Hypiend - Intervención Conductual Multicomponente en Niños Prepuberales (Hypiend-PPC) (Hypiend-PPC)

1. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN

   1.1. ALCANCE Y EVALUACIÓN DEL CONOCIMIENTO ACTUAL DIRECTAMENTE RELACIONADO CON LAS PREGUNTAS CIENTÍFICAS A RESPONDER EN EL ESTUDIO CLÍNICO Varios estudios epidemiológicos han identificado vínculos preocupantes entre la alta exposición a EDC y efectos adversos para la salud en niños y adolescentes. Como ejemplo ilustrativo, en el marco del proyecto Human Biomonitoring for Europe (HBM4EU), Lange et al. (2022) analizaron la evaluación de riesgo de la exposición combinada a ftalatos antiandrogénicos (Di(2-etilhexil) ftalato (DEHP), Di-isobutil ftalato (DiBP), Di-n-butil ftalato (DnBP), Butil bencil ftalato (BBzP) y Di-isononil ftalato (DiNP) en niños (6-11 años) y adolescentes (12-18 años) de diferentes países europeos. Los autores informaron que el DnBP y el DiBP fueron identificados como los principales impulsores del aumento del índice de peligro (HI) de una mezcla de ftalatos en una gran cohorte de niños y adolescentes europeos. Sin embargo, de manera interesante, para el 63% de estos sujetos que tenían un HI > 1, este riesgo no se habría detectado si el riesgo de cada químico se hubiera analizado individualmente, ilustrando la importancia de realizar análisis de evaluación de riesgo de mezclas. Además, los autores encontraron diferencias en el HI relacionado con la exposición entre regiones europeas, siendo los niños y adolescentes de las regiones orientales más expuestos que los del sur y oeste, destacando la importancia de incluir países con diferentes grados de exposición para obtener conclusiones más holísticas e implementar medidas, políticas y recomendaciones adaptadas. Diferentes estudios epidemiológicos han sugerido que el aumento en la exposición a EDC con actividad hormonal en las últimas décadas, especialmente a sustancias con actividad estrogénica directa, podría estar entre las causas atribuidas al aumento observado en el inicio de la pubertad en niñas y niños en países desarrollados. En este sentido, un estudio transversal muy reciente de 1539 niños españoles encontró que concentraciones más altas de ciertos pesticidas no persistentes se asociaron con una mayor probabilidad de desarrollar pubertad temprana tanto en niños como en niñas, y que esta asociación dependía del índice de masa corporal (IMC) del niño.

   Según el conocimiento de los investigadores, existen datos muy escasos e inconclusos sobre EDC dirigidos a reducir la exposición a estas sustancias en niños prepúberes, incluyendo la mayoría de ellos menos de 100 niños, analizando un máximo de dos familias diferentes de EDC y careciendo de un grupo control.

   HYPIEND tiene como objetivo evaluar si una intervención controlada multicéntrica y multicomponente (implementación de comedor escolar libre de plástico en escuela primaria + programa educativo escolar para niños + talleres para padres + aplicación móvil para padres diseñada para limitar la exposición a EDC) realizada en escuelas primarias en niños prepúberes es capaz de reducir las concentraciones urinarias de diferentes EDC y esto puede prevenir el inicio temprano de la fase puberal asociada con alta exposición a EDC. Además, también se evaluarán diferentes medidas antropométricas. Los efectos se compararán con un grupo de intervención control, que solo recibirá talleres placebo con información sobre los peligros de las pantallas, los beneficios de la actividad física y la importancia de buenos hábitos de sueño. La intervención se implementará durante dos años y medio escolares consecutivos (desde noviembre de 2025 (inicio de la intervención) hasta diciembre de 2027) y considerará técnicas y modelos apropiados de cambio de comportamiento para lograr una alta adherencia a la intervención.

