A nicotina podia afectar a revelação embrionária humana a nível da único-pilha

A nicotina induz efeitos adversos difundidos na revelação embrionária humana a nível de pilhas individuais, pesquisadores relatório o 28 de fevereiroth nos relatórios da célula estaminal do jornal. arranjar em seqüência do RNA da Único-pilha da haste embrionária humana (hESC) pilha-derivou corpos do embryoid revelou que 3 semanas da exposição da nicotina interrompem uma comunicação da pilha-à-pilha, diminuem a sobrevivência da pilha, e alteram a expressão dos genes que regulam funções críticas tais como contracções da músculo-pilha do coração.

Os autores dizem introspecções novas das ofertas deste modelo da célula estaminal nos efeitos da nicotina em órgãos e em pilhas individuais dentro do feto tornando-se e podem ser usados para aperfeiçoar a droga e a selecção de toxicidade ambiental.

Estes resultados são especialmente importantes que fornecem uma base científica educando o público, especialmente jovens mulheres, para se manter longe do fumo quando são grávidos ou considerando ter uma família. A nicotina encontrada nos produtos tais como o tabaco, os e-cigarros, e as gomas da nicotina pode ter efeitos amplos, prejudiciais em órgãos diferentes de um embrião tornando-se durante a gravidez.”

Autor Joseph superior C. Wu (@StanfordCVI) da Faculdade de Medicina da Universidade de Stanford

O fumo materno durante a gravidez é um factor de risco estabelecido para defeitos congénitos tais como o aborto, a limitação do crescimento, e o nascimento prematuro. É associado pròxima com o neurobehavioral do prazo, cardiovascular adverso, respiratório, a glândula endócrina, e os resultados metabólicos na prole. A nicotina, o componente químico principal do fumo de tabaco, é principal responsável para o risco elevado. Infelizmente, a introdução e a propagação dos produtos de tabaco novos que contêm a nicotina, tal como e-cigarros, estão invertendo o progresso recente para a redução do uso do tabaco.

Um grande corpo da pesquisa explicou os efeitos negativos da nicotina nos animais, principalmente em modelos do roedor. Os estudos animais demonstraram que a exposição da nicotina durante a gravidez tem efeitos prejudiciais na revelação fetal. Mas devido às diferenças interspecies, permanece duvidoso se esta pesquisa pode ser traduzida aos seres humanos. Quando outros estudos examinarem a toxicidade da nicotina usando pilhas humanas com a análise RNA-arranjando em seqüência do volume, estes estudos convencionais não permitiram que os pesquisadores investigassem efeitos a nível da único-pilha. Em conseqüência, os efeitos da nicotina na revelação embrionária humana e os mecanismos moleculars subjacentes permanecem compreendidos deficientemente.

Para endereçar estas limitações, Wu e seus colaboradores usaram o RNA da único-pilha que arranja em seqüência para analisar os efeitos de 21 dias da exposição da nicotina nos transcriptomes de um total de 12.500 pilhas geradas dos corpos hESC-derivados do embryoid, que são os agregados 3D de tipos diferentes de pilhas pluripotent que causam o cérebro, o coração, o fígado, os vasos sanguíneos, os músculos, e os outros órgãos. Encontraram que a sobrevivência da pilha diminuiu, sugerindo que a nicotina pudesse afectar a revelação do embrião a partir da fase do preimplantation.

A exposição da nicotina igualmente diminuiu o tamanho dos corpos do embryoid, aumentou o nível de moléculas prejudiciais chamadas espécie reactiva do oxigênio, e conduziu à formação e à diferenciação aberrantes dos corpos do embryoid. Além disso, a exposição da nicotina alterou o ciclismo de pilha em uma escala larga das pilhas do ancestral diferenciadas dos hESCs e causou uma comunicação dysregulated da pilha-à-pilha, um outro efeito adverso que não fosse estudado bem.

Wu diz:

Isto é importante porque nós sabemos que o fumo e a nicotina estiveram mostrados para aumentar o risco patológico nos sistemas da glândula endócrina, os reprodutivos, os respiratórios, os cardiovasculares, e os neurológicos que confiam em interacções intrincadas e dinâmicas entre tipos múltiplos da pilha para a homeostase e a função.”

Os pesquisadores igualmente encontraram que a exposição da nicotina conduz à expressão alterada dos genes implicada na toxicidade do metal e função mitocondrial, as malformações do cérebro e inabilidade, revelação e doença do músculo, doença pulmonar, e as arritmias intelectuais de Ca2+-associated que afectam a contractibilidade de pilhas de músculo do coração.

“Uma implicação principal de nosso estudo é que nós temos validado agora um método novo para avaliar o efeito das drogas e da toxicidade ambiental na revelação embrionária humana,” Wu diz. “Mas uma limitação principal é que nós não podemos recapitular a fisiologia de todo o organismo de uma mulher gravida que usa a diferenciação dos hESCs em corpos do embryoid. Por exemplo, a influência do exercício, o esforço, o alimento, ou as mudanças hormonais não são capturados neste modelo.”

No futuro, os pesquisadores planeiam investigar mais os mecanismos de defeitos congénitos fetal nicotina-induzidos. “Nós esperamos que este conduzirá à descoberta dos biomarkers novos que podem ajudar doutores melhor a impedir, diagnosticar, e tratar estas doenças,” Wu diz. “Além, nós planeamos utilizar nosso modelo hESC-derivado do corpo do embryoid e tecnologia único-pilha-arranjar em seqüência para investigar os efeitos mais largos de outras condições prejudiciais tais como a poluição do ar na revelação embrionária humana.”

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