L'exposition au bisphénol A (BPA), un produit chimique industriel utilisé pour fabriquer certains plastiques et résines, les revêtements intérieurs des boîtes de conserve et des bouchons de bouteilles, le papier thermique utilisé dans les reçus des magasins, les scellants dentaires, etc., est une préoccupation en raison des effets néfastes possibles sur la santé. , y compris une réduction de la fertilité.
Une étude réalisée à la Harvard Medical School (HMS) aux États-Unis par Maria Fernanda Hornos Carneiro et son groupe de recherche montre que les effets nocifs du BPA peuvent être inversés en administrant un supplément appelé CoQ10 (coenzyme Q10), une substance produite naturellement par le corps humain et trouvé dans le boeuf et le poisson. Hornos Carneiro est un ancien boursier de la Fondation de recherche de São Paulo – boursier FAPESP.
L'article publié dans la revue La génétique est le premier à présenter cette stratégie pour inverser les effets du BPA dans l'organisme. Dans cette étude, les chercheurs ont testé l'action antioxydante de CoQ10 sur des nématodes de l'espèce Caenorhabditis elegans exposés au BPA.
En tant qu'excellent antioxydant, CoQ10 est un donneur d'électrons. En faisant don de ses électrons, il stabilise les radicaux libres, réduisant le stress oxydatif et les dommages cellulaires causés par le BPA.
« Le BPA a un potentiel d'oxydation car il est chimiquement instable et produit des espèces réactives d'oxygène et d'azote. Lorsque les réserves d'antioxydants dans les cellules (donneurs d'électrons) s'épuisent, la quantité d'oxygène et d'azote réactifs augmente. En raison de leur instabilité chimique, ils » braconnent « les électrons des mitochondries et d'autres organites cellulaires, des membranes cellulaires, des protéines et même de l'ADN, endommageant les cellules de manière significative et pouvant entraîner la mort des cellules. Si ce problème s'aggrave, il constitue une menace majeure pour l'organisme « , a déclaré Hornos Carneiro.
L'étude a mesuré le nombre d'œufs fécondés pondus et éclos et le nombre de descendants ayant atteint l'âge adulte. Les problèmes détectés peuvent être comparés à la difficulté de tomber enceinte, aux fausses couches et aux anomalies chromosomiques chez l'homme.
Le BPA est un contaminant chimique qui agit comme un perturbateur endocrinien, provoquant un stress oxydatif cellulaire (un déséquilibre entre les molécules oxydantes et antioxydantes), qui entraîne des dommages aux gamètes et aux embryons. Dans l'étude, les vers exposés au BPA et à la CoQ10 ont présenté des taux de mortalité des ovules plus faibles, moins de bris d'ADN et moins d'anomalies des chromosomes pendant la division cellulaire, ainsi qu'un moindre stress oxydatif cellulaire. «
Maria Fernanda Hornos Carneiro, chargée de recherche, Harvard Medical School
Dans l'expérience, les vers ont été exposés à différentes combinaisons de BPA, CoQ10 et d'un solvant (DMSO): solvant uniquement, solvant et CoQ10, BPA uniquement et BPA plus CoQ10.
La quantité d'exposition au BPA a imité la quantité estimée chez l'homme. «Nous savons qu'il est pratiquement impossible d'éviter l'exposition au BPA et à des contaminants similaires de nos jours, nous avons donc cherché une stratégie pour minimiser les dommages causés.
De nombreuses études ont montré que l'âge réduit la fertilité chez les femmes, et parce que l'exposition au BPA (et à d'autres perturbateurs endocriniens) se produit tout au long de la vie, il n'est pas encore possible d'estimer séparément dans quelle mesure l'infertilité observée est due à l'exposition à des produits chimiques toxiques dans l'environnement extérieur. et combien est dû au vieillissement « , a déclaré Hornos Carneiro.