   Se reclutarán escuelas de diferentes zonas ambientales (rurales y urbanas) para tener en cuenta diferentes exposiciones a contaminantes ambientales. Los investigadores evaluarán la concentración de biomarcadores de exposición a diferentes familias de EDC en la orina de los niños en tres momentos diferentes (al inicio y al final del primer y tercer año escolar). Se realizará una evaluación de riesgo de la exposición a EDC, incluyendo todos los datos obtenidos en orina en diferentes momentos. Además, se realizarán análisis multivariados para explorar la posibilidad de determinar la exposición a EDC a través de variables predictivas, como hábitos dietéticos, hábitos conductuales relacionados con la exposición a EDC, entorno escolar y estatus socioeconómico. Finalmente, el estudio se realizará en dos países diferentes (Bélgica y España). En general, este enfoque contribuirá a obtener una imagen más precisa de la exposición a EDC y el grado de reducción de la exposición a EDC en respuesta a la intervención implementada, teniendo en cuenta diferentes factores importantes involucrados en la carga relacionada con EDC.

   1.2. RESULTADOS DE ESTUDIOS CLÍNICOS COMPLETADOS Y NÚMERO DE ESTUDIOS CLÍNICOS EN CURSO UTILIZANDO LA MISMA INTERVENCIÓN EN LA MISMA INDICACIÓN.

   Recientemente, Sessa et al. (2021) demostraron que una intervención en el comedor escolar (implementación de un servicio libre de plástico) durante 5 días por semana durante 6 meses disminuyó significativamente los niveles urinarios de bisfenol A entre los grupos y también dentro del grupo inscrito en el comedor escolar libre de plástico. Sin embargo, se necesitan estudios MBI más grandes que involucren escuelas y también familias, con el apoyo de expertos en cambio de comportamiento y ciencias educativas para promover efectos duraderos, con el fin de minimizar la exposición general a diferentes EDC de manera más concluyente.

   1.3. NIVEL DE EVIDENCIA RELACIONADO CON EL MECANISMO DE ACCIÓN DE LA INTERVENCIÓN EN LA POBLACIÓN DEL ESTUDIO CLÍNICO PLANIFICADO.

   EDC-Mix-Risk y ENDpoiNTs son dos destacados proyectos Horizonte 2020 que combinaron investigación experimental tanto en células como en animales con datos epidemiológicos. Investigadores de ambos proyectos y otros demostraron muy bien, utilizando un modelo estadístico de regresión multivariante con datos obtenidos en el estudio de embarazo SELMA, que diferentes EDC (incluyendo ftalatos, alquilfenoles y sustancias perfluoroalquílicas) analizados en la orina o suero de mujeres en la semana 10 de embarazo se asociaron con retraso en el lenguaje en niños a los 2.5 años de edad. Posteriormente, los EDC identificados se mezclaron y probaron en organoides cerebrales humanos, así como en Xenopus leavis y Danio rerio para dilucidar el impacto molecular y funcional de la exposición. Finalmente, los autores integraron datos experimentales y epidemiológicos y realizaron un enfoque de evaluación de riesgo, encontrando mayores probabilidades de retraso en el lenguaje en hasta el 54% de la descendencia que tuvo exposiciones prenatales por encima de los niveles de preocupación derivados experimentalmente. A pesar de estos hallazgos altamente relevantes, un número limitado de estudios humanos ha arrojado luz sobre los mecanismos subyacentes a las disfunciones mediadas por EDC en el eje HPA, incluyendo la inducción de cambios epigenéticos en genes clave involucrados en la regulación neuroendocrina y la pubertad precoz, así como alteraciones en la respuesta inflamatoria y la microbiota intestinal (disbiosis). Los EDC pueden aumentar el riesgo de trastornos del neurodesarrollo en niños al interferir con la señalización o metabolismo de las hormonas estrógeno y tiroides en la vida temprana. Muy recientemente se demostró que niveles urinarios aumentados de una mezcla de diferentes químicos ambientales (fenoles, metales tóxicos y pesticidas no persistentes) medidos en adolescentes de 15-17 años se asociaron con niveles circulantes más altos de proteína kiss54 y niveles más bajos de metilación en diferentes Citosina-fosfato-Guanina (CpGs) en el gen kiss1. Además, los adolescentes que mostraron kiss54 sérico más alto tenían niveles más altos de Hormona Luteinizante (LH), y los porcentajes de metilación de CpG1, CpG2 y CpG total del tercer tertil se asociaron con niveles más bajos de Hormona Folículo Estimulante (FSH) y Estradiol (E2). Estos hallazgos sugieren que las proteínas kiss, que es un péptido neuroactivo derivado de precursores (pro-hormona, pre-pro-kisspeptina) liberado por neuronas en el hipotálamo, podría ser un biomarcador prometedor del efecto de las mezclas de químicos ambientales en el perfil hormonal reproductivo. Sin embargo, a pesar de esta evidencia, según el conocimiento de los investigadores, ningún estudio de intervención humana dirigido a reducir la exposición a EDC ha analizado el impacto molecular que puede acompañar estos cambios en la exposición a EDC. Se necesita más investigación para arrojar más luz sobre estas preguntas, incluyendo análisis moleculares y ómicos en humanos para dilucidar si los estudios de intervención humana dirigidos a reducir la exposición a EDC son capaces de modular favorablemente estos cambios moleculares.

