Exposoma y la medicina del futuro


El exposoma se define como todos esos factores no genéticos a los que estamos expuestos a lo largo de toda la vida y que van a condicionar nuestro estado de salud y enfermedad.

La OMS estima que aproximadamente un 25% de las enfermedades se relacionan con estos factores no genéticos, que podrían evitarse. De ahí que aporte una información extremadamente valiosa en el diseño de estrategias preventivas, diagnósticas y terapeúticas en la medicina del futuro.

Dra. Débora Nuevo – Equipo Médico Neolife


¿Qué entendemos por EXPOSOMA?

Exposoma

Los distintos rasgos que presenta cada persona es lo que denominamos fenotipo, que es producto de la combinación de genes de cada persona (lo que se denomina genotipo) dentro de un entorno determinado.

Lo que entendemos como exposoma, término acuñado por C. Wild en 2005, es el conjunto de todos aquellos factores ambientales (no genéticos) a los que cada individuo está expuesto desde el momento de la concepción y que pueden condicionar el estado de salud o enfermedad.

Esta denominación abarca múltiples factores, que además varían a lo largo del tiempo, y que podemos resumir en 3 grupos o dominios:

  • Dominio Externo General incluye factores sociales, económicos y psicológicos, como pueden ser la educación, el clima, el estrés psicológico, la situación social o financiera.
  • Dominio Externo Específico donde encontraríamos la influencia de los agentes infecciosos, contaminantes químicos y ambientales, la radiación, consumo de alcohol y tabaco, la profesión u ocupación y las intervenciones médicas.
  • Dominio Interno que hace referencia al metabolismo, a las hormonas circulantes, la microbiota, la inflamación, la peroxidación lipídica, el estrés oxidativo y el envejecimiento.

Exposoma y la medicina del futuro

Variabilidad y ventanas de susceptibilidad del exposoma

Para que factores que no son genéticos puedan impactar sobre la salud, tienen que ser capaces de alterar la biología a distintos niveles (alterando la microbiota, interactuando en procesos metabólicos, descompensado rutas celulares habituales…)

Por eso el exposoma resulta especialmente difícil de abarcar. No solo por la variabilidad de su naturaleza sino porque además, se modifica a lo largo del tiempo, es decir, es dinámico.

Su efecto depende de la dosis o el nivel de exposición, así como del momento en el que se produce, por lo que hablamos de variabilidad intrapersonal.

Y este efecto no resulta ser el mismo en todos los individuos, existiendo grupos poblacionales más susceptibles que otros, dando lugar también a variabilidad interpersonal.

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Por otro lado hay que destacar la existencia de ventanas de susceptibilidad, que son los periodos concretos a lo largo de la vida de un individuo en los que resulta especialmente sensible a determinadas exposiciones. Un ejemplo es la especial susceptibilidad a muchos factores en edades tempranas de las vidas, que pueden condicionar eventos importantes en etapas posteriores.

¿Cómo estudiamos el exposoma?

Debido a la complejidad que abarca el término exposoma, el abordaje ha de ser multidisciplinar e integral.

Para obtener los datos para el estudio del exposoma la biomonitorización es la estrategia más utilizada. Hay dos tipos de biomonotorización, que a su vez se complementan aportando una visión más completa:

  • Biomonitorización humana: Consiste en recoger muestras biológicas, normalmente sangre u orina. Se analizan las concentraciones de los tóxicos o contaminantes y sus metabolitos. Igualmente se miden otros parámetros que se comparan con valores de referencia.
  • Biomonitorización ambiental: Recoge muestras ambientales que podrían ser alimentos, agua o aire y así relacionar su presencia y el nivel de exposición al ambiente de los diferentes grupos poblacionales.

Los biomarcadores a su vez pueden ser:

  • De exposición, indicando tan solo la presencia de una sustancia.
  • De efecto, evidenciando alteraciones bioquímicas, fisiológicas o de comportamiento que se asocian con enfermedades.
  • De susceptibilidad, en relación con la capacidad para responder a la exposición de un factor no genético.

El exposoma en la salud y enfermedad

Según la OMS entre las 10 primeras causas de muerte en relación con el ambiente donde se desarrolla la vida de una persona se encuentran las enfermedades cardiovasculares, las enfermedades oncológicas y las respiratorias.

Enfermedades cardiovasculares

Es de sobra conocido el papel de la dieta sobre el sistema cardiovascular. Así una alimentación rica en sal o grasas puede conducir al desarrollo de HTA o dislipemia, que a su vez son factores de riesgo para padecer arterioesclerosis, infarto de miocardio o ictus.

La microbiota está ampliamente relacionada también con el riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares. Determinados alimentos y componentes de la flora intestinal se han vinculado con un mayor riesgo de arterioesclerosis. Un ejemplo es la L-Carnitina que procede de carnes o derivados lácteos y que es metabolizada por la microbiota intestinal generando, entre otro compuestos, N-óxido de trimetilamina, que promueve los procesos inflamatorios cardiovasculares.

