En un estudio de cohorte, Cushing y colaboradores encontraron que la lactancia materna completa se asocia con un riesgo menor de enfermedades respiratorias bajas y una reducción en la duración de todas las enfermedades respiratorias en los primeros 6 meses de vida. El efecto protector de la lactancia materna en el desarrollo de asma aún es controversial. Los resultados de los autores sugieren que la lactancia puede tener efecto protector limitado sobre RNC. En el modelo de intervención, se encontró que los hijos de padres con diagnóstico de asma tienen un mayor riesgo de sibilancias, pero el asma paterna no se asocia directamente con el riesgo de RNC.

Del mismo modo, los niños de madres que fumaron presentan un mayor riesgo de sibilancias, pero madre fumadora no se asoció directamente con el riesgo de RNC. Este modelo implica que estos factores pueden ser más importantes en la predicción de síntomas de sibilancias que, a su vez, se asocian fuertemente con RNC.

Estos resultados tienen algunas limitaciones. Las limitaciones incluyen el potencial de subclasificación de las estimaciones de exposición, aunque las técnicas de modelos de regresión pueden reducir este posible sesgo. Los resultados, además, no puede ser generalizables a todos los lactantes, ya que estos niños tienen mayor riesgo de síntomas de alergia.

Además, todos los niños residían en el área mayor de Cincinnati, una región con la convergencia de cinco interestatales (I-75, I-74, I-275, I-475 y I-71), lo que contribuye un tráfico alto de camiones, con más de 60,000 camiones que pasan todos los días. Uno de los beneficios de este estudio es el uso de datos longitudinales, lo que permitió la estimación de los efectos de exposición de más de tres años en la RNC de seguimiento durante la primera infancia. Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que utiliza un s.e.m. para evaluar variables múltiples independientes sobre los resultados de RNC en la primera infancia. Con este modelo, las vías de intervención, es decir, por medio de los síntomas de sibilancias en la infancia, se pueden especificar, además de dirigir, las vías de los resultados de interés de RNC. Por lo tanto, este modelo ayuda a analizar las relaciones complejas entre las variables y los síntomas. Este estudio es único ya que también se utiliza medidas objetivas de exposición de la emisión de gases de vehículos, así como otras exposiciones, mientras que otros estudios se basan únicamente en la distancia de una carretera principal como su sustituto de la exposición de la contaminación atmosférica.

Centro Regional de Alergia e Inmunología Clínica CRAIC

Hospital Universitario “Dr. José Eleuterio González” UANL, Monterrey, México

Dra. med. Sandra N. González Díaz Jefe y Profesor

Dr. José Antonio Buenfil López Profesor

Dra. Dora Alicia Valdés Bulnes Residente 2º Año

Dra. Alejandra Macías Weinmann Profesor