Produits chimiques trouvés dans la fumée de cigarette, les usines et les incinérateurs peuvent interférer avec les premières étapes cruciales du développement de l'embryon, suggère de nouvelles recherches du Francis Crick Institute.

L'étude, Publié dans Rapports sur les cellules souches , ont étudié les effets des produits chimiques qui activent le récepteur d'hydrocarbure aryle dans les cellules souches et les embryons de souris. Ce récepteur est normalement activé et désactivé par des processus naturels dans le corps, mais les hydrocarbures aryliques produits par une combustion incomplète ou des procédés industriels peuvent le maintenir allumé. Lorsque des souris gravides ont été exposées à des hydrocarbures aryliques synthétiques, le développement de leurs embryons a été affecté à des stades très précoces.

Les problèmes de développement de l'embryon conduisent généralement à une fausse couche ou à une mortinaissance, alors qu'il a déjà été démontré que les embryons qui se développent après une exposition aux hydrocarbures aryliques ont souvent des problèmes de développement, notamment une fente palatine. Jusqu'à maintenant, cependant, le mécanisme moléculaire par lequel ces produits chimiques affectent le développement n'était pas connu.

La nouvelle étude a maintenant révélé que les hydrocarbures aryliques affectent le réseau fondamental qui indique aux cellules des embryons en développement quel type de cellule devenir.

"Les cellules de l'embryon précoce commencent toutes comme des cellules 'totipotentes', ce qui signifie qu'ils peuvent devenir n'importe quel type de cellule dans le corps ou le placenta, " explique le Dr Manolis Gialitakis du Francis Crick Institute, premier auteur de l'article. "Le premier choix qu'une cellule fait est de devenir une cellule souche embryonnaire, ou un type de cellule qui finira par faire partie du placenta. Les cellules souches embryonnaires sont ensuite confrontées au choix de devenir des cellules qui formeront le sac vitellin ou celles qui donneront naissance à l'embryon.

"En analysant les cellules souches embryonnaires et les embryons à différents stades de développement, nous avons constaté que les hydrocarbures aryles affectent ces deux décisions fondamentales. Ceci ainsi que d'autres perturbations ont conduit une proportion substantielle d'embryons à ne pas se développer du tout, soulignant le caractère crucial de ces décisions précoces de différenciation. Le développement de l'embryon est incroyablement complexe, le timing de chaque décision de cellule est donc la clé d'un développement réussi. Nous avons identifié une large gamme de protéines qui interagissent avec le récepteur d'hydrocarbure aryle, ce qui nous a permis de cartographier les différents processus qui sont affectés lorsqu'il est anormalement activé."

Le récepteur d'hydrocarbure aryle (AhR) joue un rôle important dans la santé humaine, et de faibles niveaux d'hydrocarbures aryles nous entourent naturellement. Cependant, il existe de nombreuses sources d'hydrocarbures aryliques synthétiques comme les dioxines qui ne sont pas métabolisés et peuvent rester longtemps dans le corps humain, causant de graves dommages.

"Il est frappant de voir à quel point ces produits chimiques peuvent fondamentalement altérer le développement de l'embryon, " dit le Dr Gialitakis. " Comme on les trouve dans la fumée de tabac, cela pourrait aider à expliquer comment le tabagisme peut entraîner des malformations congénitales et une baisse des taux de fécondité. Comme ces produits chimiques peuvent rester longtemps dans le corps, les fumeuses qui veulent avoir des enfants devraient envisager d'arrêter de fumer plusieurs mois avant d'essayer de concevoir."

Docteur Brigitta Stockinger, auteur principal de l'article du Francis Crick Institute, dit :« Nous savons déjà que AhR agit comme un centre de contrôle vital pour maintenir nos défenses immunitaires, en particulier dans nos intestins, les poumons et la peau. Cette dernière étude s'appuie sur nos connaissances et montre que l'exposition des cellules souches à l'activation AhR, en particulier si prolongé et non physiologique, joue un rôle préjudiciable dans les premiers jours du développement de l'embryon. Nous examinons maintenant les conséquences de l'activation transitoire d'AhR par des ligands physiologiques par rapport à une activation prolongée par des produits chimiques difficiles à métaboliser. »