Exposoma bajo el microscopio
Los factores ambientales tienen efectos en la salud y su emergente estudio complementa el conocimiento sobre los mecanismos subyacentes de las enfermedades.
Después de descifrar el genoma humano, a principios de la década de 2000, los científicos pensaron que encontrarían en el ADN las causas de las patologías y los medios para tratarlas. Pero comprender el papel de los genes ha resultado ser mucho más difícil de lo que se imaginaba.
De ahí la idea de explorar los efectos del exposoma, es decir, de “la totalidad de las exposiciones recibidas por una persona durante la vida, que abarca todas las fuentes de sustancias tóxicas y, por lo tanto, ofrece un enfoque agnóstico para la investigación de las causas ambientales de las enfermedades crónicas” [1].
En 2005, el epidemiólogo molecular Christopher Wild, ex director de la Agencia Internacional de Investigación sobre Cáncer de la OMS acuñó el término que, en los últimos años, ha adquirido mayor protagonismo por el interés creciente de la comunidad científica en identificar y definir los factores no genéticos que pueden tener efectos sobre la salud y la forma en que interactúan con el individuo.
Más complejo que el genoma
Ampliar el conocimiento etiológico en el campo de la exposómica no ha sido una tarea fácil [2]. Esto, porque “dentro de cada uno de nosotros puede existir una acumulación de sustancias químicas y contaminantes del ambiente, de microbios y partículas adquiridas del aire que respiramos, de los alimentos que comemos, de los productos que tocamos y agua que bebemos. Esta exposición nociva, a veces, puede interaccionar con nuestros genes para fomentar enfermedades”, explica el doctor Konstantinos Lazaridis, director ejecutivo del Centro para Medicina Personalizada de la Clínica Mayo de Rochester en Estados Unidos que encabeza un nuevo estudio sobre el tema.
Su entendimiento requiere tener en cuenta una infinidad de variables que se pueden clasificar como biológicas (bacterias, virus, protozoarios, toxinas, hongos, alergenos), químicas orgánicas e inorgánicas (metales pesados, plaguicidas, fertilizantes, bifenilos policlorados, dioxinas y furanos), físicas no mecánicas (ruido, vibraciones, radiaciones ionizantes y no ionizantes, calor, iluminación, microclima) o mecánicas (lesiones intencionales, no intencionales y autoinfligidas), y psicosociales (estrés, tabaquismo, alcoholismo, conductas sexuales riesgosas, drogadicción y violencia).
En la actualidad, si bien el exposoma humano se centra, principalmente, en la exposición ambiental total (desde el periodo prenatal hasta la muerte) delimitar los elementos a estudiar y el marco temporal hace que sea muy difícil establecer su relación con la salud humana. Pero si se “renuncia a cierto rigor en la evaluación y se compensa con el poder estadístico de los datos, es posible establecer una red más amplia de entendimiento de estos vínculos [3]”.
Riesgo acumulativo
Se ha establecido un vínculo entre factores ambientales (entorno físico, biológico y social) con más del 80% de las enfermedades como cáncer, cardiopatías, patología pulmonar y autoinmune y accidentes cerebrovasculares [4 y 5] y con casi una de cada seis muertes en el mundo.
“Piense en una planta. La salud y longevidad de ella no están necesariamente determinadas por su composición, sino que por la calidad de la tierra donde está enterrada, la limpieza del aire que la rodea y la cantidad de sustancias químicas y pesticidas a la que está expuesta. Depende también de cómo interactúa esta exposición con sus características biológicas. Lo mismo ocurre con nosotros. Y es lo que queremos establecer para llegar a nuevos diagnósticos”, comenta Lazaridis.
A diferencia del genoma, el exposoma es una entidad variable y dinámica, que evoluciona a lo largo de la vida del individuo y afecta al envejecimiento, metabolismo, inflamación, estrés oxidativo, hormonas y microbioma. Por tanto, es importante someterlo a examen para evaluar su potencial riesgo. “Es la contraparte del juego completo de ADN. Sin embargo, ambos trabajan de forma combinada. De ahí la importancia de analizar cómo estos dos elementos se comportan a la hora de mantener el bienestar, o bien producir enfermedad”.
Única e indivisible
Para el doctor Lazaridis “cada persona tiene su propia huella ambiental, la cual se puede analizar a través de su firma en la sangre, orina, heces, saliva, cabello, etcétera. No solo queremos llegar a entender cómo interaccionan estos tipos de exposiciones con el perfil genómico de un individuo, sino que también de qué manera influyen sobre su salud para llegar a establecer por qué alguien que ha convivido constantemente con una sustancia contaminante desarrolla cáncer, mientras que otra bajo las mismas condiciones no lo hace”.
El objetivo final de la investigación actual es proporcionar una atención médica distinta por medio de la implementación completa de una práctica guiada por la ómica (estudio de la totalidad de organismos de un ecosistema) y multiómica (combinación de dos o más métodos ómicos) que, aprovechando los avances en inteligencia artificial, permitirá acceder a diagnósticos y terapias individualizadas a partir del estudio del exposoma y su impacto sobre el epigenoma, metaboloma, proteoma y microbioma.
Aunque los estudios exposómicos todavía son emergentes y presentan muchas interrogantes, se espera que, a futuro, sean la llave para abrir la puerta al entendimiento cabal de múltiples patologías y guiar cambios en el estilo de vida de las personas con intervenciones preventivas eficaces.
Referencias
[1] Vicente-Herrero M.ª Teofila, Ramírez Iñiguez de la Torre M.ª Victoria, Capdevila García Luisa M., Terradillos García M.ª Jesús, López-González Ángel Arturo, Aguilar Jimenez Encarna et al . Exposoma: un nuevo concepto en Salud Laboral y Salud Pública. Rev Asoc Esp Espec Med Trab, 25(3), 176-183.
[2] Fang M, Hu L, Chen D, et al. Exposome in human health: Utopia or wonderland? Innovation (Camb). 2021;2(4):100172.
[3] Sillé FCM, Karakitsios S, Kleensang A, et al. The exposome - a new approach for risk assessment. ALTEX. 2020;37(1):3-23.
[4] Merino Martínez R, Müller H, Negru S, et al. Human exposome assessment platform. Environ Epidemiol. 2021;5(6):e182.
[5] Vrijheid M, Fossati S, Maitre L, et al. Early-Life Environmental Exposures and Childhood Obesity: An Exposome-Wide Approach. Environ Health Perspect. 2020;128(6):67009.
