Le mélange de PFAS perturbe le développement normal du placenta, qui est important pour une grossesse en bonne santé
Le placenta régule les échanges de nutriments, de gaz et de produits métaboliques entre la femme enceinte et le fœtus, assurant ainsi un développement sain. Les 90 premiers jours de la grossesse sont particulièrement importants, car les organes du bébé commencent à se développer pendant cette période sensible. Bien que le placenta soit doté de mécanismes de barrière conçus pour empêcher le passage de substances dangereuses vers le bébé, les PFAS peuvent s'accumuler dans le corps, interférer avec le développement du fœtus et, dans les cas les plus graves, augmenter le risque de fausse couche. "Pour une évaluation précise des risques, il est important de documenter plus précisément l'exposition aux PFAS, en particulier au cours du premier trimestre de la grossesse", explique le Dr Violeta Stojanovska, spécialiste des sciences de la reproduction à l'UFZ, auteur de l'étude et chercheur principal. Jusqu'à présent, on sait peu de choses à ce sujet, car la plupart des études sur la reproduction reposent sur la détection des PFAS dans le sang ou le placenta obtenus au cours des derniers mois de la grossesse, ou sur des expériences réalisées dans des modèles cellulaires simplifiés qui utilisent des composés PFAS individuels plutôt que des mélanges.
Dans leur étude, menée en collaboration avec l'hôpital municipal de Dessau, un hôpital universitaire de la Brandenburg Medical School, les chercheurs de l'UFZ ont choisi une approche différente et ont extrait six composés PFAS (acide perfluorononanoïque, acide perfluorooctanesulfonique, acide perfluorobutanoïque, acide perfluorooctanoïque, acide perfluorohexanesulfonique et acide perfluorodécanoïque) du tissu placentaire de 31 femmes au cours du premier trimestre de leur grossesse. "Ces PFAS étaient pertinents pour nos recherches car nous les avons détectés en concentrations élevées dans le placenta et la littérature indiquait qu'ils pouvaient déclencher des complications pendant la grossesse", explique Yu Xia, candidate au doctorat et auteur principal de l'étude. Ces six composés ont ensuite été utilisés pour obtenir un mélange de PFAS pertinent pour le placenta, qui a ensuite été testé dans un modèle de trophoblaste 3D afin de simuler l'exposition du placenta.
Les trophoblastes sont des cellules placentaires qui envahissent le tissu maternel au début de la grossesse et établissent un contact avec la circulation sanguine de la mère. "Le principal avantage des modèles 3D est que les cellules du trophoblaste se développent dans une structure sphérique, qui reproduit fidèlement l'organisation cellulaire observée au début du développement du placenta, contrairement à l'arrangement plat des cultures 2D", explique Mme Stojanovska. Grâce à ces modèles 3D, l'équipe de recherche a pu étudier diverses fonctions placentaires, notamment la production d'hormones et la capacité d'invasion.
L'exposition des modèles de trophoblastes en 3D au mélange de PFAS a perturbé le fonctionnement optimal du placenta. Les cellules placentaires ont montré une capacité d'invasion perturbée. Cette capacité d'invasion est cruciale pour une croissance optimale du fœtus en facilitant le transfert des nutriments de la mère.
L'analyse de l'expression génétique a révélé que l'apoptose (mort cellulaire programmée) et la prolifération (croissance cellulaire nécessaire au développement du placenta), processus importants pour le développement du placenta, sont également altérés par les PFAS. "Ces deux processus sont maintenus en équilibre naturel pendant le développement du placenta. Cependant, cet équilibre est perturbé lorsque le placenta est exposé à des concentrations élevées de PFAS", explique Stojanovska.
L'équipe de recherche a également constaté que l'exposition aux PFAS réduit la production de β-hCG, qui est la première hormone produite par le placenta et un régulateur clé de la grossesse : elle stimule la production de progestérone, qui crée une muqueuse utérine saine, et aide à prévenir le rejet du fœtus. Une production réduite de β-hCG pourrait donc indiquer des troubles de la régulation hormonale. "Ces changements mineurs n'ont pas fait l'objet d'une grande attention jusqu'à présent, mais pris collectivement, ils pourraient avoir un impact significatif sur l'évolution de la grossesse", déclare Stojanovska.
"L'étude souligne les effets néfastes du mélange de PFAS sur la fonction du trophoblaste et donc les risques potentiels pour la santé du placenta et l'issue de la grossesse", déclare le professeur Ana Zenclussen, chef du département d'immunologie environnementale de l'UFZ. Les modèles de trophoblaste en 3D sont extrêmement utiles car ils permettent de mieux comprendre l'évaluation des risques liés aux PFAS.
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