Les nématodes utilisés dans l'étude étaient transgéniques, avec une séquence de protéines fluorescentes insérée dans leur ADN pour permettre l'observation in vivo de l'expression des protéines. Des anticorps fluorescents ont également été utilisés, ainsi que des techniques avancées de microscopie et de biologie moléculaire.
Les chercheurs ont ainsi pu observer en temps réel les effets produits aux niveaux cellulaire et moléculaire au cours du processus de division cellulaire (méiose) et de formation d'embryons chez les vers.
Imitation des œstrogènes
Selon Hornos Carneiro, la structure chimique du BPA est similaire à celle de l'œstrogène, une hormone sexuelle féminine qui joue un rôle clé dans l'ovulation. En conséquence, le BPA peut se lier aux récepteurs des œstrogènes chez l'homme, entraînant un certain nombre d'effets importants.
« Selon les tissus, les effets peuvent être pro-œstrogéniques ou anti-œstrogéniques, avec un impact non seulement sur le système reproducteur mais également sur d'autres systèmes et processus qui sont importants pour la santé d'une personne », a-t-elle déclaré.
Hornos Carneiro est actuellement professeur à l'École de chimie et de pharmacie de l'Université pontificale catholique du Chili. Elle a mené l'étude à l'École de sciences pharmaceutiques Ribeirão Preto de l'Université de São Paulo (FCFRP-USP) au Brésil avec le soutien d'une bourse FAPESP pour un stage de recherche postdoctorale à l'étranger.
Rupture de l'ADN et dysfonctionnement mitochondrial
Selon Hornos Carneiro, l'exposition des vers au BPA seul a entraîné davantage de cassures de l'ADN. « Cela était potentiellement dû à l'action d'espèces réactives de l'oxygène formées à la suite de la présence du contaminant dans l'organisme », a-t-elle déclaré. « Nous avons constaté que les cassures n'étaient pas correctement réparées dans ce groupe de vers. »
Les dommages ont été observés en surveillant une protéine impliquée dans la rupture et la réparation de l'ADN lorsque du matériel génétique est échangé entre des chromosomes homologues pendant la méiose.
Cet échange de matériel génétique, connu sous le nom de croisement, est important pour accroître la diversité génétique et stimuler l'évolution. « Une hypothèse est que l'augmentation de la rupture de l'ADN (et des réparations inefficaces) était due à une augmentation du stress oxydatif des gonades provoqué par le BPA », a-t-elle déclaré.
Une autre constatation a été que la dysfonction mitochondriale a augmenté. Les mitochondries sont des organites producteurs d'énergie dans les cellules. « En raison du stress oxydatif, le potentiel de la membrane mitochondriale a été significativement modifié dans les vers exposés uniquement au BPA, tandis que dans le groupe qui a reçu le supplément de CoQ10, ce marqueur a été beaucoup amélioré », a déclaré Hornos Carneiro.
Effet sur les embryons
L'effet du BPA sur les embryons a également été étudié dans cette expérience. En tant qu'hermaphrodite, C. elegans s'auto-féconde et il est donc possible d'observer dans ses gonades tous les stades de développement des cellules germinatives dans la méiose jusqu'à la formation du corpuscule et de l'embryon polaire.
« Dans l'étude, nous avons observé la formation d'embryons in vivo en utilisant une technique appelée imagerie en direct », a expliqué Hornos Carneiro. « La référence pour l'analyse de la survenue de défauts était la première division cellulaire (le moment précis où l'embryon unicellulaire se divise en deux). Dans le groupe exposé uniquement au BPA, un plus grand nombre de défauts ont été observés, comme la formation de chromatine ponts et arrêt de la division cellulaire. «
La source:
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
Référence de la revue:
Carneiro, M. F. H., et al. (2020) Le CoQ10 antioxydant rétablit la fertilité en sauvant les dommages à l'ADN oxydatif induit par le bisphénol A dans la cénorhabdite elegans Germline. La génétique.
