Facteur environnemental – Juillet 2022 : Documents extra-muros du mois

Les nanoparticules inhalées pendant la grossesse peuvent traverser le placenta des rongeurs, exposant le fœtus

Selon une étude financée par le NIEHS sur des rats, les nanoparticules inhalées (NP) peuvent voyager des poumons d’une mère enceinte et traverser le placenta pour potentiellement exposer le fœtus. Les NP sont utilisées dans de nombreux produits commerciaux, notamment les écrans solaires, les cosmétiques et les produits pharmaceutiques.

Les chercheurs ont exposé des rats à l’air avec des nanoparticules de dioxyde de titane tout au long de la grossesse. Ensuite, ils ont mesuré les concentrations de titane dans les tissus maternels, placentaires et fœtaux. À l’aide de techniques d’imagerie, ils ont également visualisé l’accumulation de NP dans les cellules placentaires.

Le titane a été détecté dans divers organes et tissus des mères exposées, notamment le foie, les reins, l’utérus, le placenta, la rate, le cœur, le sang, le pancréas et les ovaires. Les fœtus des rats exposés avaient une quantité significativement plus élevée de titane dans le cordon ombilical et le cœur par rapport aux témoins. Chez les rats exposés, il y avait en moyenne 40,6 parties par milliard (ppb) de titane mesuré du côté maternel du placenta et 36,3 ppb du côté fœtal, indiquant que le titane s’accumulait de manière similaire dans les deux zones. Des grappes de NP ont été détectées dans le noyau, le réticulum endoplasmique rugueux et les vésicules des cellules placentaires.

Selon les auteurs, les résultats suggèrent que les NP inhalées peuvent être distribuées dans tout le corps vers d’autres tissus et organes, y compris le placenta, chez les mères et leur progéniture en développement. Compte tenu des nombreux rôles essentiels que joue le placenta pendant la grossesse pour protéger le développement du fœtus, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre comment l’exposition aux NP peut avoir un impact sur la fonction placentaire.

Citation: D’Errico JN, Doherty C, Reyes George JJ, Buckley B, Stapleton PA. 2022. Distribution maternelle, placentaire et fœtale du titane après inhalation répétée de nanoparticules de dioxyde de titane pendant la grossesse. Placenta 121:99–108.

La cytokine aide à réparer les poumons de souris après une exposition à la poussière agricole

Des chercheurs financés par le NIEHS ont identifié un nouveau rôle pour la cytokine IL-22 dans la réparation pulmonaire suite à une exposition de souris à la poussière agricole. De nombreux travailleurs agricoles souffrent de maladies pulmonaires inflammatoires, telles que l’asthme. Bien que l’IL-22 soit régulée positivement dans ces maladies pulmonaires, elle a montré une implication conflictuelle dans la réparation pulmonaire et l’inflammation.

L’étude a inclus des souris âgées de 6 à 8 semaines dépourvues du gène IL-22, appelées souris knock-out, et des souris normales. Les chercheurs ont exposé des souris à des extraits de poussières organiques provenant d’installations de confinement de porcs pendant trois semaines. Ensuite, ils ont évalué les changements dans l’expression des gènes et des protéines et les changements morphologiques dans les poumons.

Chez des souris normales, l’IL-22 était exprimée dans l’épithélium pulmonaire et dans les cellules pulmonaires qui favorisent la réparation des tissus. L’expression de l’IL-22 s’est accompagnée d’augmentations d’un récepteur de l’IL-22 dans l’épithélium pulmonaire. Par rapport aux souris normales, les souris knock-out avaient une meilleure réponse à l’exposition à la poussière, comme en témoignent un nombre plus élevé de cellules immunitaires se déplaçant dans les poumons et des lésions tissulaires plus importantes.

Les chercheurs ont également évalué l’expression de l’IL-22 dans une lignée de globules blancs humains, constatant que l’IL-22 augmentait après une exposition à la poussière. L’IL-22 a été localisée dans l’appareil de Golgi et libérée après exposition. Cela suggère que les cellules emballent l’IL-22 dans l’appareil de Golgi et ne la libèrent qu’en présence d’une attaque inflammatoire.

Les résultats de ces études confirment le rôle protecteur de l’IL-22 suite à une exposition à la poussière agricole. Les résultats pourraient éclairer le développement de thérapies qui pourraient bénéficier aux patients atteints d’une maladie pulmonaire induite par l’environnement, ont déclaré les auteurs.

Citation: Ulu A, Sveiven S, Bilg A, Velazquez JV, Diaz M, Mukherjee M, Yuil-Valdes AG, Kota S, Burr A, Najera A, Nordgren TM. 2022. L’IL-22 régule les réponses inflammatoires à l’inflammation des voies respiratoires induite par la poussière agricole. Toxicol Appl Pharmacol 446:116044.

