Towards a personalized risk assessment for exposure of humans to toxic substances / Em direção a uma avaliação de risco personalizado para exposição de seres humanos a substâncias tóxicas

Abstract Great response variability caused by genetic and/or environmental factors has been observed among organisms exposed to hazardous chemicals. This subject has been a topic of intense discussion in the USA since President Obama announced support for an “era of precision medicine”, which consists in the inclusion of genetic data of patients in the treatment design, imposing a new approach to risk assessment. Personalized evaluation must consider the phenotypic factors of an individual. Among the markers that have been developed to evaluate any alteration in the structure or function of organisms, biomarkers of susceptibility are of great importance because they indicate the natural characteristics of a given organism which make it more sensitive to a specific adverse effect or disease, or more responsive to exposure to a specific chemical/drug. The ‘-omics’ technologies provide an insight into the relationship between chemical effects and molecular mechanisms of action. These technologies are the pillars for a personalized toxicology and precision medicine. Predictive toxicology requires a more comprehensive knowledge on specific individual factors or susceptibilities predisposing to diseases, enabling personalized risk assessment and adequate medical treatment.

Resumo Há uma grande variabilidade nas respostas observadas entre os organismos expostos a uma substância química perigosa. Essa variabilidade é causada por causas genéticas e / ou ambientais. Esse assunto tem sido intensamente discutido, mesmo nos Estados Unidos, desde que o presidente Obama anunciou o apoio a uma “era da medicina de precisão”, a qual consiste na inclusão de dados genéticos do paciente no projeto do tratamento, impondo uma nova abordagem para avaliação de risco. A avaliação personalizada deve considerar fatores fenotípicos de um indivíduo. Entre os biomarcadores que foram desenvolvidos para avaliar qualquer alteração da estrutura ou função do organismo, os biomarcadores de susceptibilidade têm uma grande importância, uma vez que indicam as características naturais de um dado organismo, que o tornam mais sensíveis a um efeito ou doença adversa específica ou em resposta a uma determinada exposição. As tecnologias “ômicas” permitem a compreensão da relação entre os efeitos químicos e dos mecanismos moleculares de ação. Essas tecnologias “ômicas” são os pilares para a toxicologia personalizada e para a medicina de precisão. Toxicologia preditiva exige uma melhor compreensão dos fatores ou susceptibilidades individuais específicas predisponentes a doenças, permitindo uma avaliação de riscos personalizada e um tratamento médico adequado.

Urinary, Circulating, and Tissue Biomonitoring Studies Indicate Widespread Exposure to Bisphenol A / Estudos de biomonitoração do sistema urinário, circulatório e tecidos indicam grande exposição ao Bisfenol A

Bisphenol A (BPA) is one of the highest-volume chemicals produced worldwide, and human exposure to BPA is thought to be ubiquitous. Thus, there are concerns that the amount of BPA to which humans are exposed may cause adverse health effects. We examined many possibilities for why biomonitoring and toxicokinetic studies could come to seemingly conflicting conclusions. More than 80 published human biomonitoring studies that measured BPA concentrations in human tissues, urine, blood, and other fluids, along with two toxicokinetic studies of human BPA metabolism were examined. Unconjugated BPA was routinely detected in blood (in the nanograms per milliliter range), and conjugated BPA was routinely detected in the vast majority of urine samples (also in the nanograms per milliliter range). In stark contrast, toxicokinetic studies proposed that humans are not internally exposed to BPA. Available data from biomonitoring studies clearly indicate that the general population is exposed to BPA and is at risk from internal exposure to unconjugated BPA. The two toxicokinetic studies that suggested human BPA exposure is negligible have significant deficiencies, are directly contradicted by hypothesis-driven studies, and are therefore not reliable for risk assessment purposes.

Bisfenol A (BPA) é um dos produtos químicos mais produzido em todo o mundo, e a exposição humana a ele é considerada onipresente. Assim, há preocupações de que a quantidade de BPA para o qual os seres humanos estão expostos podem causar efeitos adversos à saúde. Nós examinamos muitas possibilidades sobre o porquê estudos de biomonitorização e toxicocinética podem chegar a conclusões aparentemente conflitantes. Mais de 80 estudos publicados de biomonitorização humana que mediram a concentração de BPA em tecidos humanos, urina, sangue e outros fluidos, juntamente com dois estudos de toxicocinética do metabolismo humano BPA foram examinados. BPA não conjugado foi detectado no sangue (nonanogramas por mililitro gama), e BPA conjugado foi detectado na grande maioria das amostras de urina. Em contraste, estudos de toxico-cinética propuseram que os seres humanos não são internamente expostos ao BPA. Dados disponíveis de estudos de biomonitorização indicam que a população em geral está exposta ao BPA e em risco de exposição interna ao BPA não conjugado. Os dois estudos de toxicocinética, que sugeriram a exposição humana ao BPA é insignificante, têm deficiências significativas e estão diretamente refutados por outros estudos e, portanto não são confiáveis para fins de avaliação de risco.