Amestecurile de bisfenoli influențează dezvoltarea țesutului mamar în modele umane cultivate în laborator
Expunerea la substanțe chimice comune poate modifica modul în care se dezvoltă țesutul mamar uman normal, conform unui nou studiu realizat de cercetători de la Tufts University School of Medicine și Boston University.
Rezultatele, publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences, sugerează că expunerea la anumite substanțe chimice—în special la mai mulți bisfenoli simultan—poate crea modificări moleculare în țesutul mamar care ar putea influența susceptibilitatea la boli mamare mai târziu în viață.
Aceste descoperiri deschid calea pentru ca oamenii de știință să investigheze dacă aceste modificări moleculare persistă în țesuturile umane, contribuie la boli în viitor și ar putea oferi biomarkeri pentru a evalua riscul de cancer mamar.
Dacă aceste rezultate sunt validate prin studii suplimentare, ele ar putea schimba modul în care percepem prevenția cancerului.
Charlotte Kuperwasser, autorul principal al studiului și profesor de biologie dezvoltamentală, moleculară și chimică la Tufts University School of Medicine, a subliniat că un număr tot mai mare de cercetări a ridicat întrebări cu privire la contribuția substanțelor chimice disruptori endocrini—substanțe care pot interfera cu hormonii organismului—la riscul de cancer mamar.
Cu toate acestea, multe dintre cunoștințele acumulate de cercetători despre modul în care substanțele chimice afectează țesutul mamar provin din modele animale sau celule cultivate în laborator, care nu pot reproduce pe deplin complexitatea țesutului uman.
„Sânul este de asemenea neobișnuit prin faptul că suferă modificări majore de dezvoltare după naștere, inclusiv în perioada pubertății și a sarcinii,” a spus Kuperwasser. „Și îngrijorarea este că celulele țesutului mamar pot fi foarte sensibile la semnalele de mediu, cum ar fi expunerea chimică, în timpul ferestrelor critice de dezvoltare a glandei mamare.”
Pentru a capta mai bine această complexitate, cercetătorii au folosit modele tridimensionale numite organoide, cultivate din țesut mamar donat de 13 femei tinere sănătoase. Organoidele conțin mai multe tipuri de celule mamare și pot reproduce unele aspecte ale modului în care se dezvoltă efectiv țesutul mamar uman.
Pe parcursul dezvoltării organoidelor, care a durat aproximativ trei săptămâni, cercetătorii le-au expus la un panel de substanțe chimice individuale și amestecuri, inclusiv substanțe chimice disruptori endocrini, substanțe chimice care afectează metabolismul și carcinogeni cunoscuți sau suspectați. Ei au analizat apoi modificările moleculare, inclusiv schimbări în activitatea genelor și modificări ale ADN-ului.
Deși diferitele substanțe chimice au afectat dezvoltarea țesutului în moduri diferite, cea mai notabilă descoperire a fost legată de trei bisfenoli comuni: BPA, BPS și BPF. Aceste substanțe chimice, testate individual, au produs relativ puține modificări în organoide. Totuși, când au fost combinate la concentrații foarte scăzute—comparabile cu nivelurile detectate în sângele și urina umană—amestecul a perturbat dezvoltarea normală a sânului în organoidele provenite de la majoritatea donatoarelor.
„Am folosit intenționat concentrații de substanțe chimice relevante pentru expunerea din viața reală, mai degrabă decât doze foarte mari utilizate uneori în studiile de toxicologie,” a explicat Kuperwasser. „De asemenea, am testat un amestec de aceste substanțe, deoarece oamenii sunt expuși de obicei la multiple substanțe chimice în același timp.”
Echipa a comparat apoi modificările moleculare asociate cu amestecul de bisfenoli cu datele moleculare din cancerele mamare umane. Modelul asociat cu expunerea a fost cel mai bine reprezentat în datele pacienților cu carcinom lobular invaziv—un tip de cancer mamar care poate să nu cauzeze o umflătură detectabilă și poate fi dificil de depistat prin mamografie.
Deși această constatare nu stabilește că substanțele chimice cauzează cancer sau arată cum modificările moleculare observate ar putea contribui la bolile mamare, cercetătorii afirmă că studiul demonstrează o nouă modalitate de a explora modul în care expunerile de mediu pot afecta țesutul uman normal înainte de apariția cancerului.
„Istoric, ne-am gândit la riscul de cancer în termeni de mutații ereditare, factori de stil de viață și expuneri care afectează direct ADN-ul,” a spus Kuperwasser. „Aceste descoperiri ridică o altă posibilitate: expunerile de mediu pot modifica subtil modul în care se dezvoltă țesuturile normale, lăsând în urmă modificări moleculare care nu cauzează cancer prin ele însele, dar care pot face țesutul mai permisiv la cancer mulți ani mai târziu.”
Ea a menționat că aceste modificări moleculare persistente ar putea eventual servi ca un fel de înregistrare biologică—ca o „cicatrice” a expunerilor anterioare. Dacă vor fi validate la oameni, un astfel de marcator ar putea ajuta teoretic la identificarea indivizilor cu risc mai mare și la informarea screening-ului mai devreme sau mai țintit.
Studiile viitoare care implică grupuri mai mari și mai diverse de donatori, precum și o gamă mai largă de substanțe chimice și amestecuri, sunt necesare pentru a determina cât de larg se aplică aceste descoperiri și dacă modificările moleculare observate în organoide sunt asociate cu bolile mamare la oameni.