Les filtres modifient la communauté bactérienne dans l’eau, affectant le microbiome intestinal et le comportement des poissons

Les filtres à eau ont modifié la communauté bactérienne dans l’eau potable d’une manière qui a influencé le microbiome intestinal et le comportement des larves de poisson zèbre, ont découvert des chercheurs financés par le NIEHS. Les filtres à eau éliminent les produits chimiques indésirables de l’eau potable. Cependant, ils peuvent également favoriser la croissance bactérienne et modifier considérablement la composition bactérienne de l’eau potable au fil du temps.

L’étude comprenait des larves et des adultes de poissons zèbres exposés à l’eau du robinet ou à de l’eau filtrée à l’aide de filtres au point d’utilisation à bloc de charbon actif. Les chercheurs ont évalué le comportement du poisson zèbre à l’aide d’un test d’activité locomotrice et caractérisé le microbiome intestinal. Ils ont examiné les effets aux stades précoces et tardifs du fonctionnement du filtre.

Le microbiome intestinal des larves exposées à l’eau filtrée était significativement différent de celui des larves exposées au robinet. Les larves exposées à de l’eau filtrée avaient une composition de microbiome intestinal différente entre les stades précoce et tardif du filtre, tandis que le microbiome intestinal est resté relativement constant au fil du temps chez les larves exposées au robinet. L’équipe a attribué ces différences à des changements bactériens dans l’eau après filtration. Les microbiomes intestinaux des poissons zèbres adultes n’ont été affectés ni par le type d’eau ni par le stade de filtration.

Les larves exposées à de l’eau filtrée et à de l’eau du robinet à un stade avancé ont manifesté un comportement hyperactif. L’abondance relative des bactéries importantes dans la communication intestin-cerveau était significativement plus faible chez les larves hyperactives par rapport à celles qui se comportaient normalement.

Selon l’équipe, boire de l’eau provenant de filtres à blocs de charbon actif, en particulier au début de la vie, peut avoir des implications importantes pour la santé des humains.

Citation: Wu CC, Connell M, Zarb A, Akemann C, Morgan S, McElmurry SP, Love NG, Baker TR. 2022. Les filtres à eau potable à blocs de carbone au point d’utilisation modifient le microbiome intestinal des larves de poisson zèbre. Représentant Environ Microbiol ; doi:10.1111/1758-2229.13077 [Online 6 May 2022].

L’exposition prénatale au bisphénol peut altérer le développement cardiovasculaire et augmenter le risque de maladie

L’exposition prénatale aux bisphénols a influencé le développement cardiovasculaire de l’enfant, ont découvert des chercheurs financés par le NIEHS. Cette étude est la première à évaluer l’association de l’exposition maternelle au bisphénol et aux phtalates sur le développement artériel chez les enfants. Ces produits chimiques peuvent traverser le placenta pour exposer le fœtus, ce qui peut altérer le développement artériel et cardiaque et prédisposer les individus aux maladies cardiovasculaires plus tard dans la vie.

Cette étude basée sur la population a inclus 935 femmes enceintes et leurs enfants des Pays-Bas. Les chercheurs ont mesuré les concentrations urinaires de phtalate et de bisphénol de la mère à chaque trimestre. Ils ont évalué deux mesures des lésions artérielles – augmentation de l’épaisseur de l’intima-média carotidienne et diminution de la distensibilité – chez les enfants à l’âge de 10 ans à l’aide d’ultrasons. Ces mesures sont associées à des facteurs de risque de maladies cardiovasculaires chez les enfants, comme l’obésité et l’hypertension artérielle.

Des concentrations maternelles moyennes et au troisième trimestre plus élevées de bisphénol total, en particulier de bisphénol A (BPA), étaient associées à une épaisseur intima-média carotidienne plus faible. Bien qu’une épaisseur accrue de l’intima-média carotidienne soit généralement associée à un risque plus élevé de maladie cardiovasculaire, les chercheurs ont émis l’hypothèse qu’une intima-média carotidienne plus fine pourrait représenter un sous-développement du système vasculaire. Les concentrations maternelles de phtalate n’étaient pas associées à l’épaisseur de l’intima-média de la carotide de l’enfant. Ni les concentrations maternelles de bisphénol ni de phtalate n’étaient associées à la distensibilité carotidienne de l’enfant.

Les auteurs ont appelé à des études supplémentaires pour reproduire cette association et identifier les mécanismes sous-jacents potentiels.

Citation: Blauwendrad SM, Gaillard R, Santos S, Sol CM, Kannan K, Trasande L, Jaddoe VWV. 2022. Concentrations maternelles de phtalate et de bisphénol dans l’urine pendant la grossesse et marqueurs précoces de la santé artérielle chez les enfants. Environ Health Perspect 130(4):47007.