Biomonitorización humana

Las líneas de investigación incluyen:

Estudio de la exposición ambiental en la población y sus efectos en salud

La biomonitorización humana (BMH) ha experimentado un gran progreso en las últimas décadas como consecuencia de los avances en el campo de la química analítica en cuanto a la mejora de las técnicas analíticas disponibles, unido al desarrollo de nuevas tecnologías. La mejora de los métodos analíticos y, por tanto, la reducción de los límites de cuantificación ha permitido emplear matrices biológicas alternativas a la sangre y aplicar a biomonitorización humana al estudio de la exposición en población general, expuesta en principio, a bajas concentraciones de contaminantes ambientales. En la actualidad, la BMH es una herramienta fundamental para la Salud Pública, útil para comprobar la efectividad de políticas regulatorias, como herramienta de alerta temprana sobre la exposición a contaminantes emergentes o para la identificación de grupos de riesgo, entre otros.

El objetivo de esta línea es evaluar el grado y alcance de exposición en la población española a contaminantes ambientales y sustancias químicas presentes en productos de uso diario. Desde 2007, el grupo ha desarrollado varios estudios de BMH (BIOAMBIENT.ES, DEMOCOPHES, BEA, SPECIMEn y HBM4EU-mom) en diferentes grupos poblacionales (adultos, parejas madre/hijo, adolescentes y embarazadas), investigado la exposición a metales pesados, pesticidas, bisfenoles, ftalatos, hidrocarburos aromáticos policíclicos, sustancias per y polifluoalquiladas, retardantes de llama, bifenilos policlorados y filtros ultravioleta. Los resultados han permitido definir valores de referencia, identificar factores determinantes de la exposición, establecer asociaciones con efectos en salud o identificar diferencias geográficas.

Desarrollo de métodos analíticos

Las investigaciones en biomonitorización humana requieren la utilización de técnicas analíticas sofisticadas y métodos analíticos sensibles, que permitan la determinación de las sustancias de interés en muestras biológicas complejas. El grupo de biomarcadores ha desarrollado y validado métodos analíticos para el análisis de gran cantidad de sustancias en muestras de orina, sangre, DBS (gotas de sangre seca), grasa y pelo, mediante LC-MS/MS (cromatografía líquida acoplada a detector de masas de triple cuadrupolo), GC-MS (cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas), GC-qTOF (cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas de tiempo de vuelo), ICP-MS (espectrometría de masas con plasma de acoplado inductivamente) y espectrofotometría de absorción atómica.

Además de métodos para analizar muestras humanas, han desarrollado métodos para los análisis compuestos orgánicos, elementos traza y metales pesados en plumas y huevos de pingüinos y tintas empleadas en tatuajes y maquillaje permanente.

Aseguramiento y control de la calidad en estudios de biomonitorización humana

El aseguramiento y control de la calidad en los laboratorios de química analítica es un componente potente en disciplinas en las que existe una regulación que obliga a monitorizar los niveles de contaminantes (ej. alimentación o calidad del aire). Sin embargo, la situación es bien distinta en biomonitorización humana ya que, en ausencia de una regulación que obligue al control de las concentraciones de contaminantes en humanos y defina los métodos analíticos a aplicar en dicho control, los laboratorios aplican sus propios controles y métodos analíticos, existiendo gran variedad en cuanto al desarrollo tecnológico, experiencia y los controles aplicados. Teniendo en cuenta las bajas concentraciones de contaminantes que se encuentran normalmente en muestras procedentes de población general, la complejidad de las muestras analizadas y la ubicuidad de algunas de las sustancias analizadas, es fundamental contar con mecanismos que aseguren un control estricto sobre la calidad y comparabilidad de los análisis. El grupo ha liderado actividades en este sentido en varios estudios europeos con muy buenos resultados y que han hecho posible el establecimiento de la red europea de laboratorios de BMH, creada en HBM4EU (European Human Biomonitoring Initiative) y en cuya ampliación y consolidación se está trabajando en PARC (European Partnership for the Assessment of Risks from Chemicals).

Las aportaciones en este sentido se han plasmado además en múltiples colaboraciones con la Organización Mundial de la Salud.

Creación de estructuras nacionales para el desarrollo de la biomonitorización humana en España

Desde el grupo de Biomarcadores se ha trabajado intensamente en el desarrollar estructuras nacionales para el desarrollo de la BMH en España, con el objetivo de establecer un programa de BMH estable y periódico como ya existe en países europeos, como Alemania o Francia. En los últimos años, su participación y liderazgo en grupos de trabajo en proyectos europeos y las actividades desarrolladas para apoyar la BMH en Europa y España, ha permitido su colaboración con la dirección del CNSA – ISCIII y el Ministerio de Sanidad, en la redacción del Plan Estratégico de Salud y Medio Ambiente 2022 - 2026 (PESMA) y de la Orden Ministerial (Orden PCM/1049/2022, de 1 de noviembre) por la que se crea la Comisión Interministerial de Biomonitorización Humana.

Efectos en salud derivados de la exposición a sustancias químicas y sus mezclas, mediante el desarrollo de biomarcadores de efecto y susceptibilidad

El objetivo de esta línea de investigación se centra en el estudio de la susceptibilidad individual y la identificación de nuevos biomarcadores moleculares de efecto temprano complementando así los estudios de exposición y con el fin de contribuir a elucidar la relación entre la exposición ambiental y los efectos en la salud.

Además de la identificación de nuevos biomarcadores moleculares y de biomarcadores de efecto combinado, se incluyen otros considerados clásicos e incluso biomarcadores clínicos y bioquímicos, para completar el espectro y obtener la mayor información posible. Entre los biomarcadores moleculares que se están evaluando se encuentran la presencia de polimorfismos o perfiles de metilación en genes relacionados con el estrés oxidativo o el neurodesarrollo, entre otros.

Biomonitorización de contaminantes ambientales en la Antártida

El grupo de Biomarcadores complementa sus actividades de investigación en humanos con el estudio de la exposición a contaminantes ambientales en regiones remotas. Colabora con investigadores del Museo de Ciencias Naturales, de la Universidad de Murcia y de la Universidad de Alcalá de Henares en proyectos de investigación en los que se estudia la presencia en la Antártida de contaminantes ambientales derivados de actividades humanas, mediante el análisis de contaminantes en muestras biológicas procedentes de pingüinos.