Fattore ambientale

Con i finanziamenti del NIEHS Superfund Research Program (SRP) e di altri programmi NIEHS, i ricercatori del Centro SRP dell’Oregon State University (OSU) hanno sviluppato un approccio semplice e non invasivo per monitorare le esposizioni chimiche personali utilizzando braccialetti in silicone. I braccialetti altamente sensibili possono essere utilizzati per misurare l’esposizione a bassi livelli di centinaia di sostanze chimiche, offrendo uno strumento unico per comprendere meglio le complesse miscele a cui le persone possono essere esposte durante la vita quotidiana.

"I braccialetti presentano molti vantaggi rispetto ai tradizionali approcci di monitoraggio personale", ha affermato Kim Anderson, Ph.D., responsabile del team SRP dell'OSU. “Sono piccoli e leggeri e le persone possono indossarli tutto il giorno mentre svolgono le loro varie attività, pendolarismo, lavoro, cucina, esercizio fisico e sonno. I braccialetti possono rispondere a domande sull’esposizione personale a una serie di sostanze chimiche che in passato non eravamo in grado di affrontare a livello individuale”.

Le persone sono esposte a molte sostanze chimiche diverse presenti negli alimenti, nell’acqua, nell’aria e nei prodotti che entrano in contatto con la pelle. Alcune di queste esposizioni possono essere dannose per la salute umana, ma può essere difficile catturare miscele così complesse e capire come potrebbero interagire con effetti sulla salute.

Storicamente, i dispositivi di campionamento dell’esposizione personale sono stati in grado di rilevare solo una piccola gamma di composti mirati o erano grandi e ingombranti per i partecipanti allo studio. Dati più accurati sull’esposizione personale possono essere ottenuti da campioni biologici, come sangue o urina, ma tali approcci possono essere invasivi per i partecipanti allo studio. Per comprendere meglio l’esposoma – la totalità delle esposizioni che una persona sperimenta nel corso della vita e come tali esposizioni possono portare a malattie – gli scienziati devono prima disporre di strumenti migliori per catturare le diverse miscele chimiche che compongono l’ambiente di un individuo.

Anderson e l'ex tirocinante SRP e vincitore del premio KC Donnelly 2012 Steven O'Connell, Ph.D., hanno sviluppato un approccio per estrarre e analizzare più di 1.500 sostanze chimiche dai braccialetti in silicone, inclusi pesticidi, contaminanti organici volatili, prodotti per la cura personale, fumo e olio composti, ritardanti di fiamma e altro ancora. Lo strumento fornisce agli scienziati un modo semplice per caratterizzare le esposizioni ambientali uniche di una persona. Sapere questo può aiutare gli scienziati a comprendere meglio come l’esposizione alle sostanze chimiche nella vita di tutti i giorni influisce sulla salute umana.

Il team ha anche co-fondato MyExposome Inc., una piccola impresa dedicata al monitoraggio delle esposizioni ambientali individuali.

Le prime ricerche di Anderson si concentravano sullo sviluppo di strumenti di campionamento passivo ambientale che imitassero meglio la quantità di sostanze inquinanti presenti nell'acqua che potrebbero essere assorbite da un organismo vivente e potenzialmente rappresentare un rischio per la salute umana.

"Un collega dell'SRP ha espresso la necessità di strumenti simili per raccogliere dati sull'esposizione personale degli esseri umani, che è stato il nesso per sviluppare la nostra tecnologia di campionamento passivo ambientale per monitorare le esposizioni umane individuali utilizzando braccialetti in silicone", ha condiviso Anderson.

Il silicone imita il modo in cui la pelle e altre cellule del corpo assorbono le sostanze chimiche. Quando una persona indossa il braccialetto in silicone, le sostanze chimiche organiche presenti nell'aria, nell'acqua e persino nella pelle vengono assorbite nel cinturino.

Quando i braccialetti vengono rispediti al laboratorio, le sostanze chimiche vengono estratte e analizzate utilizzando un metodo sviluppato dal laboratorio di Anderson per determinare quali sostanze chimiche sono presenti e in quale quantità. Nel corso degli anni, il team ha convalidato i braccialetti rispetto ad altri metodi tradizionali di esposizione personale, evidenziandone i vantaggi.

"I metodi utilizzati per estrarre e analizzare i composti chimici dai braccialetti sono facili da apprendere e utilizzano apparecchiature di laboratorio normalmente disponibili", ha affermato Anderson. "Abbinato alla facilità d'uso sul campo, questi campionatori passivi sono adatti a tutti i diversi tipi di popolazioni in tutto il mondo."

Sin dal loro sviluppo, i braccialetti in silicone sono stati utilizzati in una varietà di contesti e con popolazioni diverse. Anderson e il suo team hanno anche collaborato con altri ricercatori finanziati dall’SRP e dal NIEHS per comprendere le esposizioni nei bambini e negli adulti negli Stati Uniti e all’estero come segue.