A exposição a certos produtos químicos durante a gravidez interrompe o desenvolvimento do cérebro

Todos os anos, só nos Estados Unidos, milhares de novos compostos químicos são produzidos. Eles se juntam às dezenas de milhares já comercialmente acessível.

Essas substâncias são usadas na composição de uma ampla gama de produtos, incluindo, mas não se limitando a, derivados de plástico, que agora são conhecidos por entrar nos organismos vivos por várias vias: a água que eles absorvem, alimentos que eles comem ou mesmo o ar que respiram.

É certo que, na vida quotidiana, os níveis de exposição a determinadas substâncias químicas são muitas vezes inferiores aos valores-limite legais, determinados experimentalmente. Mas o problema é que essas exposições individuais nem sempre refletem os riscos que esses produtos representam para a saúde humana.

De fato, substâncias químicas que, tomadas separadamente, têm apenas um efeito limitado podem ter efeitos muito mais deletérios. quando presente em misturas complexas.

esta “efeito coquetel” foi novamente destacado por um estudo publicado este ano na revista Science.

Ao combinar dados de estudos epidemiológicos com experimentos realizados em modelos celulares e animais aquáticos, um grupo de pesquisa internacional, do qual fazemos parte, mostrou que a desregulação hormonal induzida pela exposição a uma mistura de oito substâncias químicas no tem um impacto no desenvolvimento do cérebro e aquisição da linguagem em crianças. De volta a esses resultados e às perspectivas que eles abrem.

Uma coorte para estudar o impacto de produtos químicos em fetos

Ao contrário da maioria dos estudos anteriores, que se concentraram nos efeitos de compostos únicos, o trabalho em que participamos teve como objetivo analisar as consequências da exposição a uma mistura de compostos químicos com propriedades desreguladoras endócrinas, níveis reais de exposição.

Para constar, os desreguladores endócrinos são substâncias capazes de interferir no funcionamento dos hormônios (mensageiros químicos), e isso, em concentrações extremamente baixas. As consequências dessas interações são potencialmente muito deletérias, pois os hormônios estão envolvidos em um grande número de processos fundamentais: proliferação e migração celular durante o desenvolvimento fetal, metabolismo, reprodução, estresse, nutrição, sono, etc.

Nossos resultados foram obtidos usando dados do estudo de coorte SELMA, realizado na Universidade de Karlstad, Suécia. Este estudo acompanha aproximadamente 2 pares mãe-filho desde o início da gravidez, passando pelo parto e até a criança atingir a idade escolar.

O objetivo geral do SELMA é estudar o impacto da exposição a substâncias químicas suspeitas ou comprovadas de perturbar o sistema endócrino no início da gravidez na saúde e no desenvolvimento da criança mais tarde na vida. Recorde-se que o estudo SELMA já permitiu estabelecer uma ligação entre a exposição a diferentes substâncias químicas e a desenvolvimento sexual infantil, problemas respiratórios, desenvolvimento cognitivo e crescimento durante a infância.

A originalidade da abordagem, que deu origem a uma publicação na revista científica Science, é ter integrado não apenas dados epidemiológicos, como o do estudo SELMA, mas também dados de toxicologia experimental e, finalmente, propor uma nova abordagem para avaliar o risco associado com exposição a misturas. Para isso, este trabalho foi realizado em três etapas.

Identificação da mistura química

Primeiro, a super-representação de uma mistura de oito substâncias químicas no sangue e na urina de mulheres grávidas na coorte SELMA foi correlacionada com atraso de linguagem em crianças de 30 meses de idade (menos de cinquenta palavras faladas). Vários dos constituintes desta mistura eram conhecidos por terem efeitos de desregulação endócrina.

Foi, por exemplo, o caso de Bisfenol A (um composto usado para fazer plásticos e algumas resinas epóxi) ou alguns compostos químicos perfluorado (usado em um grande número de produtos de consumo e industriais, de cosméticos a espuma de combate a incêndios a roupas impermeáveis). Outros compostos dessa mistura, como certos ftalatos (dietil ftalato, dibutil ftalato e benzil e butil ftalato), foram associado ao atraso de linguagem em crianças aos 30 meses por pesquisas anteriores.

Esses efeitos já haviam sido identificados por meio de pesquisas de associação realizadas em cada produto individualmente. Desta vez, o objetivo era determinar seus efeitos como uma mistura. Uma vez identificada a mistura, ela foi recriada pelos químicos para estudá-la com mais detalhes.

Estudo experimental

Após essa primeira etapa de identificação, os cientistas realizaram experimentos para estudar o modo de ação da mistura de produtos químicos. Para isso, usaram vários modelos experimentais, a fim de identificar os alvos moleculares pelos quais essa mistura poderia atuar no organismo.

