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A vida humana começa com um único óvulo que se transforma em um ser humano com trilhões de células. Para garantir que o desenvolvimento altamente complexo de tecidos e órgãos seja o mais protegido possível, a barreira placentária mantém afastados patógenos e substâncias estranhas. Tina Bürki e sua equipe do laboratório Partículas-Biologia Interações da Empa em St. Gallen estão investigando como esse mecanismo de proteção lida com nanopartículas.
As nanopartículas estão contidas num grande número de produtos, mas também são produzidas durante o desgaste, bem como através de processos de combustão (ver caixa). “Absorvemos estas substâncias do ambiente através dos nossos alimentos, cosméticos ou do ar que respiramos”, explica Bürki. Algumas dessas nanopartículas são suspeitas de prejudicar os bebês no útero. Baixo peso ao nascer, autismo e doenças respiratórias estão entre as possíveis consequências para a criança.
Efeito remoto misterioso
Ainda não está claro como as nanopartículas afetam o feto. “Já sabemos que a barreira placentária retém muitas nanopartículas ou pelo menos atrasa o seu transporte até o embrião”, diz Bürki. No entanto, ocorrem danos ao tecido fetal, mesmo que nenhuma partícula tenha sido detectada no feto. A equipe da Empa está agora chegando ao fundo desse efeito de longo alcance das nanopartículas. Juntamente com parceiros clínicos do Hospital Cantonal de St. Gallen e parceiros de investigação da Universidade de Genebra, do Centro Médico Universitário de Amesterdão e do Instituto Leibniz de Investigação Médica Ambiental em Düsseldorf, a equipa está a investigar as consequências de nanopartículas comuns, como o dióxido de titânio. ou fuligem de diesel na função da placenta e seus danos indiretos ao desenvolvimento embrionário.
Para tanto, a equipe utilizou placentas humanas totalmente funcionais que foram disponibilizadas após cesarianas planejadas. “O tecido placentário humano é a única forma de obter resultados significativos sobre o transporte e efeito das nanopartículas”, afirma o investigador da Empa. “A estrutura, o metabolismo e a interação dos tecidos materno e fetal são únicos e específicos da espécie”.
Os experimentos mostraram que as nanopartículas no tecido placentário interrompem a produção de um grande número de substâncias mensageiras. E são estes mensageiros que podem desencadear alterações graves no desenvolvimento embrionário, como a formação perturbada de vasos sanguíneos.
Esses efeitos podem ser visualizados em modelos de laboratório utilizando ovos de galinha. Os vasos sanguíneos do ovo crescem a uma velocidade e densidade enormes para permitir o desenvolvimento embrionário. Uma densa rede de finos vasos sanguíneos cobre o interior da casca do ovo. A situação é surpreendentemente diferente nos óvulos tratados com as substâncias mensageiras alteradas da placenta tratada com nanopartículas: nas experiências, o sistema de vasos sanguíneos não era tão denso, mas sim de malha grosseira. “As nanopartículas aparentemente têm um efeito indireto na criança no útero, inibindo a formação de vasos sanguíneos através de substâncias mensageiras”, diz Tina Bürki.
Consequências para a saúde
Os pesquisadores estão atualmente investigando a totalidade das substâncias mensageiras liberadas por uma placenta tratada com nanopartículas, o chamado secretoma. Incontaminada, a interação de hormônios, mediadores inflamatórios e substâncias sinalizadoras para a formação de sistemas orgânicos lembra uma orquestra perfeitamente afinada. Já está claro que a comunicação entre a placenta e o feto é interrompida pela presença de nanopartículas e prejudica a formação de vasos sanguíneos. Contudo, os resultados iniciais mostram que o desenvolvimento do sistema nervoso não parece ser afetado. Análises futuras mostrarão quais outros distúrbios as nanopartículas podem desencadear indiretamente. “Como os efeitos podem impactar na saúde da gestante e no desenvolvimento de seu filho, esses achados devem ser levados em consideração na avaliação de risco dos nanomateriais”, afirma a pesquisadora.
O parceiro clínico, o Hospital Cantonal de St. Gallen, também está interessado. Como afirma Thomas Rduch, da Clínica da Mulher e também pesquisador clínico da Empa: “Uma placenta saudável é de extrema importância para o desenvolvimento da criança. Avaliações corretas de risco de poluição ambiental são, portanto, cruciais para mulheres grávidas”.
A placenta
A placenta é um órgão que se forma exclusivamente durante a gravidez. Fornece nutrientes à criança no útero e também serve como filtro para influências ambientais. Esta chamada barreira placentária oferece ao feto um certo grau de proteção contra patógenos ou substâncias nocivas. No entanto, algumas substâncias, como os estrogénios ambientais, podem passar através da barreira placentária e são suspeitas de estarem associadas a várias doenças.
Nanopartículas
As nanopartículas têm apenas alguns milionésimos de milímetro de tamanho. Incluem o dióxido de titânio, por exemplo, que pode ser encontrado em muitos alimentos, cosméticos e medicamentos. O dióxido de silício é encontrado em tintas e papéis de impressão, por exemplo, e também é utilizado como aditivo alimentar. Outras nanopartículas provêm de processos de poluição ambiental, como a abrasão plástica (nanoplásticos) ou a fuligem industrial. Eles podem entrar no corpo humano através do trato respiratório, do trato digestivo ou da pele.
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