L’esposoma: la nuvola di organismi e sostanze che portiamo con noi


Sono decine di migliaia i microrganismi e sostanze chimiche con cui ogni giorno veniamo a contatto. Oggi un gruppo della Stanford University ha misurato questo “esposoma”.

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Non li vediamo, ma ci sono. In ogni istante siamo circondati da organismi viventi, fra cui funghi, pollini, batteri, virus, e non viventi, come inquinanti, composti emessi dalle piante e altre sostanze chimiche sospese nell’aria. Questa grande nuvola, sempre al nostro seguito, viene chiamata esposoma ed è rappresentata dall’insieme di tutte le sostanze cui siamo esposti tramite l’ambiente esterno. Oggi l’esposoma è stato misurato da un gruppo di scienziati della Stanford University School of Medicine, che ne illustra anche le differenze fra singoli individui. I risultati sono pubblicati sulla rivista Cell.

“La salute umana è influenzata da due elementi: il dna e l’ambiente esterno”, spiega Michael Snyder, capo della genetica alla Stanford University, che ha coordinato lo studio. “Abbiamo misurato cose come l’inquinamento su ampia scala, ma nessuno ha realmente valutato l’impatto delle esposizioni biologiche e chimiche a livello individuale”. Partendo da questo gap nelle conoscenze, i ricercatori erano curiosi di immaginare come l’esposoma possa essere rappresentato e visualizzato (come una nuvola, come un groviglio di particelle microscopiche?), nonché capire quanto e come potesse variare da persona a persona, anche fra individui che abitano in aree geografiche non lontane.

Per farlo, gli autori hanno studiato i dati di un campione di 15 persone in costante spostamento attraverso almeno 50 ambienti diversi (abitazione personale, posto di lavoro, luoghi di ritrovo sociale), all’interno dell’area metropolitana che circonda la Baia di San Francisco nella California settentrionale, seguiti alcuni per una settimana, altri per un mese e uno solo (che poi è lo stesso Snyder, il primo autore) per due anni.

Come hanno fatto a seguirli ovunque? Attraverso un piccolo dispositivo, confortevole (grande come una scatola di fiammiferi), che si aggancia al braccio dei partecipanti e che emana leggeri sbuffi, precisamente una quantità di aria pari a un quindicesimo di quella di un respiro umano. Per tutta la durata dello studio i volontari indossavano questo sistema, dotato di un filtro che intrappola le sostanze particellari. In pratica qualsiasi elemento, da funghi a batteri, da polveri al particolato sottile veniva succhiato dal dispositivo e poi estratto in laboratorio, dove veniva esaminato e profilato e, nel caso di organismi viventi, veniva sequenziato il dna e l’rna.

L’idea di questo studio è abbastanza nuova, spiegano gli autori, che hanno districato la matassa – nel senso quasi letterale del termine – costituita dall’insieme di tutte queste sostanze, decodificando e categorizzando le varie esposizioni ambientali. “Abbiamo costruito un database che comprende oltre 40mila specie”, spiega il coautore Chao Jiang. Gli autori hanno realizzato una sorta di gigantesca biblioteca, divisa per categorie e sottocategorie (le specie e gli organismi afferenti).

Ciò che più sorprende i ricercatori è che anche a distanze non lontane(nella stessa zona metropolitana intorno a San Francisco) e nello stesso periodo di tempo l’esposoma cambia da individuo a individuo, un po’ come una firma specifica che appartiene a quella data persona. Molte caratteristiche del singolo ambiente contribuiscono a queste differenze, spiegano gli scienziati, come ad esempio la presenza di un animale da compagnia o di piante nel proprio ambiente domestico, l’utilizzo di alcuni prodotti chimici (anche per motivi di lavoro) e l’esposizione alla pioggia. Ad esempio l’utilizzo di una particolare vernice per pitturare le pareti di casa ha comportato la maggiore esposizione di un partecipante ad alcuni funghi. Ma anche altri elementi possono giocare un ruolo. Ad esempio chi risiedeva dentro la città di San Francisco aveva una probabilità maggiore, rispetto a chi viveva fuori, di entrare in contatto con batteri associati al trattamento delle acque reflue – ovvero il processo di rimozione dei contaminanti delle acque di scarico – tipico delle aree urbane industrializzate. In generale, quanti più ambienti diversi si frequentano e tanto maggiore è il numero di diversi microorganismi incontrati sul proprio cammino.

Il prossimo potrebbe essere quello di capire in che modo l’esposoma, e le differenze individuali, influenzino la salute dell’individuo. Il dispositivo attuale registra già la firma batterica o virale dei microorganismi, spiegano gli autori, tuttavia può risultare complesso distinguere un virus dannoso da un altro magari dello stesso ceppo ma a minore pericolosità. Ed anche per i cancerogeni è difficile stabilire il loro impatto sulla salute: “abbiamo misurato le esposizioni individuali – spiega Snyder – e non i livelli assoluti. Così per il momento i dati non possono essere generalizzati per fare affermazioni più ampie”.

Anche se ancora non ci sono risposte per la salute, ciò non vuol dire che non ci saranno in futuro, concludono gli autori, che intendono studiare un campione di persone e di ambienti più ampio. L’ipotesi aggiuntiva è che questo dispositivo possa essere utilizzato come uno smartwatch personale che non misura l’orario ma… l’esposoma.

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