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O exposoma abrange o espectro cumulativo de exposições ambientais, biológicas, comportamentais e sociais vivenciadas por um indivíduo desde a concepção ao longo de toda a vida. Originalmente proposto para complementar o genoma humano, o exposoma reconhece que a saúde e a doença emergem da interação dinâmica entre a predisposição genética e a multidão de fatores externos e internos encontrados ao longo do tempo. Em vez de considerar influências ambientais isoladas, a estrutura do exposoma fornece uma perspectiva abrangente em nível de sistemas na qual as exposições ao longo da vida interagem continuamente com processos moleculares e fisiológicos para moldar fenótipos individuais.
Evidências atuais indicam que as exposições ambientais respondem por uma proporção substancialmente maior da suscetibilidade a doenças do que a variação genética isolada. De fato, enquanto a informação genômica define o potencial biológico, o exposoma determina como esse potencial é finalmente expresso através de interações complexas envolvendo metabolismo, função endócrina, respostas imunes, regulação epigenética e plasticidade neural. Consequentemente, o exposoma emergiu como um dos conceitos mais transformadores na medicina de precisão, neurociência e saúde pública.
Conceitualmente, o exposoma é organizado em três domínios interconectados. As exposições internas compreendem processos biológicos endógenos, incluindo histórico genético, sexo, idade, status hormonal, metabolismo, inflamação, estresse oxidativo e a microbioma intestinal, que evoluem continuamente ao longo da vida. As exposições externas específicas incluem estilo de vida modificável e fatores ambientais, como nutrição, atividade física, qualidade do sono, uso de medicamentos, consumo de tabaco e álcool, poluentes ambientais, agentes infecciosos e riscos ocupacionais. Finalmente, as exposições externas gerais abrangem determinantes socioeconômicos e psicossociais amplos, incluindo educação, renda, urbanização, relações sociais, acessibilidade aos cuidados de saúde, contexto cultural e estresse psicossocial crônico. Juntos, esses domínios interagem ao longo da vida para influenciar a resiliência fisiológica ou a vulnerabilidade a doenças.
Dentro dessa estrutura conceitual, nosso programa de pesquisa busca compreender como o exposoma molda a função cerebral e o comportamento, integrando neurociência molecular, fisiologia, metabolismo e biologia comportamental. Nosso laboratório está particularmente interessado em identificar os mecanismos biológicos através dos quais as exposições ambientais cumulativas influenciam a emocionalidade, a cognição e a resiliência ao estresse crônico.
Um foco principal da nossa pesquisa é a investigação de fatores do exposoma interno, particularmente o dimorfismo sexual e as adaptações biológicas dependentes da fase da vida. Evidências crescentes demonstram que machos e fêmeas diferem substancialmente na regulação endócrina, respostas imunes, metabolismo mitocondrial, plasticidade sináptica e suscetibilidade a transtornos neuropsiquiátricos. Da mesma forma, janelas críticas de desenvolvimento, incluindo início da vida, adolescência, idade adulta, menopausa, gestação e envelhecimento, representam períodos de elevada plasticidade neurobiológica durante os quais as exposições ambientais podem produzir efeitos de longa duração ou até permanentes na função cerebral. Compreender como essas variáveis biológicas intrínsecas interagem com desafios ambientais é essencial para o desenvolvimento de estratégias preventivas e terapêuticas personalizadas.
Complementando essa abordagem, investigamos fatores do exposoma externo específico, com ênfase particular em intervenções no estilo de vida capazes de modificar a saúde cerebral. Nossa pesquisa examina como o exercício físico, a composição dietética, a qualidade do sono e o metabolismo energético regulam a neuroplasticidade, a neuroinflamação, a sinalização endócrina, a função mitocondrial e a neurotransmissão. Essas exposições modificáveis representam poderosos determinantes do desempenho emocional e cognitivo e constituem alvos promissores para prevenir ou retardar o início de transtornos neuropsiquiátricos relacionados ao estresse.
Uma característica importante do nosso programa de pesquisa é a integração de múltiplas plataformas experimentais — incluindo abordagens in vivo, in vitro, in silico, metabolômicas, transcriptômicas e bioinformáticas — para caracterizar as redes moleculares através das quais o exposoma influencia a função do sistema nervoso central. Em vez de investigar vias biológicas isoladas, adotamos uma perspectiva de biologia de sistemas para identificar mecanismos convergentes que ligam exposições ambientais à adaptação neuronal, resiliência comportamental e suscetibilidade a doenças.
Em última análise, nosso objetivo de longo prazo é estabelecer as bases mecanicistas do exposoma cerebral, identificando assinaturas moleculares e vias biológicas através das quais as exposições ambientais ao longo da vida moldam a saúde emocional e cognitiva. Ao elucidar como características biológicas intrínsecas interagem com fatores ambientais modificáveis, visamos descobrir novos biomarcadores de vulnerabilidade e resiliência, identificar alvos terapêuticos inovadores e desenvolver estratégias neuroprotetoras de precisão capazes de promover o envelhecimento cerebral saudável e prevenir transtornos neurológicos e psiquiátricos relacionados ao estresse.
Através dessa abordagem integrativa baseada no exposoma, nosso laboratório busca conectar ciências ambientais, neurociência, metabolismo e medicina de precisão, contribuindo para uma compreensão mais profunda de como o ambiente esculpe continuamente a biologia cerebral ao longo da vida e como essas interações podem ser aproveitadas para melhorar a saúde humana.