Le placenta humain constitue une interface multifonctionnelle entre les circulations maternelle et fœtale. Outre ses rôles dans les échanges de nutriments et de gaz, l'élimination des déchets et la production hormonale, il agit comme une barrière sélective censée protéger le fœtus des xénobiotiques auxquels la mère est exposée. Cette protection n'est toutefois pas absolue : de nombreuses substances peuvent s'accumuler dans les cellules placentaires ou franchir cette barrière pour atteindre la circulation fœtale. Étudier l'impact des polluants sur cet organe revêt donc une importance particulière, d'autant que les données restent rares concernant l'exposition durant la fenêtre sensible de la grossesse, et plus encore s'agissant de la co-exposition à plusieurs contaminants.
Les travaux se sont concentrés sur deux polluants atmosphériques fréquents et issus de sources d'émission communes, retrouvés notamment dans le sang maternel : le benzo(a)pyrène (BaP), hydrocarbure aromatique polycyclique classé par le Centre international de recherche sur le cancer comme agent cancérogène, mutagène et reprotoxique pour l'humain, et les nanoparticules de dioxyde de cérium (CeO2 NP). L'objectif était de cartographier les principales voies de signalisation modulées après exposition au BaP seul, aux CeO2 NP seules, puis en co-exposition. Le modèle reposait sur des explants de villosités choriales et sur des cytotrophoblastes villeux isolés de placenta humain à terme. Ces cellules primaires, capables de fusionner spontanément en syncytiotrophoblaste après 24 à 48 heures de culture, reflètent mieux les conditions physiologiques que les lignées trophoblastiques classiques. Les analyses ont combiné Western blot, dosage de l'hCG par ELISA, étude des voies du stress cellulaire, RT-qPCR et immunohistochimie sur coupes tissulaires.
À des doses non toxiques, le BaP est bioactivé par les enzymes de métabolisation des xénobiotiques dépendantes du récepteur AhR, ce qui entraîne des dommages à l'ADN, marqués par une augmentation de γ-H2AX, la stabilisation du facteur de transcription de stress p53 et l'induction de sa cible p21. En co-exposition avec les CeO2 NP, ces effets sont reproduits, à l'exception de l'augmentation de γ-H2AX. Ce résultat suggère que les nanoparticules de dioxyde de cérium modulent l'effet génotoxique du BaP. Par ailleurs, les CeO2 NP, seules comme en combinaison, entraînent une diminution de Prx-SO3, signe d'un effet antioxydant.
Cette étude est la première à identifier les voies de signalisation modulées après co-exposition à ces deux polluants courants dans l'environnement. En caractérisant les variations d'acteurs cellulaires majeurs de la détoxification des xénobiotiques (AhR, CYP1A1), du stress cellulaire et de la génotoxicité (p53, p21, γ-H2AX), de la réponse à l'hypoxie (HIF) et de la réponse au stress oxydant (Prx-SO3), les auteurs ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude des mécanismes par lesquels ces deux polluants atmosphériques très répandus altèrent le développement et le fonctionnement placentaires chez la femme enceinte.