Definición del exposoma

1.2 Componentes del Exposoma

El exposoma suele clasificarse en 3 dominios interconectados: interno, externo específico y externo general (Figura 1.1)^4,5. Cada dominio representa una capa diferente de exposición ambiental que, en conjunto, puede influir en los resultados de salud a largo plazo. Cada dominio representa una capa diferente de exposición ambiental que, en conjunto, puede influir en los resultados de salud a largo plazo.

1.2.1 Exposoma interno

El exposoma interno incluye las respuestas biológicas endógenas del organismo a las exposiciones ambientales. Abarca procesos como el metabolismo, la respuesta inmunitaria, la actividad hormonal, el estrés oxidativo, las interacciones de la microbiota intestinal y las modificaciones epigenéticas. Estos factores internos no solo reflejan la respuesta del organismo a los factores de estrés externos, sino que también ayudan a mediar las vías biológicas que relacionan la exposición con^{el riesgo} de enfermedad6^,7.

• • Metabolismo y subproductos metabólicos: Los procesos metabólicos del organismo producen moléculas reactivas como las especies reactivas del oxígeno y otros metabolitos tóxicos que pueden dañar el ADN, las proteínas y los lípidos. Cuando el metabolismo está desregulado, como en la obesidad o la diabetes, estos subproductos se acumulan y contribuyen al estrés oxidativo y a la inflamación crónica. Con el tiempo, estos procesos pueden conducir al desarrollo de enfermedades cardiometabólicas, neurodegeneración y ^cáncer3.
  • Microbiota intestinal: El microbioma intestinal desempeña un papel clave en la salud al descomponer los compuestos dietéticos y ambientales en moléculas bioactivas, incluidos los ácidos grasos de cadena corta y los ácidos biliares secundarios. Estos metabolitos influyen en el metabolismo del huésped, la función inmunitaria y la señalización cerebral. Las alteraciones de este ecosistema microbiano, conocidas como disbiosis, están asociadas a enfermedades como la enfermedad inflamatoria intestinal, el síndrome metabólico y los trastornos del ^{neurodesarrollo8}.
  • Respuestas hormonales e inmunitarias: Los niveles hormonales (por ejemplo, cortisol, estrógenos, insulina) y las señales inmunitarias (por ejemplo, citocinas, prostaglandinas) varían en respuesta a factores como el estrés, las infecciones, la edad y la dieta. Estos sistemas regulan el equilibrio fisiológico, la inflamación y la reparación tisular. La alteración crónica de la señalización hormonal o inmunitaria, ya sea debido a un estrés prolongado, una dieta inadecuada o exposiciones ambientales, puede aumentar la susceptibilidad a una amplia gama de afecciones, como enfermedades autoinmunes, trastornos cardiovasculares y disfunción metabólica8^,9.
  • Modificaciones epigenéticas: Las exposiciones ambientales como la dieta, el estrés, las infecciones y los contaminantes químicos pueden provocar cambios en la regulación de los genes a través de mecanismos como la metilación del ADN, la modificación de las histonas y la expresión de microARN. Estos cambios epigenéticos no alteran la secuencia de ADN subyacente, pero pueden influir en la forma en que se expresan los genes, potencialmente a lo largo de la vida e incluso de generaciones. Estas modificaciones se han relacionado con diversas enfermedades, como el cáncer, los trastornos metabólicos y las afecciones del neurodesarrollo2^,8.

1.2.2 Exposoma externo específico

Al considerar el exposoma, hay que recordar que el exposoma externo específico se refiere a exposiciones a nivel individual procedentes del medio ambiente que a menudo son modificables a través del estilo de vida o la política.

