A vanilina, um aromatizante comumente usado em cigarros eletrônicos, pode interferir no desenvolvimento fetal normal em mulheres grávidas que fumam, de acordo com uma pesquisa liderada pela UC Riverside.
As descobertas, publicadas em 12 de agosto reprodução humanaForneça uma possível explicação para a relação observada anteriormente entre vaporização, dificuldade para engravidar e aborto espontâneo.
O estudo foi realizado em laboratório usando células-tronco embrionárias humanas – que são semelhantes às células encontradas em fetos humanos com cerca de três semanas de desenvolvimento – em vez de células de mulheres grávidas. Os investigadores salientam que os seus resultados não podem provar que efeitos semelhantes ocorrem em mulheres ou em fetos em desenvolvimento.
Testando Aromas Comuns de Vape
“Há pouca compreensão de como a vaporização pode afetar o desenvolvimento de fetos em mulheres grávidas que usam cigarros eletrônicos”, disse Prue Talbot, professora da divisão de pós-graduação do Departamento de Biologia Molecular, Célula e Sistemas da UCR, que liderou o estudo. “Conduzimos este estudo para determinar se a vanilina, um aromatizante químico frequentemente usado em altas concentrações em cigarros eletrônicos, poderia ter efeitos adversos no desenvolvimento de fetos jovens em humanos”.
Talbot e seus colegas trabalharam para investigar como os produtos químicos encontrados nos aerossóis de vapor podem afetar o desenvolvimento humano inicial e que tipo de dano celular pode ocorrer.
“Nós nos concentramos na vanilina porque ela é frequentemente usada em líquidos de cigarros eletrônicos, é frequentemente usada em altas concentrações e porque sabíamos que existe um canal chamado TRPV4 nas superfícies das células embrionárias que provavelmente se ligaria à vanilina”, disse Talbot.
Talbot e o co-autor Shabnam Etemadi, biólogo de células-tronco e cientista computacional da UCR, expuseram células-tronco embrionárias humanas cultivadas em placas de laboratório a várias concentrações de vanilina. Estes incluem concentrações nanomolares (baixas) e concentrações micromolares (altas).
Os pesquisadores também testaram células com um antagonista do TRPV4 (uma substância que impede a ligação da vanilina ao TRPV4), um anticorpo que bloqueia a atividade do TRPV4 e uma combinação de vanilina com o antagonista ou anticorpo.
A vanilina mudou a forma como as células embrionárias se desenvolveram
As células-tronco embrionárias são pluripotentes, o que significa que podem se desenvolver em praticamente qualquer tipo de célula do corpo. Durante o desenvolvimento embrionário normal, elas dão origem a três tipos principais de células: endoderme, ectoderme e mesoderme.
“Descobrimos que as concentrações micromolares tendem a matar as células”, disse Talbot. “Em concentrações nanomolares, as células perderam a pluripotência, que é a capacidade de se desenvolver em todos os tipos de células. A vanilina fez com que as células-tronco se diferenciassem em endoderme em vez de ectoderme ou mesoderme. O endoderme é um tecido embrionário que dá origem ao revestimento do intestino e dos tecidos respiratórios. Essas alterações são potencialmente muito graves e podem impedir o desenvolvimento normal do embrião.”
A equipe descobriu que bloquear o TRPV4 com um antagonista evitou que a vanilina causasse esses efeitos. Esse resultado apontou o canal TRPV4 como o mecanismo pelo qual a vanilina afetava as células.
“Nossos dados prevêem que concentrações nanomolares de vanilina atingirão os fetos de mulheres grávidas que vaporizam”, disse Talbot. “Em concentrações nanomolares, a vanilina se liga a um canal chamado TRPV4 na superfície das células embrionárias, permitindo o rápido influxo de cálcio, uma molécula sinalizadora. O cálcio, por sua vez, ativa eventos posteriores, resultando na perda de pluripotência e na diferenciação de células-tronco embrionárias em endoderme.”
Por que o desenvolvimento celular inicial é importante?
Talbot disse que o desenvolvimento embrionário saudável depende de células-tronco formando todos os três tipos de células primárias: endoderme, ectoderme e mesoderme.
Se o embrião não conseguir formar o ectoderma, o sistema nervoso não se desenvolverá, disse ele. Sem o mesoderma, muitos outros tecidos, incluindo os músculos, também não se formariam adequadamente.
“As mulheres não estão necessariamente conscientes dos produtos químicos presentes nos produtos de vaporização”, disse Talbot. “Nossas descobertas sugerem que elas devem permanecer cautelosas e devem ser aconselhadas pelos médicos a não usar cigarros eletrônicos durante a gravidez, especialmente se estiverem tendo problemas para engravidar ou sofrerem um aborto espontâneo”. As políticas regulatórias são normalmente baseadas em dados obtidos de adultos ou células adultas. No entanto, os estágios pré-natais de desenvolvimento são normalmente os mais sensíveis aos produtos químicos ambientais”.
Os pesquisadores dizem que os reguladores deveriam considerar exigir que os fabricantes de cigarros eletrônicos divulguem os ingredientes nas embalagens dos produtos.
“Ao estabelecer políticas para o uso e distribuição de cigarros eletrônicos, seria apropriado considerar se e como os produtos prejudicam o feto”, disse Talbot.
Pesquisadores estão testando outros produtos químicos para vapor
A equipe já havia estudado o aroma de mentol em cigarros eletrônicos e descobriu que ele contribui para doenças respiratórias em humanos.
Os pesquisadores estão agora investigando o WS-23, um produto químico de resfriamento sintético frequentemente usado em cigarros eletrônicos. Eles também estão investigando como o mentol e o WS-23 afetam a diferenciação das células embrionárias.
Os pesquisadores alertam que o estudo atual não estima os efeitos da exposição repetida ou cumulativa à vanilina ao longo de dias, semanas, meses ou anos.
“O impacto da exposição a longo prazo pode ser maior”, disse Talbot.
A pesquisa foi apoiada por doações do Programa de Pesquisa de Doenças Relacionadas ao Tabaco e do Instituto de Medicina Regenerativa da Califórnia, bem como por prêmios de bolsa de pós-graduação e conclusão de dissertação da UCR Yvonne Danielson.
O artigo é intitulado “Vanilina nanomolar, um aromatizante de cigarro eletrônico, inibe a pluripotência e promove a diferenciação endodérmica em células-tronco embrionárias humanas por meio da ativação do TRPV4”.
