El concepto de exposoma plantea una forma innovadora de abordar las diversas exposiciones ambientales que pueden resultar perjudiciales para la salud humana
Hace seis años, miles de escolares de toda Europa se embarcaron en el primer estudio de exposoma, proporcionando su geolocalización en casa y en la escuela, muestras de orina y sangre para monitorear sustancias químicas potencialmente peligrosas y su historial ambiental familiar.
Los datos se recopilaron como parte de un esfuerzo de investigación creciente para comprender qué compuestos químicos están presentes en diferentes entornos y cómo esas "exposiciones", ya sean pesticidas, humo, ruido del tráfico de automóviles o simplemente aquello que se encuentra en un día cualquiera en el interior de un aula escolar, puede afectar a la salud.
Estos mismos niños, ahora adolescentes, están a punto de ser invitados a un nuevo seguimiento científico. Muchas cosas han cambiado en estos seis años, entre ellas un brote pandémico mundial que ha generado situaciones de aislamiento social, mucho humo de incendios forestales, nuevos productos químicos prohibidos y otros tantos liberados y un deseo general de reconectar con la naturaleza, lejos de las ciudades densas.
Las exposiciones ambientales y su impacto en la salud humana
Las exposiciones ambientales son la principal causa de enfermedad y muerte prematura en el mundo de hoy. Las enfermedades causadas por exposiciones ambientales conocidas (contaminación del aire, plomo, o aquellas relacionadas con el entorno ocupacional) fueron responsables de aproximadamente 9 millones de muertes prematuras en 2015 (Landrigan et al., 2018). Eso equivale al 16% del total de las muertes en el mundo, tres veces más muertes que por SIDA, tuberculosis y malaria combinados y 15 veces más que de todas las producidas por guerras y otras formas de violencia.
Sin embargo, es probable que estas estimaciones representen solo la punta del iceberg, ya que se desconoce el impacto total de la contaminación, especialmente la contaminación química, sobre el desarrollo de enfermedades crónicas (diabetes, obesidad, salud mental). Seguramente se esté subestimando el impacto de las exposiciones ambientales en la mortalidad, debido a la ausencia de evidencia científica suficientemente sólida sobre muchas exposiciones y sus posibles impactos en la salud (Cingotti & Zander, 2017; Grandjean & Bellanger, 2017; Hu et al., 2018).
Los niños y niñas corren un alto riesgo de enfermedades relacionadas con el medio ambiente. El embarazo y la primera infancia son ventanas de vulnerabilidad durante las cuales incluso la exposición a dosis extremadamente bajas a contaminantes puede provocar enfermedades, discapacidad y muerte, con efectos en la misma infancia o incluso durante toda la vida futura.
La buena noticia es que muchas exposiciones pueden eliminarse y que esto puede hacerse de manera costo-efectiva, protegiendo a poblaciones vulnerables y mejorando la normativa relativa a peligros ambientales.
Una nueva ciencia: el exposoma
En 2005, el director de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer, Christopher Wild, introdujo el concepto de "exposoma", que representa todas las exposiciones no genéticas experimentadas durante el curso de la vida (Wild, 2005). Ese objetivo, admitirán fácilmente sus creadores, era extremadamente ambicioso, incluso imposible. Sin embargo, fue una llamada para igualar los impresionantes avances logrados en la medición del genoma humano, impulsando una inversión en tecnología similar.
Incluso de forma imperfecta, los avances en tecnologías nuevas y emergentes (química analítica, big data, sensores) se vieron como oportunidades para comprender por qué una persona desarrolla una enfermedad y otra no, qué exposiciones ambientales son las más preocupantes y si existen ventanas de tiempo de vulnerabilidad —es decir, épocas de la vida en las que las exposiciones pueden ser especialmente dañinas.
Más de una década después de que se propusiera por primera vez el concepto de exposoma, varios proyectos en Europa y EE.UU. lo han implementado al menos en parte y se han aprendido lecciones.
Los hallazgos del proyecto HELIX
Gracias a todos aquellos niños y niñas que hace seis años participaron en el proyecto HELIX (Human Early Life Exposome), pudimos construir el exposoma en los primeros años de vida.
Medimos numerosas exposiciones ambientales durante el embarazo y la niñez y las vinculamos con la respuesta biológica de los niños, con su salud metabólica, cardíaca, respiratoria e inmunológica y con su neurodesarrollo. Ello incluía familias de productos químicos presentes en diversas fuentes (dieta, cosméticos, plásticos, pesticidas, etc.), y que incluyen algunos cuya toxicidad ya está establecida, como el plomo, el mercurio, los bifenilos policlorados (PCBs) o el pesticida DDT. Asimismo, la lista también incluía productos químicos que se han convertido en una nueva preocupación para la salud por su condición de disruptores endocrinos, como los ftalatos, los parabenos, el triclosán, los bisfenoles, las sustancias perfluoroalquiladas y ciertos plaguicidas.
