MADRID, 26 Sep. (EUROPA PRESS) -
Todos estamos expuestos a una vasta y dinámica nube de microbios, sustancias químicas y partículas que, de ser visibles, podrían hacernos parecer al personaje de 'Pig-Pen' de la tira cómica 'Peanuts', de Charles M. Schulz. Utilizando un dispositivo de monitorización de ingeniería rediseñado, científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, han analizado esta cuestión y han descubierto una mezcla heterogénea de minucias biológicas y químicas que se arremolinan en nosotros y sobre nosotros.
Sus hallazgos muestran, con un detalle sin precedentes, la variedad de bacterias, virus, productos químicos, partículas de plantas, hongos e, incluso, pequeños animales microscópicos que entran en nuestro espacio personal, un bombardeo conocido como el "exposoma" humano.
"La salud humana está influenciada por dos cosas: su ADN y el medio ambiente --dice Michael Snyder, profesor y director de genética en Stanford--. La gente ha medido cosas como la contaminación atmosférica a gran escala, pero nadie realmente ha medido las exposiciones biológicas y químicas a nivel personal. Nadie sabe realmente cómo de vasto es el exposoma humano o qué tipo de cosas hay allí".
Esa curiosidad, ver por primera vez cómo se ve la exposición de una persona a nivel individual y cuánto varía entre las personas, fue lo que motivó el estudio, cuenta Snyder. Pero evaluar el exposoma también brinda una oportunidad para esclarecer la influencia ambiental en la salud humana que de otra forma se desconocería, apunta. Por ejemplo, en lugar de culpar simplemente al polen, las personas con alergias estacionales podrían identificar exactamente a qué son alérgicos al monitorizar sus datos y síntomas a lo largo del año.
Los hallazgos del estudio también revelan información sobre los picos químicos y geográficos y los patrones relacionados con el clima, y ??también muestran la amplia gama de partículas químicas y biológicas que se pueden encontrar entre los individuos, incluso dentro de una región geográfica relativamente pequeña, como el Área de la Bahía de San Francisco.
El estudio --que se publica este jueves en Cell-- lo realizaron Snyder, como autor principal, junto al científico postdoctoral Chao Jiang; el científico de investigación Xin Wang; el investigador asociado Xiyan Li; y los investigadores postdoctorales Jingga Inlora y Ting Wang, que son coautores principales.
ALREDEDOR DE 70.000 MILLONES DE LECTURAS
Durante dos años, los científicos recopilaron datos de 15 participantes que atravesaron más de 50 ubicaciones diferentes. Algunas personas fueron monitorizadas durante un mes, algunas durante una semana y una durante dos años completos. Para capturar partes de la exposición de cada individuo, un pequeño dispositivo que se ajusta cómodamente al brazo del participante "respira" en diminutas bocanadas de aire, aproximadamente una quinceava parte del volumen de una respiración humana promedio.
El dispositivo, del tamaño y la forma de una caja de cerillas grande, acompaña a los participantes a todas partes y está equipado con un filtro submicrométrico que atrapa las partículas en el dispositivo. Los datos (bacterias, virus, productos químicos, hongos y cualquier otra cosa absorbida por el dispositivo) se devuelven al laboratorio de Snyder y se extraen para la secuenciación de ADN y ARN, así como el perfil químico para identificar todos los organismos y productos químicos recolectados a los que la persona está expuesta.
Esta idea, esbozar partes del exposoma de un individuo y categorizar sistemáticamente lo que contiene, es bastante novedosa, según Snyder. Y requirió que Jiang creara una base de datos completamente nueva. "Los científicos habían ensamblado bases de datos de bacterias, virus u hongos por separado, pero para decodificar completamente nuestras exposiciones ambientales, construimos una base de datos para cubrir más de 40.000 especies", dice Jiang. Incluye información sobre bacterias, virus, hongos, animales, plantas y más, todo organizado en una única base de datos de búsqueda.
"Hemos secuenciado estas muestras con increíble detalle", afirma Snyder, quien también es profesor de Genética en Stanford. "Nadie ha hecho un estudio tan profundo antes. Terminamos con 70.000 millones de lecturas", agrega.
ANÁLISIS DE PARTÍCULAS
Entre los participantes, Snyder y Jiang descubrieron que las exposiciones podían ser muy diferentes, incluso en una región geográfica razonablemente ajustada, en este caso, el área de la bahía de San Francisco. Snyder citó una porción especialmente bien controlada del estudio, en la cual cuatro participantes, incluyendo a Snyder, fueron monitorizados de cerca durante un mes, como un ejemplo.
Cada persona vivía en una región distinta del Área de la Bahía de San Francisco: Palo Alto, Sunnyvale, Redwood City y San Francisco (aunque la persona que vivía en Redwood City transitaba por la bahía hasta su trabajo). "Resulta que, incluso a distancias muy cortas, tenemos perfiles de exposición muy diferentes o 'firmas'", explica Snyder.
Estas firmas personales son, en esencia, rastros de hongos, plantas, productos químicos y bacterias específicos que se ven consistentemente en o alrededor de una sola persona, pero que varían entre las personas. Muchos aspectos ambientales contribuyen a esta amalgama microscópica: mascotas, productos químicos domésticos, flores en flor e incluso lluvia.
"Lo importante es que todos tenemos nuestra propia nube de microbioma que estamos arrastrando y lanzando", dice Snyder. Se capturaron firmas específicas y únicas para cada individuo (DEET, un repelente de insectos, junto con varios carcinógenos se encontró en casi todas las muestras químicas).
Por ejemplo, el residente de San Francisco mostró altas tasas de "bacterias de lodo" o bacterias que se encuentran típicamente en aguas residuales y tratamientos de aguas residuales. Snyder tuvo exposiciones a hongos constantemente altas en casa debido a lo que sospecha es el uso de pintura "verde".
"El tipo que pintó mi casa era una persona ecológica, realmente amigable con el medio ambiente. Y evitó usar pinturas con una sustancia llamada piridina", explica Snyder. La piridina, que solía ser un aditivo popular para las pinturas para el hogar, tiene una relación inversa con los hongos, es decir, cuanta menos piridina, más hongos.
El perfil de Dender era el más diverso, ya que llevó el dispositivo a todas partes, tanto a nivel nacional como internacional, durante dos años, cambiando sus filtros para cada nueva ubicación. Fuera de las exposiciones de sus mascotas (Snyder tiene un gato, un perro y un conejillo de indias), su firma también mostró evidencia de eucalipto en los primeros meses de primavera, brindando información matizada sobre lo que podría estar causando sus alergias de abril.
Además de los cuatro participantes altamente controlados, se agregaron una docena de participantes durante diferentes épocas del año, lo que ayudó a capturar exposiciones presentadas por el clima, las estaciones y la ubicación. "Hay muchos hallazgos que no se habían observado antes: todo tipo de patrones estacionales de hongos, bacterias y plantas", destaca Snyder.
El dispositivo incluso puede recoger firmas virales/bacterianas y partículas cancerígenas en el aire. Aunque los dispositivos detectaron posibles secuencias virales y bacterianas patógenas, puede ser complicado distinguir un patógeno amenazante para los humanos de uno de sus parientes cercanos inofensivos. En cuanto a los carcinógenos, también es más complicado que simplemente detectarlos en el dispositivo.
