Factor medioambiental

Con financiación del Programa de Investigación Superfund (SRP) del NIEHS y otros programas del NIEHS, investigadores del Centro SRP de la Universidad Estatal de Oregón (OSU) desarrollaron un enfoque simple y no invasivo para monitorear la exposición personal a sustancias químicas utilizando pulseras de silicona. Las pulseras altamente sensibles se pueden utilizar para medir la exposición a niveles bajos de cientos de sustancias químicas, ofreciendo una herramienta única para comprender mejor las mezclas complejas a las que las personas pueden estar expuestas a lo largo de la vida diaria.

"Las pulseras tienen muchas ventajas en comparación con los enfoques tradicionales de monitoreo personal", dijo Kim Anderson, Ph.D., líder del equipo OSU SRP. “Son pequeños y livianos, y las personas pueden usarlos todo el día mientras realizan sus diversas actividades, como desplazarse, trabajar, cocinar, hacer ejercicio y dormir. Las pulseras pueden responder preguntas sobre la exposición personal a una variedad de sustancias químicas que no habíamos podido abordar a nivel individual en el pasado”.

Las personas están expuestas a muchas sustancias químicas diferentes en los alimentos, el agua, el aire y los productos que entran en contacto con la piel. Algunas de estas exposiciones pueden ser perjudiciales para la salud humana, pero puede resultar difícil captar mezclas tan complejas y comprender cómo pueden interactuar para afectar la salud.

Históricamente, los dispositivos de muestreo de exposición personal sólo han sido capaces de detectar una pequeña gama de compuestos específicos o han sido grandes y engorrosos para los participantes del estudio. Se pueden obtener datos de exposición personal más precisos a partir de muestras biológicas, como sangre u orina, pero estos enfoques pueden resultar invasivos para los participantes del estudio. Para comprender mejor el exposoma (la totalidad de las exposiciones que una persona experimenta a lo largo de su vida y cómo esas exposiciones pueden provocar enfermedades), los científicos primero deben tener mejores herramientas para capturar las diversas mezclas químicas que componen el entorno de un individuo.

Anderson y el ex aprendiz de SRP y ganador del premio KC Donnelly 2012, Steven O'Connell, Ph.D., desarrollaron un enfoque para extraer y analizar más de 1500 sustancias químicas de pulseras de silicona, incluidos pesticidas, contaminantes orgánicos volátiles, productos de cuidado personal, humo y aceite. compuestos, retardantes de llama y más. La herramienta proporciona a los científicos una forma sencilla de caracterizar las exposiciones ambientales únicas de una persona. Saber esto puede ayudar a los científicos a comprender mejor cómo la exposición a sustancias químicas en la vida cotidiana afecta la salud humana.

El equipo también cofundó MyExposome Inc., una pequeña empresa dedicada a monitorear las exposiciones ambientales individuales.

Las primeras investigaciones de Anderson se centraron en el desarrollo de herramientas de muestreo ambiental pasivo que imitaran mejor la cantidad de contaminantes en el agua que podrían ser absorbidos por un organismo vivo y potencialmente representar un riesgo para la salud humana.

"Un colega de SRP expresó la necesidad de herramientas similares para recopilar datos de exposición personal de los seres humanos, lo que fue el nexo para aprovechar nuestra tecnología de muestreo pasivo ambiental para monitorear las exposiciones humanas individuales utilizando pulseras de silicona", compartió Anderson.

La silicona imita la forma en que la piel y otras células del cuerpo absorben sustancias químicas. Cuando una persona usa la pulsera de silicona, la pulsera absorbe los químicos orgánicos del aire, el agua e incluso la piel.

Cuando las pulseras se envían de regreso al laboratorio, las sustancias químicas se extraen y analizan utilizando un método desarrollado por el laboratorio de Anderson para determinar qué sustancias químicas están presentes y en qué cantidad. A lo largo de los años, el equipo ha validado las pulseras frente a otros métodos tradicionales de exposición personal, destacando sus beneficios.

"Los métodos utilizados para extraer y analizar compuestos químicos de las pulseras son fáciles de aprender y utilizan equipos de laboratorio disponibles habitualmente", dijo Anderson. "Junto con la facilidad de uso en el campo, estos muestreadores pasivos son muy adecuados para todo tipo de poblaciones en todo el mundo".

Desde su desarrollo, las pulseras de silicona se han utilizado en diversos contextos y con poblaciones diversas. Anderson y su equipo también han colaborado con otros investigadores financiados por SRP y NIEHS para comprender las exposiciones en niños y adultos en los EE. UU. y en el extranjero de la siguiente manera.

Según Anderson, las pulseras han sido fundamentales para establecer conexiones importantes entre la exposición a sustancias químicas y la toxicidad, los eventos y exposiciones a desastres, y las exposiciones a sustancias químicas y los resultados de salud en las poblaciones. Las pulseras también ayudaron al equipo de investigación a interactuar mejor con los participantes del estudio, añadió Anderson.

Anderson señaló que la mayoría de las personas no se sienten conectadas ni confían en los modelos de exposición u otras fuentes de información sobre exposición.

"La gente quiere algo que puedan sostener y sentir, y recuperar sus datos de exposición", dijo. "Las pulseras brindan esa conexión física que pueden tocar y ayuda a generar confianza a medida que compartimos resultados y conocimientos".

Por ejemplo, el equipo del Centro SRP de OSU trabajó con socios tribales para iniciar un estudio con participación de la comunidad utilizando pulseras para medir la exposición a los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH). Los HAP son contaminantes producidos por la quema de biomasa o por ciertas prácticas culturales y espirituales como la quema de velas o incienso.

Utilizando las pulseras y los diarios grabados de los participantes sobre las actividades diarias, los investigadores identificaron diferencias en la exposición a los HAP entre individuos y entre estaciones. Después de que el equipo compartió los resultados con los participantes, los miembros de la comunidad informaron que se sentían más conscientes de su posible exposición a los HAP de diferentes fuentes y, en muchos casos, se sintieron capacitados para tomar medidas para reducir su exposición.

El equipo también colaboró ​​con investigadores del Centro SRP de la Universidad Texas A&M para monitorear la exposición después del huracán Harvey.

"A medida que comenzaron los esfuerzos de limpieza, surgieron preocupaciones sobre los impactos en la salud humana de la exposición a sustancias químicas resultantes del huracán y las inundaciones posteriores", dijo Anderson. "Utilizamos pulseras para observar las exposiciones personales inmediatamente después del huracán, y nuevamente un año después, como referencia sustituta, y pudimos documentar que las exposiciones químicas fueron generalmente mayores después de Harvey".

Según Anderson y el equipo, las pulseras de silicona son simples, de bajo costo, de bajo mantenimiento y no invasivas, lo que las hace muy adecuadas para una variedad de poblaciones de difícil acceso y durante desastres.

Además, enfatizaron cómo involucrar a las comunidades e incorporar el conocimiento local en los marcos de investigación puede ayudar a promover la resiliencia de la comunidad después de desastres, como derrames de petróleo, huracanes e incendios forestales, al tiempo que aumenta la alfabetización en salud ambiental a través de una comunicación culturalmente consciente.

(Este artículo fue adaptado de una historia sobre Impactos en la salud pública).

(Adeline López es escritora científica de MDB Inc., contratista de la División de Investigación y Capacitación Extramuros del NIEHS).