Los resultados del proyecto nos permitieron descubrir que los niños de toda Europa están expuestos a una amplia gama de contaminantes químicos ya desde la vida fetal y en la infancia. Sin embargo, los niveles variaron mucho entre los países, lo que muestra que el país de residencia es un fuerte determinante de la exposición personal (Haug et al., 2018).
HELIX desplegó herramientas de monitorización del entorno en las casas de los participantes, en edificios, desde satélites e incluso en aplicaciones de teléfono que portaban en sus bolsillos. Estos monitores mostraron que una proporción considerable de niños, niñas y mujeres embarazadas estaban expuestos a varios peligros en entornos urbanos densos a niveles que superaban las recomendaciones internacionales: contaminación del aire por partículas finas y ruido —en ambos casos provenientes del tráfico—, contacto insuficiente con entornos naturales y escasos niveles de actividad física (Donaire-González et al., 2019). De hecho, el 11% de las mujeres y el 17% de los niños y niñas estuvieron expuestos a niveles diarios de contaminación del aire por partículas finas (PM2,5) superiores al nivel recomendado por la OMS (≥25 μg / m3).
En algunas ciudades, como por ejemplo Barcelona, más de la mitad de los y las participantes en el estudio estaban expuestos a niveles de ruido superiores a los máximos recomendados. Además, más de la mitad de las mujeres embarazadas y de los niños y niñas no alcanzaron el nivel mínimo recomendado de contacto con entornos naturales al aire libre, que es de al menos 30 minutos una vez por semana.
El futuro del exposoma
La Comisión Europea acaba de invertir 106 millones de euros en 9 proyectos de exposoma humano (2020-2024) con la ambición de allanar el camino para nuevas herramientas de exposoma para su uso en la investigación, pero lo que es más importante, para los ciudadanos y las partes interesadas en las políticas.
Por el momento, el trabajo científico se desarrolla en diversas direcciones. Algunos científicos abogan por mejorar las recomendaciones públicas sobre cómo cambiar la dieta y el estilo de vida con el objetivo de reducir las exposiciones ambientales. Ya existen recomendaciones en temas como, por ejemplo, el consumo de pescado durante el embarazo para reducir la exposición al mercurio, pero faltan para muchas otras exposiciones.
Otros grupos de investigación desarrollan aparatos de medición portátiles que capturan partículas de aire a medida que las personas se mueven durante el día y que permitirán conocer mejor la calidad del aire que respiramos. Otra línea de investigación propone hacer coincidir los datos de seguimiento de los teléfonos móviles con los indicadores de la calidad del aire obtenidos vía satélite, lo que ayuda a evaluar las exposiciones individuales en función de la ubicación y los movimientos de una persona. Y otros investigadores están mirando dentro del cuerpo, con la esperanza de identificar las huellas químicas que pueden haber dejado determinadas exposiciones.
Comprender cómo el medio en el que vivimos afecta a nuestra salud permitirá a las personas realizar cambios determinantes en su estilo de vida y permitirá a los reguladores (ciudades, gobiernos, agencias ambientales) priorizar las políticas ambientales.
Léa Maitre es investigadora postdoctoral en el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal), centro impulsado por Fundación “la Caixa”.
Referencias bibliográficas
- Cingotti, N., & Zander, E. (2017). Human exposure to preventable environmental chemicals is resulting in health costs of 10% of global GDP.
- Donaire-González, D., Curto, A., Valentín, A., Andrusaityte, S., Basagaña, X., Casas, M., Chatzi, L., de Bont, J., de Castro, M., Dedele, A., et al. (2019). Personal assessment of the external exposome during pregnancy and childhood in Europe. Environmental Research, 174, 95–104.
- Grandjean, P., & Bellanger, M. (2017). Calculation of the disease burden associated with environmental chemical exposures: application of toxicological information in health economic estimation. Environmental Health, 16(1), 123.
- Haug, L.S., Sakhi, A.K., Cequier, E., Casas, M., Maitre, L., Basagana, X., Andrusaityte, S., Chalkiadaki, G., Chatzi, L., Coen, M., et al. (2018). In-utero and childhood chemical exposome in six European mother-child cohorts. Environment International, 121, 751–763.
- Hu, H., Landrigan, P.J., Fuller, R., Lim, S.S., & Murray, C.J.L. (2018). New Initiative aims at expanding Global Burden of Disease estimates for pollution and climate. The Lancet Planetary Health, 2(10), e415–e416.
- Landrigan, P.J., Fuller, R., Acosta, N.J.R., Adeyi, O., Arnold, R., Basu, N.N., Baldé, A.B., … & Chiles, T. (2018). The Lancet Commission on pollution and health. The Lancet, 391(10119), 462–512.
- Wild, C.P. (2005). Complementing the genome with an “exposome”: the outstanding challenge of environmental exposure measurement in molecular epidemiology. Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention, 14(8), 1847–1850.
