La nicotine a pu affecter le développement embryonnaire humain au niveau unicellulaire

La nicotine induit des effets inverses répandus sur le développement embryonnaire humain au niveau de différentes cellules, chercheurs état 28 févrierth dans les états de cellule souche de tourillon. L'ARN unicellulaire que l'ordonnancement de la cheminée embryonnaire humaine (hESC) cellule-a dérivé des fuselages d'embryoid a indiqué que 3 semaines d'exposition de nicotine perturbe la transmission de cellule-à-cellule, diminue la survie de cellules, et modifie l'expression des gènes qui règlent des fonctionnements critiques tels que des contractions de cellule myocardique.

Les auteurs disent des analyses neuves d'offres de ce modèle de cellules dans les effets de la nicotine sur différents organes et cellules dans le foetus se développant et peuvent être employés pour optimiser le médicament et l'examen critique de toxicité environnemental.

Ces résultats sont particulièrement importants du fait ils constituent une base scientifique pour instruire le public, particulièrement jeunes femmes, pour maintenir à partir du fumage quand ils sont enceintes ou considérants avoir une famille. La nicotine trouvée dans les produits tels que le tabac, des e-cigarettes, et des gommes de nicotine peut avoir étendu, effets néfastes sur différents organes d'un embryon se développant pendant la grossesse. »

Auteur Joseph supérieur C. Wu (@StanfordCVI) de l'École de Médecine d'Université de Stanford

Le fumage maternel pendant la grossesse est un facteur de risque déterminé pour des anomalies congénitales telles que la fausse-couche, la restriction d'accroissement, et la naissance prématurée. Il est attentivement associé aux résultats neurobehavioral de long terme, cardiovasculaires, respiratoires, endocriniens, et métaboliques défavorables dans la progéniture. La nicotine, le constituant chimique principal de la fumée de tabac, est principalement responsable du risque élevé. Malheureusement, l'introduction et l'écart des produits du tabac neufs contenant la nicotine, telle que des e-cigarettes, renverse le progrès récent vers la réduction d'usage du tabac.

Un grand fuselage de recherche a élucidé les effets négatifs de la nicotine chez les animaux, principalement dans des modèles de rongeur. Les études des animaux ont expliqué que l'exposition de nicotine pendant la grossesse exerce des effets adverses sur la croissance foetale. Mais en raison des différences interspecies, il reste douteux si cette recherche peut être traduite aux êtres humains. Tandis que d'autres études ont examiné la toxicité de nicotine utilisant des cellules humaines par l'analyse de ARN-ordonnancement en vrac, ces études conventionnelles n'ont pas permis à des chercheurs de vérifier des effets au niveau unicellulaire. Comme résultat, les effets de la nicotine sur le développement embryonnaire humain et les mécanismes moléculaires fondamentaux demeurent mal compris.

Pour adresser ces limitations, Wu et ses collaborateurs avaient l'habitude l'ARN unicellulaire ordonnançant pour analyser les effets de 21 jours d'exposition de nicotine sur les transcriptomes d'un total de 12.500 cellules produites des fuselages hESC-dérivés d'embryoid, qui sont les ensembles 3D de différents types de cellules pluripotent qui provoquent le cerveau, le coeur, le foie, les vaisseaux sanguins, les muscles, et d'autres organes. Ils ont constaté que la survie de cellules a diminué, proposant que la nicotine puisse affecter le développement d'embryon dès l'étape de preimplantation.

L'exposition de nicotine a également diminué la taille des fuselages d'embryoid, a augmenté le niveau des espèces réactives de l'oxygène appelées de molécules dommageables, et a eu comme conséquence la formation et la différenciation anormales des fuselages d'embryoid. D'ailleurs, l'exposition de nicotine a modifié la cellule faisant un cycle en une large gamme de cellules d'ancêtre différenciées des hESCs et a entraîné la transmission dysregulated de cellule-à-cellule, un autre effet inverse qui n'a pas été bien étudié.

Wu dit :

C'est important parce que nous savons que le fumage et la nicotine ont été montrés pour augmenter le risque pathologique dans les systèmes endocriniens, reproducteurs, respiratoires, cardiovasculaires, et neurologiques qui se fondent sur des interactions compliquées et dynamiques parmi les types multiples de cellules pour l'homéostasie et le fonctionnement. »

Les chercheurs ont également constaté que l'exposition de nicotine mène à l'expression modifiée des gènes impliquée dans la toxicité en métal et le fonctionnement mitochondrial, les malformations de cerveau et l'invalidité, le développement et la maladie de muscle, l'affection pulmonaire, et les arythmies intellectuels de Ca2+-associated qui affectent la contractilité des cellules myocardiques.

« Une implication importante de notre étude est que nous maintenant avons validé une méthode neuve pour évaluer l'effet des médicaments et de la toxicité environnementale sur le développement embryonnaire humain, » Wu dit. « Mais une limitation principale est que nous ne pouvons pas récapituler la physiologie du corps entier d'une femme enceinte employant la différenciation des hESCs dans des fuselages d'embryoid. Par exemple, l'influence de l'exercice, la tension, la nourriture, ou les changements hormonaux ne sont pas captés dans ce modèle. »

À l'avenir, les chercheurs planification pour vérifier plus plus loin les mécanismes des anomalies congénitales foetales nicotine-induites. « Nous espérons que ceci mènera à la découverte des biomarqueurs nouveaux qui peuvent aider des médecins mieux à éviter, diagnostiquer, et traiter ces maladies, » Wu dit. « De plus, nous planification pour utiliser notre modèle hESC-dérivé de fuselage d'embryoid et technologie d'unique-cellule-ordonnancement pour vérifier les effets plus larges d'autres conditions nuisibles telles que la pollution de l'air sur le développement embryonnaire humain. »

Source : http://www.cellpress.com/