   En este proyecto, se llevarán a cabo diferentes enfoques moleculares y ómicos para arrojar más luz, en el marco del eje HPA, sobre los impulsores epigenéticos más susceptibles a la alteración y la interacción entre la microbiota intestinal y el impacto de la exposición a EDC en la inflamación sistémica. Estos análisis se realizarán en muestras obtenidas en el estudio teniendo en cuenta los resultados obtenidos en modelos preclínicos expuestos a mezclas de EDC que intentan imitar la exposición humana real, para aumentar las posibilidades de obtener resultados robustos y confiables utilizando un enfoque dirigido. Específicamente, en niños prepúberes, además de la microbiota intestinal, los investigadores también evaluarán hormonas relacionadas con el eje HPA, metilación de diferentes sitios CpG de genes clave involucrados en el eje HPA y niveles circulantes de kisspeptina utilizando gotas de sangre seca. En general, estos análisis nos permitirán profundizar en los mecanismos por los cuales los EDC ejercen sus efectos nocivos, así como cómo los estudios de intervención dirigidos a reducir la exposición a estos químicos pueden modular estas vías biológicas y los biomarcadores moleculares de exposición identificados. Según el conocimiento de los investigadores, este enfoque aún no se ha llevado a cabo en grandes estudios de intervención humana en el ámbito de los EDC.

   1.4. PROYECTO HYPIEND La intervención presentada aquí es parte del Proyecto Europeo HYPIEND. Este proyecto está coordinado por el Centro Tecnológico de Cataluña (Eurecat), financiado por el programa marco Horizonte Europa (Acuerdo de subvención ID: 101137440).

   El proyecto HYPIEND investiga los efectos de la exposición a múltiples EDC en la función y programación epigenética del eje HPA para delinear estrategias de intervención para minimizar la exposición y las consecuencias en el sistema neuroendocrino durante las etapas perinatal y prepuberal.

   El consorcio multidisciplinario HYPIEND consta de 14 socios de ocho países europeos. Entre ellos: Stichting Radboud Universiteit (Países Bajos), Institut de Investigació en Ciències de la Salut Germans Trias i Pujol (España), Sciensano (Bélgica), Kungliga Tekniska Hoegskolan (Suecia), Katholieke Universiteit Leuven (Bélgica), University of Granada (España), Centrum Medyczne Ksztalcenia Podyplomowego (Polonia), Protoqsar 2000 sl (España), Enco srl (Italia), Fundación para la investigación del hospital universitario la Fe de la Comunidad Valenciana (España), Université de Liège (Bélgica), Université de Genève (Suiza), King's College London (Reino Unido).

