Introducción a la Exposición a Petroquímicos
La industria petroquímica y el uso de automóviles son responsables de una significativa generación de residuos peligrosos, que contienen una amplia variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos que representan serios riesgos para la salud. La identificación de biomarcadores de exposición y la creación de modelos predictivos para la caracterización de toxicidad requieren una comprensión profunda de los mecanismos epigenéticos subyacentes. El desarrollo de enfermedades está intrínsecamente relacionado con procesos epigenéticos, como la metilación del ADN, las modificaciones de histonas y la regulación de microARN (mi-RNA), que median las interacciones entre genes y el medio ambiente.
Alteraciones Epigenéticas Asociadas a la Exposición Prolongada
Este artículo revisa los procesos epigenéticos específicos, especialmente los cambios en la metilación del ADN específicos de genes, asociados con la exposición prolongada a petroquímicos. Se discuten notablemente la desmetilación del elemento nuclear intercalado 1 (LINE-1), los elementos Alu y el gen forkhead box P3 (FOXP3), así como la hipermetilación de las regiones promotoras del interferón gamma (IFN-γ) y la hipometilación de la interleucina-4 (IL-4). Estas alteraciones en los patrones de metilación del ADN sirven como biomarcadores valiosos, ofreciendo potencialmente información sobre la detección temprana y opciones de tratamiento personalizadas para enfermedades causadas por la exposición a largo plazo a petroquímicos.
Avances en Tecnologías de Edición Genética y Detección de Enfermedades
Además, las técnicas de edición genética basadas en CRISPR, aunque poco exploradas, presentan un enfoque prometedor para corregir mutaciones inducidas por petroquímicos. La radiomómica impulsada por inteligencia artificial (IA) también muestra potencial para la detección temprana de enfermedades, aunque actualmente se ve limitada por su falta de integración con datos multi-ómicos. En conclusión, es crucial refinar la modelización de enfermedades, desarrollar modelos de evaluación de riesgos integrales e innovar estrategias terapéuticas dirigidas.
Impacto de los Contaminantes Petroquímicos en la Salud
La industria petroquímica, que produce compuestos derivados del petróleo y gas natural, es esencial para la economía global debido a sus amplias aplicaciones en múltiples sectores, como detergentes, cosméticos, alimentos, agricultura y tintes. Sin embargo, la rápida expansión de esta industria ha generado preocupaciones ambientales significativas debido a la liberación de residuos peligrosos. Estos residuos incluyen contaminantes orgánicos, como benceno, tolueno, etilbenceno y xileno (BTEX), y compuestos inorgánicos, incluidos metales pesados como plomo, cadmio y mercurio. Estos contaminantes persisten en el medio ambiente, contaminando el suelo, el agua y el aire, y causando daños ecológicos a largo plazo.
Riesgos para la Salud Asociados a la Exposición a Petroquímicos
Los humanos expuestos a la contaminación petroquímica pueden experimentar problemas de salud graves, principalmente a través de modificaciones epigenéticas, que implican cambios heredables en la expresión génica sin alterar la secuencia de ADN. Por ejemplo, la exposición al benceno, un componente común de los petroquímicos, puede interrumpir la función génica y aumentar el riesgo de cáncer. Otra clase importante de contaminantes petroquímicos que se sabe que causan estrés oxidativo, inflamación y daño al ADN son los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs). Estos efectos conducen al desarrollo de numerosas enfermedades, incluido el cáncer.
Relación entre Contaminantes y Enfermedades Crónicas
La exposición a contaminantes petroquímicos se ha vinculado a una amplia gama de enfermedades, incluidas cánceres, enfermedades respiratorias, enfermedades cardiovasculares y trastornos neurológicos. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), alrededor del 20% de todos los cánceres y aproximadamente el 31% de las enfermedades cardiovasculares a nivel mundial se atribuyen a contaminantes ambientales, incluidos los provenientes de petroquímicos. Los petroquímicos como el benceno son causas bien documentadas de malignidades hematológicas como la leucemia mieloide aguda, particularmente en entornos ocupacionales como refinerías de petróleo y plantas químicas.
Cambios Epigenéticos y Riesgos de Enfermedades
Numerosos cambios epigenéticos, como la metilación del ADN, las modificaciones de histonas y los cambios en la expresión de miRNA, se han relacionado con la exposición a petroquímicos. Estos cambios están vinculados a un mayor riesgo de enfermedades como cáncer, trastornos reproductivos, problemas metabólicos y resultados neurodesarrollados. Para revertir los efectos de las mutaciones inducidas por petroquímicos y restaurar la función génica normal, los avances en la edición genética basada en CRISPR han permitido modificar con precisión los reguladores epigenéticos.
Detección de Enfermedades y Avances en IA
La detección de enfermedades asociadas con la exposición a petroquímicos, que se vincula a cáncer, enfermedades cardíacas y trastornos respiratorios, está siendo revolucionada por la IA y la radiomómica. La radiomómica utiliza escaneos de CT, MRI y PET para extraer características de imagen cuantitativas, y los modelos impulsados por IA mejoran el análisis al detectar firmas de enfermedades como cáncer, EPOC y fibrosis pulmonar para un diagnóstico temprano. Por ejemplo, la fibrosis hepática y la toxicidad renal también pueden detectarse con la ayuda de la radiomómica impulsada por IA.
Necesidad de Estrategias de Intervención Efectivas
A pesar de que los efectos tóxicos han sido estudiados extensamente, se sabe poco sobre los mecanismos epigenéticos subyacentes, particularmente en casos de exposición prolongada. Este artículo tiene como objetivo investigar cómo los petroquímicos causan cambios epigenéticos específicos que pueden funcionar como biomarcadores de exposición y objetivos para el tratamiento. La edición genética basada en CRISPR para reducir las mutaciones inducidas por petroquímicos no ha recibido mucha atención. Aunque la radiomómica impulsada por IA carece de integración con datos multi-ómicos, tiene potencial para la detección temprana de enfermedades.
Conclusiones y Futuras Direcciones de Investigación
La creciente evidencia de los cambios epigenéticos inducidos por petroquímicos subraya la necesidad urgente de medidas regulatorias y políticas destinadas a reducir la exposición, mejorar la evaluación de riesgos y fomentar enfoques terapéuticos innovadores. Se requiere un enfoque de políticas multisectorial para mitigar los efectos a largo plazo de la contaminación petroquímica. Los gobiernos, las instituciones académicas y los actores de la industria deben colaborar para mejorar las pautas de exposición, promover prácticas industriales sostenibles y realizar inversiones en tecnologías avanzadas de monitoreo de salud.
**Fuente:** https://www.frontiersin.org/journals/toxicology/articles/10.3389/ftox.2025.1542871/full