Recurso exclusivo para identificar novos biomarcadores de exposições ambientais no início da vida

Recurso exclusivo para identificar novos biomarcadores de exposições ambientais no início da vida

Os investigadores têm agora um recurso único para identificar novos biomarcadores de exposições ambientais no início da vida e compreender os seus efeitos na saúde. Isto deve-se a um estudo liderado pelo Instituto de Saúde Global de Barcelona (ISGlobal), uma instituição apoiada pela Fundação “la Caixa”, que documentou sistematicamente todas as ligações entre uma vasta gama de exposições precoces e perfis moleculares a diferentes níveis, incluindo o epigenoma (metilação do ADN), o transcriptoma (expressão genética) e o metaboloma (metabolitos). Os resultados, parte do projeto ATHLETE financiado pela UE, foram publicados na Nature Communications e estão disponíveis publicamente em https://helixomics.isglobal.org.

Nossa saúde depende muito do ambiente em que vivemos. Na verdade, 70-90% do risco de desenvolver uma doença é determinado pela nossa exposição: uma variedade de factores ambientais (ou seja, não genéticos) aos quais estamos expostos ao longo das nossas vidas. E, no entanto, ainda temos um conhecimento limitado sobre o que são estes riscos ambientais, como interagem e que processos biológicos desencadeiam.

O início da vida é um período particularmente importante porque as exposições durante estes períodos de vulnerabilidade do desenvolvimento podem ter efeitos pronunciados a nível molecular que podem não ser clinicamente detectáveis ​​até à idade adulta.”

Martine Vrijheid, chefe do programa Infância e Meio Ambiente do ISGlobal

Neste estudo, a equipa de investigação liderada por Vrijheid teve como objetivo comparar múltiplas exposições químicas, ao ar livre, sociais e de estilo de vida (92 durante a gravidez e 116 quando as crianças tinham entre 6 e 11 anos de idade) com perfis moleculares nas mesmas crianças (metilação do ADN e transcrição genética no sangue, proteínas plasmáticas e metabolitos no soro e na urina). A análise incluiu 1.301 pares mãe-filho do projeto Human Early Life Exposome (HELIX), um estudo de coorte de longo prazo em seis países europeus (Espanha, Reino Unido, França, Lituânia, Noruega e Grécia).

“A computação de alto desempenho usando computadores massivamente paralelos nos permitiu superar um dos maiores desafios na análise de grandes dados ‘ômicos’”, diz Juan R. Gonzalez, coautor sênior. A análise identificou 1.170 associações significativas (249 na gravidez e 921 na infância), fornecendo informações sobre potenciais respostas biológicas e fontes de exposição. As exposições durante a gravidez, como o tabagismo materno, o metal pesado cádmio ou o oligoelemento molibdênio, foram principalmente associadas a alterações na metilação do DNA. Em contraste, as exposições na infância foram associadas a assinaturas em todos os níveis moleculares, particularmente aos metabolitos séricos. Por exemplo, os resultados mostraram que as crianças estão expostas a poluentes químicos através da sua dieta.

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“Identificamos novas associações multiômicas com a exposição das crianças a oligoelementos essenciais, condições climáticas, qualidade do ar interno e ftalatos e parabenos”, diz Léa Maitre, autora principal. “Ao visualizar essas associações como redes, podemos entender melhor se um determinado perfil molecular está associado a exposições múltiplas ou vice-versa, identificando assim potenciais vias biológicas”, acrescenta.

Na verdade, os resultados fornecem mecanismos de doença plausíveis para seis grupos de exposição: cobre, fumo de tabaco, qualidade do ar interior durante a infância, poluentes orgânicos persistentes, ftalatos e parabenos, e condições meteorológicas. Por exemplo, a exposição das crianças ao cobre tem sido associada a quase 90 características moleculares, incluindo níveis aumentados de proteína C reativa (um marcador inflamatório). Temperatura, umidade e outras condições climáticas no mês anterior à amostragem foram associadas a metabólitos séricos envolvidos no sono e na depressão, proteínas envolvidas na termorregulação e genes de resposta imune.

“Com o rico expossoma e informações moleculares disponíveis em nosso catálogo, fornecemos à comunidade científica um recurso valioso para encontrar biomarcadores de exposição, identificar fontes de exposição, melhorar a compreensão dos mecanismos de doenças e, em última análise, promover políticas de saúde pública”, conclui Vrijheid.

Fonte:

Instituto de Saúde Global de Barcelona (ISGlobal)

Referência:

Maitre, L., et al. (2022) Assinaturas multiômicas do expossoma do início da vida humana. Comunicação da natureza. doi.org/10.1038/s41467-022-34422-2.

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