Sustancias químicas que se encuentran en el humo del cigarrillo. Las fábricas e incineradoras pueden interferir con las primeras etapas cruciales del desarrollo del embrión, sugiere una nueva investigación del Instituto Francis Crick.

El estudio, publicado en Informes de células madre , investigó los efectos de las sustancias químicas que activan el receptor de hidrocarburos arilo en células madre y embriones de ratón. Este receptor normalmente se enciende y apaga mediante procesos naturales en el cuerpo, pero los hidrocarburos arílicos producidos por combustión incompleta o procesos industriales pueden mantenerlo encendido. Cuando las ratones preñadas se expusieron a hidrocarburos arílicos sintéticos, el desarrollo de sus embriones se vio afectado en etapas muy tempranas.

Los problemas en el desarrollo del embrión generalmente conducen a un aborto espontáneo o muerte fetal, si bien se ha demostrado anteriormente que los embriones que se desarrollan después de la exposición a los hidrocarburos arilo a menudo tienen problemas de desarrollo, incluido el paladar hendido. Hasta ahora, sin embargo, se desconocía el mecanismo molecular por el cual tales productos químicos afectan el desarrollo.

El nuevo estudio ahora ha revelado que los hidrocarburos arílicos afectan la red fundamental que le dice a las células en los embriones en desarrollo en qué tipo de célula se convertirán.

"Las células del embrión temprano comienzan todas como células 'totipotentes', lo que significa que pueden convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo o la placenta, "explica el Dr. Manolis Gialitakis del Instituto Francis Crick, primer autor del artículo. "La primera decisión que toma una célula es si se convierte en una célula madre embrionaria, o un tipo de célula que eventualmente formará parte de la placenta. Posteriormente, las células madre embrionarias se enfrentan a la elección de convertirse en células que formarán el saco vitelino o en las que darán lugar al embrión.

"Al analizar las células madre embrionarias y los embriones en diferentes etapas de desarrollo, Descubrimos que los hidrocarburos arílicos afectan estas dos decisiones fundamentales. Esto, así como otras interrupciones, llevaron a que una proporción sustancial de embriones no se desarrollara en absoluto, destacando la naturaleza crucial de estas decisiones tempranas de diferenciación. El desarrollo de embriones es increíblemente complejo, por lo que el momento de cada decisión celular es clave para un desarrollo exitoso. Identificamos una amplia gama de proteínas que interactúan con el receptor de aril hidrocarburo, lo que nos permitió trazar un mapa de los diferentes procesos que se ven afectados cuando se activa de forma anormal ".

El receptor de hidrocarburos arilo (AhR) juega un papel importante en la salud humana, y los niveles bajos de hidrocarburos arilo están a nuestro alrededor de forma natural. Sin embargo, Hay muchas fuentes de hidrocarburos arílicos sintéticos, como las dioxinas, que no se metabolizan y pueden permanecer en el cuerpo humano durante mucho tiempo. causando daños graves.

"Es sorprendente ver cómo estos químicos pueden alterar fundamentalmente el desarrollo del embrión, "dice el Dr. Gialitakis." Como se encuentran en el humo del tabaco, esto podría ayudar a explicar cómo fumar puede provocar defectos de nacimiento y tasas de fertilidad más bajas. Como estos productos químicos pueden permanecer en el cuerpo durante mucho tiempo, los fumadores que quieran tener hijos deben considerar dejar de fumar varios meses antes de intentar concebir ".

Dra. Brigitta Stockinger, autor principal del artículo del Instituto Francis Crick, dice:"Ya sabemos que AhR actúa como un centro de control vital para mantener nuestras defensas inmunológicas, particularmente en nuestros intestinos, pulmones y piel. Este último estudio se basa en nuestro conocimiento y muestra que la exposición de las células madre a la activación de AhR, particularmente si es prolongado y no fisiológico, juega un papel perjudicial en los primeros días del desarrollo embrionario. Ahora estamos analizando las consecuencias de la activación transitoria de AhR por ligandos fisiológicos en comparación con la activación prolongada por sustancias químicas que son difíciles de metabolizar ".