   Más información sobre este proyecto se puede encontrar en los siguientes enlaces: https://hypiend.eu/ Aquí hay una descripción general de la metodología Hypiend. Los datos de bases de datos públicas se combinarán para desarrollar una base de conocimiento que vincule la exposición a EDC seleccionados con resultados de salud relacionados con el eje HPA. Las metodologías de relación cuantitativa estructura-actividad (QSAR) se combinarán con análisis de datos para identificar patrones de co-exposición. Se definirán mezclas de EDC con alta prevalencia en las poblaciones objetivo, tanto cualitativa como cuantitativamente, según los patrones de co-exposición. Las mezclas de EDC candidatas se probarán en modelos basados en células para definir patrones de respuesta a dosis y dosificación para estudios posteriores. Se utilizarán modelos de pez cebra que recapitulan ejes HP para seleccionar aquellas mezclas de EDC con el mayor impacto. A continuación, las mezclas de EDC seleccionadas se probarán en modelos de placenta y BHE para evaluar la difusión de las mezclas de EDC y caracterizar las fracciones que llegan tanto al feto como al hipotálamo. Los efectos en el desarrollo y función del hipotálamo y la hipófisis se evaluarán en organoides derivados de células madre y OoC, con especial atención a los efectos en la metilación del ADN de todo el genoma y la funcionalidad hormonal. Los resultados se utilizarán para seleccionar aún más mezclas complejas de EDC según su programación epigenética HP y potencial disruptivo. Posteriormente, animales de laboratorio serán expuestos a mezclas de EDC desde la gestación hasta la primera generación para evaluar la programación y efectos acumulativos de la exposición a EDC en el eje HPA. Se monitorizarán los resultados fisiológicos y conductuales de la disrupción HP. En paralelo, se determinarán los efectos en la metilación del ADN de hipotálamo, hipófisis y células sanguíneas periféricas, así como cambios en ECV circulantes específicos. Se utilizará un enfoque de biología de sistemas basado en IA para describir asociaciones entre la función del hipotálamo/hipófisis, patrones de metilación de células sanguíneas hematoperiféricas y datos multiómicos. Estas asociaciones se utilizarán para establecer firmas específicas asociadas con la disrupción HP por exposición a EDC. Las firmas se explorarán en muestras de la población objetivo (es decir, niños en sus primeros 1000 días y prepúberes) para explorar su traducibilidad y aplicación como biomarcadores. Los estudios humanos no se limitarán a determinaciones transversales, sino que están concebidos como intervenciones novedosas para promover la disminución de la exposición a EDC y evaluar la relación causa-efecto. Esto permitirá la definición de biomarcadores basados en datos obtenidos de los diferentes paquetes de trabajo y un enfoque de biología de sistemas para desentrañar mecanismos de acción conservados.

   El trabajo se ha propuesto como una secuencia de tareas dirigidas a definir el impacto de la co-exposición realista a EDC en el eje HPA de dos etapas de vida objetivo, es decir, prepuberal y perinatal. Se han adoptado los diferentes niveles propuestos por organizaciones como la OCDE, incluyendo NAMs y toxicología computacional para minimizar la investigación animal. Este diseño combina investigación traslacional con estudios de intervención.

2. HIPÓTESIS O PREGUNTA DE ESTUDIO Una MBI en escuelas primarias en dos países europeos (España y Bélgica) durante 28 meses reducirá los niveles urinarios de EDC en niños prepúberes y aumentará el conocimiento sobre estos contaminantes.
3. OBJETIVOS

3.1. OBJETIVO PRINCIPAL El objetivo general de HYPIEND es comprender los efectos de la co-exposición a EDC en la función y programación epigenética del eje HPA para delinear estrategias de intervención para minimizar la exposición y las consecuencias neuroendocrinas durante las etapas perinatal y prepuberal.

En este marco, el objetivo principal del estudio clínico es demostrar que una MBI implementada en escuelas primarias en dos países europeos diferentes durante 25 meses es efectiva en reducir los niveles urinarios de EDC de niños prepúberes utilizando los constructos HAPA para mejorar la intervención y el conocimiento sobre estos contaminantes de sus padres, así como para profundizar el conocimiento científico.

3.2. OBJETIVOS SECUNDARIOS

1. Determinar si una intervención diseñada para reducir la exposición a EDC puede prevenir algunos de los efectos deletéreos relacionados con HP alterado en niños prepúberes de 6 a 8 años (inicio temprano de la fase puberal y alteraciones en el IMC y función cognitiva).
2. Comprender mejor la relación entre los niveles urinarios de EDC y los niveles de hormonas relacionadas con HP, así como los patrones de metilación del ADN y la composición de la microbiota intestinal, arrojando más luz sobre los mecanismos por los cuales los EDC pueden ejercer sus efectos deletéreos.
3. Explorar, mediante análisis multivariante y análisis de evaluación de riesgo, predictores de niveles elevados de EDC en orina.
4. Determinar si una intervención basada en los modelos combinados HAPA1 y PBS2 en escuelas primarias es efectiva en mejorar los constructos HAPA, conocimiento y comportamiento de padres, niños y equipos educativos hacia estos contaminantes, frente a una intervención placebo.