Łożysko pełni fundamentalną rolę w regulacji wymiany składników odżywczych, gazów oraz produktów przemiany materii pomiędzy organizmem ciężarnej a rozwijającym się płodem. Szczególnie istotne są pierwsze 90 dni ciąży, gdy rozpoczyna się organogeneza i rozwijające się tkanki są wyjątkowo wrażliwe na czynniki środowiskowe. Choć łożysko wyposażone jest w mechanizmy barierowe, które mają chronić płód przed przenikaniem substancji szkodliwych, per- i polifluoroalkilowe substancje (PFAS) mogą akumulować się w organizmie, zaburzać rozwój płodu, a w skrajnych przypadkach zwiększać ryzyko poronienia.
Jak podkreśla dr Violeta Stojanovska z UFZ, główna autorka i kierownik badania, dokładna ocena ryzyka wymaga precyzyjnego dokumentowania narażenia na PFAS, zwłaszcza w pierwszym trymestrze ciąży. Dotychczasowa wiedza w tym zakresie była ograniczona – większość badań opierała się na oznaczeniu PFAS we krwi lub w łożysku pozyskiwanym dopiero pod koniec ciąży, bądź na modelach komórkowych wykorzystujących pojedyncze związki, a nie rzeczywiste mieszaniny PFAS.
Nowatorskie podejście badawcze – analiza łożysk z pierwszego trymestru
W najnowszym badaniu, przeprowadzonym we współpracy z Dessau Municipal Hospital (akademickim szpitalem Brandenburg Medical School), naukowcy z UFZ zastosowali odmienne podejście. Z tkanek łożysk z pierwszego trymestru 31 kobiet wyizolowano sześć związków PFAS: perfluorononanoic acid, perfluorooctanesulfonic acid, perfluorobutanoic acid, perfluorooctanoic acid, perfluorohexanesulfonic acid oraz perfluorodecanoic acid.
Jak wyjaśnia pierwsza autorka badania, doktorantka Yu Xia, wybrano te związki nie tylko ze względu na ich wysokie stężenia wykrywane w analizowanych łożyskach, lecz również dlatego, że literatura naukowa sugerowała ich możliwy wpływ na komplikacje położnicze. Na ich bazie opracowano mieszaninę PFAS odzwierciedlającą realną ekspozycję, którą następnie testowano w trójwymiarowym modelu trofoblastu.
Zastosowanie modelu 3D – lepsze odwzorowanie wczesnego rozwoju łożyska
Trofoblasty to komórki łożyskowe, które we wczesnej ciąży wnikają w tkanki matki, nawiązując kontakt z jej krwiobiegiem. Model 3D pozwala na ich wzrost w strukturze sferycznej, co znacznie lepiej oddaje rzeczywistą architekturę rozwijającego się łożyska niż klasyczne hodowle 2D.
Badacze przy użyciu tych modeli oceniali kluczowe funkcje łożyskowe, m.in. zdolność trofoblastów do inwazji, produkcję hormonów oraz ekspresję genów regulujących proliferację i apoptozę.
PFAS zakłócają funkcjonowanie trofoblastów
Po ekspozycji na mieszaninę PFAS trofoblasty wykazywały wyraźne zaburzenia funkcjonalne:
- osłabioną zdolność inwazji w tkanki matki – proces kluczowy dla zapewnienia efektywnego transportu składników odżywczych do płodu
- zaburzony balans pomiędzy proliferacją a apoptozą, niezbędny dla prawidłowego kształtowania łożyska
- obniżoną produkcję β-hCG, pierwszego hormonu łożyskowego, krytycznego dla utrzymania ciąży i prawidłowej regulacji hormonalnej
Zmniejszenie poziomu β-hCG może świadczyć o zakłóceniach w regulacji hormonalnej i potencjalnie wskazywać na zaburzenia przebiegu ciąży. Jak zauważa dr Stojanovska, choć zmiany te mogą wydawać się subtelne, ich suma może mieć istotny wpływ na przebieg ciąży.
Ryzyko dla zdrowia łożyska i rozwijającego się płodu
Prof. Ana Zenclussen, kierująca UFZ Department of Environmental Immunology, podkreśla, że wyniki jednoznacznie wskazują na szkodliwy wpływ mieszaniny PFAS na funkcje trofoblastów, a tym samym na potencjalne zagrożenia dla zdrowia łożyska i prawidłowego przebiegu ciąży. Modele 3D stanowią cenne narzędzie umożliwiające bardziej wiarygodną ocenę ryzyka związanego z ekspozycją na PFAS.
Źródło: Environmental Research, Real-life per- and polyfluoroalkyl substances mixture impairs placental function: insights from a trophoblast spheroid model
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.envres.2025.123037
