Um estudo publicado nesta segunda-feira (27), na revista Nature Communications, lança nova luz sobre um dos maiores desafios da saúde pública contemporânea: compreender como a exposição cotidiana a substâncias químicas — do ar que respiramos ao alimento que consumimos — influencia o surgimento de doenças. Liderada por Salvo D. Lombardo e Jörg Menche, a pesquisa constrói, pela primeira vez, um mapa abrangente do chamado “exposoma químico”, conectando interações moleculares a padrões epidemiológicos.

O trabalho envolveu cientistas do CeMM Research Center for Molecular Medicine e da University of Vienna, além de colaborações com instituições na Alemanha. A equipe analisou 573 mil interações entre 9.887 substâncias químicas e mais de 25 mil genes humanos, criando uma rede complexa que permite observar como diferentes exposições convergem para processos biológicos semelhantes.

“A maioria das abordagens anteriores analisava compostos isoladamente. Nós mostramos que é possível entender o impacto das exposições de forma sistêmica, conectando moléculas a doenças em múltiplos níveis”, afirma Menche, autor sênior do estudo.

A pesquisa parte de um dado alarmante: cerca de 16% das mortes no mundo estão associadas à poluição ambiental. Ainda assim, esse número pode estar subestimado, devido à dificuldade de mapear a enorme variedade de substâncias e suas interações combinadas no organismo.

Historicamente, compostos químicos são classificados por sua estrutura — orgânicos, inorgânicos, líquidos ou sólidos. No entanto, essa categorização pouco diz sobre seus efeitos na saúde. O novo estudo propõe uma abordagem alternativa: agrupar substâncias pelo impacto biológico que exercem sobre genes e proteínas.

Um exemplo clássico citado pelos autores é o da talidomida: duas versões quase idênticas da molécula têm efeitos radicalmente distintos — uma terapêutica, outra teratogênica. Em contrapartida, compostos quimicamente diferentes podem gerar a mesma doença, como ocorre na doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), associada tanto ao tabagismo quanto à exposição ocupacional a partículas minerais.

Para superar essa fragmentação, os pesquisadores utilizaram ferramentas da chamada “medicina de redes”. A partir das interações entre substâncias e genes, foi criada uma rede global que permite identificar “comunidades” de exposições — grupos de compostos que afetam os mesmos processos biológicos.

Essas comunidades funcionam como uma nova taxonomia da exposição química. Em vez de agrupar substâncias pela forma, o critério passa a ser o efeito no organismo.

Um dos exemplos mais ilustrativos envolve substâncias tão distintas quanto anticoagulantes, hormônios contraceptivos e agentes de contraste médico. Apesar de suas diferenças químicas, todas interferem em genes ligados à coagulação sanguínea, o que ajuda a explicar efeitos colaterais semelhantes.

O estudo avança além da biologia molecular ao conectar essas redes a dados epidemiológicos. Os pesquisadores cruzaram as interações químicas com um “interactoma” humano — um mapa de proteínas e suas conexões — para identificar como exposições influenciam doenças.

O resultado é contundente: substâncias que afetam proteínas centrais na rede biológica tendem a ser mais perigosas. Cerca de 40% das exposições analisadas atingem esses “nós críticos”, associados a funções essenciais do organismo.

Além disso, mais de 1,6 milhão de pares entre exposições e doenças foram identificados como significativamente próximos nessa rede — um número 56 vezes maior do que o obtido por métodos tradicionais.

“Isso amplia enormemente nossa capacidade de prever riscos à saúde”, diz Menche.

Para validar os achados, os pesquisadores analisaram dados ambientais de 32 países europeus, comparando níveis de exposição com incidência de doenças. O padrão foi claro: quanto maior a proximidade entre uma substância e uma doença na rede molecular, maior a incidência dessa doença na população exposta.

Um caso emblemático envolve o pesticida endrin, banido na Europa, mas ainda presente em alguns ambientes. Países com maior concentração da substância apresentaram taxas significativamente mais altas de doenças associadas, incluindo certos tipos de câncer.

Na Itália, por exemplo, a incidência de câncer colorretal chegou a ser até quatro vezes maior que a média global em regiões com maior exposição ao composto.

Os autores defendem que os resultados podem orientar políticas de saúde e regulação ambiental. A criação de um “índice de risco baseado em redes” permitiria priorizar substâncias mais perigosas, mesmo quando presentes em baixas concentrações.

“Nem todas as exposições são igualmente nocivas. O impacto depende de quais sistemas biológicos são afetados”, afirma Lombardo.

O estudo também destaca a necessidade de monitoramento mais preciso e padronizado das exposições ambientais, além de integrar dados moleculares, clínicos e populacionais.

Apesar dos avanços, os autores reconhecem limitações. A análise é essencialmente estática e não captura variações ao longo do tempo, como exposições crônicas ou efeitos cumulativos. Fatores como dose, metabolismo e estilo de vida também ainda precisam ser incorporados.

Ainda assim, o trabalho representa um marco na chamada “exposômica” — campo emergente que busca mapear todas as exposições ambientais ao longo da vida.

Para especialistas, a principal contribuição é oferecer uma ponte entre duas áreas historicamente desconectadas: a biologia molecular e a saúde pública.

“Estamos começando a entender como o ambiente se traduz em doença no nível mais fundamental”, conclui Menche. “E isso pode mudar a forma como prevenimos e tratamos enfermidades no futuro.”