La exposición al aire contaminado antes o durante el embarazo altera la placenta

Las modificaciones causadas por la polución atmosférica pueden limitar la nutrición y el crecimiento del feto, según se consigna en un estudio realizado por científicos brasileños

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – La exposición de mujeres gestantes a la polución del aire durante el embarazo influye en el desarrollo del feto. El niño puede tener bajo peso al nacer, aparte de que aumentan las posibilidades de que padezca determinadas enfermedades durante su vida adulta, de acuerdo con estudios realizados en Brasil y en el exterior. Con todo, los mecanismos moleculares inherentes a estos impactos de la contaminación ambiental durante la gestación no habían sido dilucidados completamente.

Un grupo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (FMUSP), en Brasil, ha constatado ahora que la exposición a los contaminantes atmosféricos, antes o durante el embarazo, altera algunas características de la placenta, además de causar trastornos en un sistema hormonal relacionado con el flujo sanguíneo uteroplacentario y disminuir los niveles de factores implicados en el proceso de formación placentaria.

Los resultados de este estudio, llevado a cabo en el marco de un Proyecto Temático y del doctorado de Sônia de Fátima Soto, realizado con beca de la FAPESP, se publicaron en la revista PLOS ONE.

“Observamos que la exposición a contaminantes antes y/o durante el embarazo desencadena algunos fenómenos inflamatorios en el transcurso del desarrollo de la placenta que comprometen su crecimiento. Esto posiblemente interfiere en la transferencia de nutrientes y oxígeno de la madre al feto”, declaró Joel Claudio Heimann, docente de la FMUSP y director de tesis de Soto, a Agência FAPESP.

Los investigadores realizaron un experimento en el cual expusieron a ratas Wistar –un linaje albino de la especie Rattus norvegicus–, antes de aparearse y quedar preñadas, tanto al aire filtrado como al aire contaminado con una concentración de material en partículas finas (menos de 2,5 micrones) de 600 microgramos (μg) por metro cúbico (m³), utilizando a tal fin un aparato denominado concentrador de partículas finas ambientales de Harvard (CPFAH). El tamaño de las partículas se determinó con base en las exposiciones ambientales reales de la Región Metropolitana de São Paulo.

Los animales quedaron divididos en cuatro grupos. Al primero de éstos se lo expuso al aire filtrado antes y durante el embarazo, al segundo se lo puso en contacto con aire filtrado antes del embarazo y con aire contaminado durante el embarazo, un tercer grupo fue sometido a la exposición al aire contaminado antes del embarazo y al aire filtrado durante el embarazo, y al cuarto se lo sometió al aire contaminado antes y durante el embarazo.

Para simular las condiciones reales de exposición de mujeres a la polución del aire antes y durante el embarazo en ciudades como São Paulo, antes del embarazo se puso a los animales en contacto con aire contaminado durante una hora cinco veces por semana y durante tres semanas seguidas. A partir del sexto día de preñez, se los expuso siete veces por semana.

Las placentas de los animales se recolectaron al 19º día de embarazo, se las diseccionó y se las pesó con el fin de analizar los efectos de los contaminantes en su estructura y en el sistema hormonal renina-angiotensina (RAS) uteroplacentario.

Los resultados de los análisis indicaron que la exposición al aire contaminado antes y/o durante el embarazo disminuyó la masa, el tamaño y el área superficial de la placenta y provocó alteraciones en el sistema RAS.

Estudios anteriores indicaron que trastornos en ese sistema pueden llevar a una disminución del flujo sanguíneo uteroplacentario. Asimismo, la angiotensina II (AngII) –un péptido que forma parte de ese sistema– es un potente regulador de la migración y la invasión de trofoblasto –la capa de células epiteliales que forma la pared externa de la blástula de los mamíferos (blastocisto) y actúa en la implantación y la nutrición del embrión– al comienzo del embarazo.

La invasión de la vasculatura materna por el trofoblasto constituye un prerrequisito para el establecimiento de una placenta normal y la continuación del embarazo, según explicaron los investigadores.

“Constatamos que la exposición de las ratas preñadas a la contaminación antes y/o durante el embarazo provocó alteraciones en el sistema renina-angiotensina de los animales. Pero se hace necesario realizar nuevos estudios a los efectos de dilucidar mecanismos moleculares adicionales”, dijo Heimann.

Interferencia en la formación de la placenta

Los investigadores también analizaron los efectos de la exposición al aire contaminado en factores que influyen sobre el proceso de formación de la placenta, tales como el factor de crecimiento transformante beta 1 (TGF-β1) y el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF-A).

Diversos estudios sugirieron que el TGF-β1 cumple un papel en la invasión de la mucosa que recubre la cara interna del útero (endometrio). Y en los mamíferos, el TGF-β1 puede regular una variedad de funciones celulares que comprende la proliferación, la diferenciación, la muerte programada (apoptosis) y la invasión de células placentarias.

El VEGF-A también desempeña un papel en la formación de la placenta, al modular la angiogénesis uniéndose a sus dos receptores: tirosina cinasa 1 relacionada con fms (Flk-1) y tirosina cinasa 1 hepática fetal (Flt-1). Los análisis moleculares indicaron que la exposición al aire contaminado disminuyó el contenido de TGF-β1 y Flk-1 en la placenta de los animales.

La parte materna de la placenta de las ratas expuestas al aire contaminado antes del embarazo y al aire filtrado durante el embarazo, comparada con la de las que se pusieron en contacto con aire contaminado antes y durante el embarazo, exhibió una disminución de los niveles de angiotensina II (AngII) y de sus receptores AT1 (AT1R) y AT2 (AT2R).

En la fracción fetal de la placenta de las ratas expuestas al aire filtrado antes del embarazo y al aire contaminado durante el embarazo, al aire contaminado antes del embarazo y al aire filtrado durante el embarazo y al aire contaminado antes y durante a embarazo, los niveles de AngII también disminuyeron. Con todo, la AT1R aumentó en el grupo de animales expuestos al aire filtrado antes del embarazo y al aire contaminado durante el embarazo.

La expresión del gen VEGF-A fue menor en el grupo de ratas expuestas al aire contaminado antes y durante el embarazo en comparación con los animales puestos en contacto con el aire filtrado antes y durante el embarazo.

Estas alteraciones indican un posible compromiso de la invasión de trofoblasto y en la angiogénesis (la formación de nuevos vasos sanguíneos) de la placenta, según explicó Heimann.

“Esto puede tener consecuencias para la interacción entre la madre y el feto, como así también limitar la nutrición y el crecimiento fetal”, afirmó. 

Puede leerse el artículo intitulado Exposure to fine particulate matter in the air alters placental structure and the renin-angiotensin system (doi: 10.1371/journal.pone.0183314), de Sônia de Fátima Soto, Juliana Oliveira de Melo, Guilherme D’Aprile Marchesi, Karen Lucasechi Lopes, Mariana Matera Veras, Ivone Braga de Oliveira, Regiane Machado de Souza, Isac de Castro, Luzia Naôko Shinohara Furukawa, Paulo Hilario Nascimento Saldiva y Joel C. Heimann, en el siguiente enlace: journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0183314.