La vanilline, un composé aromatique couramment utilisé dans les e-cigarettes, pourrait interférer avec le développement embryonnaire normal chez les femmes enceintes qui vapotent, selon une étude menée par l’Université de Californie à Riverside (UCR).
Les résultats, publiés le 12 août dans la revue Human Reproduction, offrent une explication possible aux liens observés entre le vapotage, les difficultés à concevoir et les fausses couches.
Cette étude a été réalisée en laboratoire à l’aide de cellules souches embryonnaires humaines, semblables à celles trouvées dans des embryons humains d’environ trois semaines de développement, et non chez des femmes enceintes. Les chercheurs soulignent que leurs résultats ne peuvent donc pas prouver que les mêmes effets se produisent chez les femmes ou les embryons en développement.
Test d’un arôme de vapotage courant
« Il y a peu de compréhension de la façon dont le vapotage peut affecter les embryons en développement chez les femmes enceintes qui utilisent des cigarettes électroniques, » a déclaré Prue Talbot, professeur à l’UCR et auteur principal de l’étude. « Nous avons entrepris cette étude pour déterminer si la vanilline, un arôme souvent utilisé dans les e-cigarettes à des concentrations élevées, pouvait nuire au développement des jeunes embryons chez les humains. »
Talbot et ses collègues ont examiné comment les produits chimiques présents dans les aérosols de vapotage pourraient influencer les premiers stades du développement humain et quels types de dommages cellulaires pourraient en résulter.
Ils se sont concentrés sur la vanilline en raison de son utilisation fréquente dans les liquides pour e-cigarettes, souvent à des concentrations élevées, et parce qu’ils savaient que les cellules embryonnaires possédaient un canal appelé TRPV4 qui pourrait se lier à la vanilline.
Les chercheurs ont exposé des cellules souches embryonnaires humaines cultivées en laboratoire à plusieurs concentrations de vanilline, y compris des concentrations nanomolaires (basses) et micromolaires (élevées). Ils ont également testé les cellules avec un antagoniste de TRPV4, une substance qui inhibe la liaison de la vanilline à TRPV4, ainsi qu’avec des anticorps bloquant l’activité de TRPV4, et des combinaisons de vanilline avec ces substances.
La vanilline a modifié le développement des cellules embryonnaires
Les cellules souches embryonnaires sont pluripotentes, ce qui signifie qu’elles peuvent se développer en pratiquement tout type de cellule dans le corps. Lors du développement embryonnaire normal, elles donnent naissance à trois types cellulaires principaux : l’endoderme, l’ectoderme et le mésoderme.
« Nous avons constaté que les concentrations micromolaires avaient tendance à tuer les cellules, » a déclaré Talbot. « Les concentrations nanomolaires ont causé une perte de pluripotence, c’est-à-dire la capacité de se développer en tous les types cellulaires. La vanilline a également provoqué la différenciation des cellules souches en endoderme, plutôt qu’en ectoderme ou en mésoderme. L’endoderme est un tissu embryonnaire qui donne naissance à la muqueuse intestinale et aux tissus respiratoires. Ces changements pourraient potentiellement être très graves et empêcher le développement normal des embryons. »
L’équipe a découvert que le blocage de TRPV4 avec l’antagoniste empêchait la vanilline de produire ces effets, indiquant que le canal TRPV4 était le mécanisme par lequel la vanilline affectait les cellules.
« Nos données prédisent que des concentrations nanomolaires de vanilline atteindront l’embryon chez les femmes enceintes qui vapotent, » a déclaré Talbot. « À ces concentrations, la vanilline se lie à un canal appelé TRPV4 à la surface des cellules embryonnaires, permettant un afflux rapide de calcium, une molécule de signalisation. Le calcium active ensuite des événements en aval qui entraînent la perte de pluripotence et la différenciation des cellules souches embryonnaires en endoderme. »
Importance du développement cellulaire précoce
Talbot a noté que le développement embryonnaire sain dépend de la formation des trois types cellulaires primaires : endoderme, ectoderme et mésoderme. Si un embryon échoue à former l’ectoderme, le système nerveux ne se développera pas. Sans mésoderme, de nombreux autres tissus, y compris les muscles, ne se formeront pas correctement.
« Les femmes ne connaissent pas nécessairement les produits chimiques présents dans les produits de vapotage, » a déclaré Talbot. « Nos résultats suggèrent qu’elles devraient être prudentes et conseillées par des médecins de ne pas vapoter pendant la grossesse, en particulier si elles ont des difficultés à concevoir ou subissent des fausses couches. Les politiques réglementaires sont généralement basées sur des données issues d’adultes ou de cellules adultes. Cependant, les stades prénatals de développement sont généralement les plus sensibles aux produits chimiques environnementaux. »
Les chercheurs estiment que les régulateurs devraient envisager d’exiger des fabricants de e-cigarettes de divulguer les ingrédients sur l’emballage des produits.
« Lors de l’établissement de politiques concernant l’utilisation et la distribution des e-cigarettes, il serait conseillé de considérer si et comment les produits nuisent aux fœtus, » a déclaré Talbot.
Les chercheurs testent d’autres produits chimiques de vapotage
L’équipe a précédemment étudié les arômes de menthol dans les e-cigarettes et a constaté qu’ils contribuaient aux maladies respiratoires chez les humains. Les chercheurs examinent actuellement le WS-23, un produit chimique de refroidissement synthétique fréquemment utilisé dans les produits de e-cigarettes, ainsi que l’effet du menthol et du WS-23 sur la différenciation des cellules embryonnaires.
Les chercheurs mettent en garde que l’étude actuelle ne permet pas d’estimer les effets d’une exposition répétée ou cumulative à la vanilline sur plusieurs jours, semaines, mois ou années. « L’effet d’une exposition à long terme pourrait être plus élevé, » a déclaré Talbot.
Cette recherche a été soutenue par des subventions du Tobacco-Related Disease Research Program et de l’Institut californien de médecine régénérative, ainsi que par des bourses d’études supérieures et de complétion de thèse de l’UCR.
Le titre de l’article est « Nanomolar vanillin, an e-cigarette flavorant, appears to disrupt pluripotency and promote endodermal differentiation in human embryonic stem cells via TRPV4 activation. »
. Source : UC Riverside.