La contaminación, el ruido o los hábitos de vida, son también factores que pueden ser evitados disminuyendo la incidencia de enfermedades cardiovasculares.

La identificación temprana de estos factores de exposición y su eliminación son estrategias claves para el desarrollo de planes preventivos en función del exposoma de cada individuo.

Enfermedades oncológicas

El cáncer es una enfermedad multifactorial, y todavía se desconocen gran cantidad de los factores implicados. Sin embargo, parece clara la vinculación de algunos factores no genéticos con el desarrollo del cáncer.

Un factor típicamente vinculado al cáncer de piel es la exposición al sol. Se sabe que la radiación UV ocasiona mutaciones en el ADN de las células cutáneas.

Además, algunas sustancias como los pesticidas, algunos contaminantes del aire, tóxicos que están presentes en determinados alimentos o en el agua (por ejemplo el arsénico), igual que otros como la actividad física o el ritmo circadiano también están estrechamente relacionados con el cáncer de piel.

El cáncer de mama también se ve influenciado por el exposoma. La exposición a ciertas sustancias como el dicloro difenil tricloroetano (DDT), hidrocarburos policiclícosaromáticos (PAH) y metales pesados durante ciertas ventanas de susceptibilidad (como la etapa prenatal, la gestación o la menopausia) está fuertemente vinculada con el desarrollo de esta patología.

El cáncer de pulmón tiene como principal factor de riesgo no genético el tabaquismo. El 80-90% de los cánceres de pulmón aparecen en fumadores o exfumadores.

Enfermedades respiratorias

Aquí nuevamente el tabaco es el responsable de patologías respiratorias crónicas como el EPOC o el asma. Además, la exposición al tabaco durante la fase prenatal también incrementa el riesgo de alteraciones en la función pulmonar del feto y el desarrollo de enfermedades.

Las alergias y el asma están estrechamente vinculadas con los contaminantes ambientales. El cambio climático, la contaminación urbana y la pérdida de biodiversidad son claves en el desarrollo de alergias.

Enfermedades endocrinas

El exposoma también tiene una importante implicación en el desarrollo de patologías endocrinas. Se ha demostrado recientemente que algunos compuestos actúan como disruptores endocrinos alterando rutas hormonales. Estos compuestos a nivel molecular presentan estructuras muy parecidas a algunas hormonas por los que pueden suplantar su papel en distintos pasos de la ruta de funcionamiento.

Un ejemplo de estos disruptores endocrinos son los ftalatos empleados como plásticos y formando parte de PVC, cosméticos o productos de higiene y cuidado personal. Estos compuestos de gran contenido lipídico, una vez en sangre pueden avanzar a cualquier parte del cuerpo. En testículos u ovarios son capaces de alterar la secreción de hormonas y ocasionar problemas de fertilidad.

También en el desarrollo de DM II, una dieta poco saludable, el sedentarismo o determinantes componentes ambientales pueden jugar un papel clave.

El exposoma y el envejecimiento

En envejecimiento es un proceso natural y fisiológico.

A nivel molecular se traduce en una inestabilidad genómica, un desgaste y acortamiento de telómeros y en una serie de alteraciones epigenéticas que llevan a una alteración en la función mitocondrial y a la senescencia celular.

Sin embargo, no todos envejecemos de la misma manera. En envejecimiento es un proceso biológicamente complejo, donde intervienen factores genéticos y ambientales. Es el exposoma el encargado de marcar la diferencia hacia un envejecimiento saludable con un componente genético similar. Algunos factores no genéticos se han asociado con el mantenimiento de los telómeros que es una estupenda medida para evaluar el envejecimiento.

Se sabe que la contaminación, el tabaquismo, la obesidad y la mala calidad del sueño tiene un efecto negativo sobre la longitud telomérica.

Así, el estudio de la influencia del exposoma en el envejecimiento celular puede ser un punto clave en la medicina del futuro para alcanzar un envejecimiento saludable.


BIBLIOGRAFÍA

(1) Rappaport SM, Barupal DK, Wishart D, Vineis P, Scalbert A. The blood exposome and its role in discovering causes of disease. Environ Health Perspect. 2014;122(8):769-774. doi:10.1289/ ehp.1308015

(2) Wild CP. The exposome: From concept to utility. Int J Epidemiol. 2012;41(1):24-32. doi:10.1093/ije/ dyr236

(3) Olea N, Casas M, Castaño A, Mendiola J, Vrijheid M. Informe Anticipando. Exposoma. Fundación Instituto Roche. 2020. institutoroche.es

(4) https://www.vidasostenible.org/que-es-el-exposoma/


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