Les ciutats concentren una gran diversitat d’exposicions ambientals, socials i relacionades amb els estils de vida que poden influir en la salut. Contaminants químics, microorganismes i gens de resistència als antibiòtics formen part d’aquest entorn complex i poden variar considerablement fins i tot entre barris d’una mateixa ciutat. Entendre aquesta variabilitat i determinar fins a quin punt es tradueix en diferències en l’exposició de les persones és un dels grans reptes de la recerca actual sobre l’exposoma.
Les aigües residuals ofereixen una oportunitat especialment interessant per estudiar aquest fenomen. Cada mostra recull de manera agregada les aportacions de centenars o milers de persones i pot proporcionar una fotografia de les característiques químiques i biològiques d’una comunitat. Aquesta aproximació, coneguda com a epidemiologia basada en aigües residuals (Wastewater-Based Epidemiology, WBE), permet estudiar poblacions de manera anònima, repetida i a diferents escales espacials, complementant la informació que proporcionen els estudis epidemiològics i de biomonitorització humana tradicionals.
En aquest context neix EXPOWASTE – “Integrating human biomonitoring and wastewater-based epidemiology to assess exposure to harmful chemicals and biological agents”, un projecte coordinat per ICRA-CERCA que integra dos subprojectes complementaris: un liderat per ICRA-CERCA i un segon liderat per l’Institut de Diagnosi Ambiental i Estudis de l’Aigua (IDAEA-CSIC). El projecte compta també amb la participació de Dipsalut, l’Organisme de Salut Pública de la Diputació de Girona, que aporta la seva expertesa en salut pública i ambiental i facilita la connexió del projecte amb la població de Girona.
EXPOWASTE està finançat en el marc de la convocatòria 2022 de Proyectos de Generación de Conocimiento, per MCIN/AEI i FEDER, Unió Europea, i combina l’expertesa dels diferents equips en microbiologia ambiental, resistència als antimicrobians, química analítica, exposòmica, biomonitorització humana i salut pública.
Un dels punts de partida científics del projecte és l’estudi del microbioma, el resistoma i el mobiloma de les aigües residuals de diferents barris de Girona. Els resultats obtinguts mostren que el senyal microbiològic de les aigües residuals no és homogeni dins de la ciutat: la composició de les comunitats bacterianes, els gens de resistència als antimicrobians i els elements genètics mòbils poden presentar diferències entre zones urbanes amb característiques socioeconòmiques diferents.
Aquesta observació planteja, però, una pregunta fonamental: fins a quin punt allò que detectem a les aigües residuals representa realment les característiques i les exposicions de les persones que viuen en aquell territori?
Respondre aquesta pregunta és un dels reptes centrals d’EXPOWASTE. El projecte vol anar més enllà de descriure diferències entre barris i connectar directament el senyal ambiental amb informació obtinguda de les persones que contribueixen a aquestes aigües residuals.
Per fer-ho, EXPOWASTE s’articula al voltant de Girostudi, una cohort poblacional desenvolupada a la demarcació de Girona que proporciona informació individual sobre característiques sociodemogràfiques, estils de vida, salut i exposicions ambientals. Aquesta infraestructura permet donar continuïtat als estudis inicials realitzats a les aigües residuals i plantejar un disseny especialment innovador: analitzar de manera aparellada mostres humanes i mostres d’aigües residuals procedents de les mateixes comunitats.
Aquesta aproximació permetrà comparar dos nivells d’informació que habitualment s’estudien per separat. D’una banda, les aigües residuals proporcionen un senyal integrat de tota una comunitat; de l’altra, les mostres humanes i la informació de Girostudi permeten caracteritzar l’exposició i les característiques biològiques a escala individual. La comparació entre tots dos nivells permetrà investigar quins marcadors detectats a les aigües residuals són capaços de reproduir els patrons observats en les persones.
El projecte aborda aquesta qüestió des de dues perspectives complementàries. El subprojecte liderat per ICRA-CERCA se centra especialment en els components biològics, incloent-hi el microbioma, el resistoma i altres marcadors microbiològics, mentre que el subprojecte liderat per IDAEA-CSIC estudia l’exposoma químic mitjançant tècniques avançades d’espectrometria de masses. La integració d’ambdues perspectives permetrà explorar conjuntament exposicions químiques i biològiques i estudiar la seva relació amb factors ambientals, socials i d’estil de vida.
EXPOWASTE es troba actualment en una fase decisiva. Les mostres ambientals obtingudes a la xarxa de sanejament de Girona ja s’estan analitzant i el projecte està avançant en l’obtenció de les mostres humanes seleccionades a partir de Girostudi. La disponibilitat d’aquestes dues fonts d’informació permetrà abordar el següent gran pas del projecte: la comparació directa entre el senyal mesurat a les aigües residuals i les característiques de les persones de les mateixes comunitats.
L’objectiu final és determinar fins a quin punt les aigües residuals poden actuar com un sensor col·lectiu de l’exposoma i de la salut de les poblacions urbanes. Si determinats indicadors químics o biològics mesurats al clavegueram són capaços de reproduir de manera fiable patrons observats a escala individual, aquesta aproximació podria obrir noves possibilitats per complementar els sistemes tradicionals de vigilància epidemiològica i de salut pública.
En lloc d’analitzar milers de persones individualment de manera continuada, les aigües residuals podrien permetre seguir determinats indicadors de salut i exposició a escala comunitària, identificar diferències entre territoris i detectar canvis al llarg del temps. EXPOWASTE vol establir les bases científiques per saber quan aquesta inferència és possible, per a quins marcadors i amb quin grau de representativitat.
