L’exposition au dioxyde de cérium modifie les fonctions des cellules du placenta chez la femme enceinte

20 avril 2021

Le placenta est un organe transitoire indispensable au maintien de la grossesse et au développement du fœtus. Il représente une barrière biologique entre le sang maternel et fœtal et est donc en contact direct avec les polluants présents dans le sang maternel.

Les nanoparticules de dioxyde de cérium (NP de CeO2) sont des additifs notamment présents dans le diesel et les cigarettes et qui se retrouvent dans la pollution atmosphérique. Elles traversent la barrière pulmonaire, se retrouvent dans la circulation sanguine et atteignent le placenta.

Dans cette étude, Thierry Fournier, Ioana Ferecatu et son équipe, dans l’unité de recherche Physiopathologie et pharmacologie placentaire humaine, microbiote pré et postnatal (unité Inserm 1139 / Université de Paris), s’est intéressé aux effets de l’exposition à ce polluant sur le placenta humain. Ces résultats ont été publiés dans la revue Nanomaterials.

Le contexte

L’impact délétère de certains polluants de la pollution atmosphérique, tel que le benzo(a)pyrène (B(a)P) sur la barrière placentaire est aujourd’hui reconnu. Ce prototype des hydrocarbures aromatiques, est issu de la combustion incomplète de composés organiques. L’exposition au B(a)P pendant la grossesse a déjà été associée à des petits poids de naissance chez les nouveau-nés exposés in utero.

De plus, les connaissances actuelles sur certains polluants émergents tels que les NP de CeO₂ sur la barrière placentaire nécessitent d’être approfondies rapidement car les femmes enceintes sont d’ores et déjà exposées à ce polluant de l’air ambiant émis par les gaz d’échappement diesel et la combustion des cigarettes. Dans de précédentes expériences, il a été montré que l’exposition aux NP de CeO₂ par voie veineuse chez des souris gestantes engendrait des issues de grossesse défavorables résultant d’anomalies placentaires. 

L’exposition humaine aux NP de CeO₂ est rarement individuelle, due à leurs propriétés de surface et réactivité : ils ont la capacité de s’enrober d’autres molécules environnantes telles que le B(a)P qui possède les mêmes sources d’émission.  Par ailleurs, il a été constaté que l’ajout des NP de CeO₂ dans l’essence Diesel augmente de 35 % l’émission de B(a)P. Ce phénomène d’enrobage des NP appelé « coating » peut modifier les propriétés des NP de CeO₂ ainsi que leur biopersistance et toxicité.

Les résultats

Accumulation des nanoparticules de dioxyde de cérium (NP de CeO2) dans les trophoblastes du placenta humain.

Dans cette étude, les chercheurs ont étudié l’impact sur les fonctions placentaires de l’exposition aux NP de CeO₂. Le modèle d’étude repose sur des cultures de cytotrophoblastes villeux primaires, purifiés à partir de placentas humains à terme de la grossesse, capables de se différencier spontanément en syncytiotrophoblaste par fusion cellulaire. Cette différenciation cellulaire permet le renouvellement pendant toute la grossesse de la barrière placentaire pendant toute la grossesse.

Ils ont d’abord évalué l’accumulation de NP de CeO₂ dans les cellules à travers des analyses par Microscopie Electronique à Transmission des cytotrophoblastes villeux et des syncytiotrophoblastes. La cytotoxicité sur les trophoblastes a été évaluée à la fois à l’aide d’un test métabolique (WST 1), après lecture par spectrophotomètre, à la fois grâce aux dosages dans les milieux de culture de la LDH cytosolique qui est relarguée par les cellules mortes, et par l'activation des caspases qui sont les effecteurs dans ce processus de mortalité.

Pour évaluer les fonctions endocrines placentaires, les dosages des hormones (hCG, PlGF, hPL, oestradiol et progestérone) ont été effectués dans les milieux de culture des trophoblastes exposés aux NP de CeO₂.

Les résultats indiquent que les NP de CeO₂ sont internalisées par les cellules placentaires et modifient leur métabolisme, leur différentiation et leur capacité à produire les hormones de la grossesse essentielles à son bon déroulement.

Les perspectives

L’OCDE avait inclus en 2010 les NP de CeO₂ dans la liste prioritaire de nanomatériaux nécessitant une évaluation urgente. La femme enceinte et son fœtus représentent une population à risque face aux polluants émergents dont l'innocuité n'a pas encore été évaluée. Le placenta est la première cible, avant le fœtus, des polluants environnementaux retrouvés dans la circulation sanguine.

Les polluants peuvent passer la barrière placentaire et atteindre le fœtus, mais ils peuvent également y être retenus, perturber le développement et les fonctions placentaires, sans atteindre le fœtus, et par conséquence avoir un impact sur le développement fœtal et l’issue de grossesse. Une étude est en cours pour évaluer l’impact des NP de CeO2 enrobées de B(a)P sur le développement et les fonctions du placenta humain, car l’exposition à ces NP est souvent associée à d’autres polluants issues de mêmes sources.

Les résultats obtenus par l’équipe de recherche participent à cette connaissance et permettront de pouvoir à terme apporter conseil sur les risques sanitaires lors de l’exposition des femmes enceintes à ces nouveaux polluants. 

Références


Retour à la liste des actualités
^ Haut de page
Voir Modifier Créer ici
Facebook Twitter Google+ Linkedin Viadeo Delicious StumbleUpon Evernote Scoop it Netvibes