• • Contaminantes químicos: Esta categoría incluye contaminantes atmosféricos (p. ej., PM2,5, ozono), sustancias químicas industriales (p. ej., benceno, dioxinas), compuestos sintéticos como las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) e ingredientes de productos de consumo (p. ej., ftalatos, bisfenol A). Muchas de estas sustancias actúan como alteradores endocrinos, carcinógenos o neurotóxicos5^,9.
  • Exposición profesional: Los trabajadores de muchas industrias se encuentran con sustancias peligrosas como amianto, sílice, disolventes y metales pesados. La exposición a largo plazo está asociada a enfermedades como el mesotelioma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica y los cánceres ^{profesionales10}.
  • Agentes infecciosos: Patógenos como virus, bacterias y parásitos pueden influir en el riesgo de enfermedad directamente y modulando las respuestas inmunitarias e ^{inflamatorias11}.
  • Factores relacionados con el estilo de vida: Comportamientos como el tabaquismo, el consumo de alcohol, la dieta y la actividad física contribuyen decisivamente al riesgo de enfermedad y pueden exacerbar los efectos de otros factores de estrés ^ambiental3.

1.2.3 Exposición externa general

El exposoma externo general abarca amplias condiciones sociales, económicas y medioambientales que determinan las exposiciones tanto individuales como de la población. Estos factores pueden influir aún más en la vulnerabilidad a exposiciones específicas y desempeñar un papel importante en las disparidades sanitarias.

• • El estatus socioeconómico influye en la naturaleza y el alcance de las exposiciones a través de sus efectos sobre los entornos residenciales, el acceso a la asistencia sanitaria, los alimentos nutritivos, el agua potable, la estabilidad de la vivienda y la proximidad a los peligros medioambientales. Las poblaciones con un estatus socioeconómico más bajo están desproporcionadamente expuestas a riesgos medioambientales, como la contaminación atmosférica y acústica, y experimentan niveles más altos de estrés psicosocial crónico. Estas exposiciones acumuladas contribuyen a acentuar las disparidades sanitarias a lo largo de la ^vida12.
  • El "entorno construido", término que incluye viviendas, lugares de trabajo, escuelas y sistemas de transporte, desempeña un papel fundamental en la exposición a agentes físicos, químicos y microbianos. Factores como la ventilación, los materiales de construcción, la calidad del aire interior y los microbiomas de superficie pueden influir en los riesgos para la salud a largo plazo, especialmente para las personas que pasan la mayor parte del tiempo en ^interiores13.
  • El cambio climático y los factores geográficos influyen significativamente en el exposoma al alterar los tipos, la frecuencia y la gravedad de las exposiciones ambientales, como el calor extremo, la contaminación atmosférica y las enfermedades transmitidas por vectores. Las diferencias y los cambios en las condiciones climáticas pueden dar lugar a riesgos de exposición desiguales entre poblaciones y contribuir a resultados sanitarios ^dispares14.
  • El estrés psicosocial crónico, que incluye factores como la inestabilidad social, la discriminación y las experiencias infantiles adversas, puede alterar los sistemas fisiológicos básicos, incluidas las vías de respuesta al estrés, inmunitarias y neuroendocrinas. Estas alteraciones se han relacionado con una amplia gama de resultados adversos para la salud, especialmente cuando el estrés se mantiene o se experimenta durante periodos sensibles del ^desarrollo15.

La metabolómica como herramienta en la investigación de los exposomas

La metabolómica se ha convertido en una herramienta fundamental en la investigación de los exposomas debido a su capacidad para proporcionar una instantánea de alta resolución de pequeñas moléculas exógenas y endógenas en el organismo. La metabolómica puede detectar firmas de exposiciones ambientales, ingesta dietética, metabolismo microbiano y respuestas fisiológicas mediante el análisis de biofluidos como la sangre o la orina. Esto la hace especialmente adecuada para caracterizar el exposoma interno e identificar biomarcadores tempranos de enfermedad. Además, los enfoques metabolómicos no dirigidos permiten descubrir asociaciones exposición-enfermedad no reconocidas previamente. Trabajos recientes han demostrado la utilidad de plataformas a gran escala capaces de cuantificar más de 1.000 sustancias químicas, lo que amplía el alcance de los perfiles del ^exposoma16. Además, las metodologías metabolómicas en evolución, como las basadas en la cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS), proporcionan las herramientas necesarias para conectar las firmas de exposición con los resultados biológicos en los estudios de salud ^ambiental17. La figura 1.2 muestra la cobertura de las plataformas Metabolon para el estudio del exposoma.