O objetivo foi avaliar sua capacidade de interromper a regulação mediada por hormônios, mas também genes envolvidos no desenvolvimento do cérebro ou associada a deficiência cognitiva e intelectual em níveis de exposição relevantes para humanos.

Esta etapa foi realizada em particular em organoides do cérebro humano (culturas de células capazes de se organizar para reproduzir certas funções dos tecidos do órgão que representam. Eles estão em uma espécie de "mini-órgãos", nota do editor). Graças a essas ferramentas, foi possível reproduzir os principais aspectos do desenvolvimento do nosso cérebro. Os pesquisadores puderam assim, pela primeira vez, estudar diretamente os efeitos moleculares dessa mistura de substâncias químicas no tecido cerebral fetal humano.

A modelagem computacional também possibilitou analisar os efeitos da mistura em redes de genes envolvidos na diferenciação de neurônios e regulados por inúmeros hormônios, em especial hormônios tireoide. Neste mesmo estudo, aspectos de distúrbios da tireoide e distúrbios do comportamento de natação puderam ser demonstrados em um anfíbio e em um peixe-zebra.

Os dados obtidos em todos esses modelos experimentais foram então analisados ​​a fim de identificar as vias hormonais que são principalmente perturbadas. Os resultados revelaram uma conservação das propriedades disruptivas da mistura química em vertebrados.

Descobertas preocupantes

Em terceiro lugar, os resultados desses estudos experimentais foram usados ​​para desenvolver novas ferramentas para avaliar os riscos associados à exposição a misturas de produtos químicos.

Todo esse trabalho permitiu demonstrar que em concentrações realistas, a mistura de produtos estudados rompe as redes regulatórias sob influência hormonal nos organoides do cérebro humano como em modelos animais. Xenopus levis et Danio riu.

Ao analisar os dados epidemiológicos, pudemos mostrar que até 54% das crianças tiveram exposições pré-natais acima dos níveis considerados preocupantes em nosso estudo (que foram determinados experimentalmente).

Crianças no decil superior de exposição tiveram um risco 3,3 vezes maior de atraso de linguagem do que aquelas no decil inferior (o atraso de linguagem foi escolhido como o ponto final porque é um marcador de deficiência intelectual precoce).

Uma das principais vias hormonais afetadas é a de hormônios da tireóide. Sabendo que níveis ótimos de hormônios tireoidianos maternos são necessários no início da gravidez para o crescimento e desenvolvimento do cérebro, não é surpreendente que haja uma associação entre a exposição pré-natal a esses produtos e atraso na fala.

Esses resultados demonstram que é imperativo mudar a abordagem para levar em consideração as misturas de produtos químicos ao avaliá-las. O uso de novas ferramentas para analisar o risco associado à exposição a misturas (e não a compostos individuais) poderia ter evitado que 54% das crianças fossem expostas in utero a níveis julgados retrospectivamente, à luz dos resultados deste estudo preocupante.

Adaptar a legislação para avaliar melhor os riscos

Este trabalho demonstra que o risco identificado por esta pesquisa só pode ser detectado considerando os produtos não um a um, mas como um "coquetel", uma vez que os efeitos de substâncias químicas em misturas complexas podem diferir de suas propriedades individuais.

Este é um ponto importante porque, atualmente, a avaliação de risco aborda exclusivamente os efeitos de produtos químicos individuais.

Além disso, os efeitos biológicos dos desreguladores endócrinos podem se manifestar em doses bem abaixo dos valores-limite estabelecidos pelos testes toxicológicos convencionais. No entanto, a legislação atual não leva suficientemente em conta a natureza de “disrupção endócrina” de certas substâncias. A título de ilustração, é somente a partir de 2018 que os textos permitem a identificação de desreguladores endócrinos. E novamente, apenas o produtos fitossanitários biocidas estão em causa.

Pesquisadores tentam esclarecer os modos de ação dos desreguladores endócrinos e medir seus efeitos na saúde (humana e animal) há mais de 30 anos. Nosso trabalho demonstra que combinar dados epidemiológicos e resultados experimentais é uma maneira promissora de melhorar nossa compreensão desses poluentes muito específicos. Resta então adaptar a legislação em conformidade.

Jean-Baptiste Fini, Professor do MNHN, Museu Nacional de História Natural (MNHN) et Bárbara Demeneix, Professor de Fisiologia, Endocrinologia, Museu Nacional de História Natural (MNHN)

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob licença Creative Commons. Leia oartigo original.