Les substances per- et polyfluoroalkyle (PFAS), les produits chimiques artificiels qui s’accumulent dans le corps au fil du temps, ont été liés à la maladie du foie et au cancer, mais il n’est pas encore clair comment ils causent des dommages. Des chercheurs de la Keck School of Medicine of USC ont utilisé un modèle de laboratoire du foie humain pour analyser les changements au niveau cellulaire, constatant que certains APF ont déclenché une accumulation de graisse et d’autres ont causé des dommages cellulaires liés au cancer.
L’étude est publiée dans la revue Environnement International.
Le foie élimine les toxines du sang, ce qui le rend particulièrement vulnérable aux APF, qui entrent dans le corps par eau potable contaminée, emballage alimentaire et produits de consommation. Bien que les recherches antérieures aient lié les APF aux problèmes hépatiques chez les personnes et les modèles animaux, l’entraînement de la biologie sous-jacente a été plus difficile.
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé des sphéroïdes, des modèles 3D sophistiqués qui recréent la structure du foie à l’aide de cellules de donneurs humains. Cette approche donne une vue détaillée des interactions cellulaires et permet aux informations de se déplacer plus rapidement vers des applications cliniques.
« Nous avons développé un nouveau cadre pour analyser comment les PFA affectent le foie au niveau cellulaire et moléculaire, où nous avons exposé les cellules hépatiques humaines à quatre types de PFA en laboratoire, puis mesuré les changements dans l’expression des gènes et la construction de la médecine de la recherche sur la médecine de la médecine et l’auteur principal de l’étude.
Chaque substance a eu un effet différent sur les cellules hépatiques, mais les quatre ont interféré avec les processus immunitaires et perturbé la communication entre les cellules. Les chercheurs ont également observé des différences dans la façon dont les cellules hépatiques des donneurs masculins et féminines ont répondu à l’exposition aux PFA. Les résultats peuvent aider à éclairer les essais cliniques visant à réduire les dommages des APF, mais ils mettent également en évidence le besoin urgent de limiter l’exposition individuelle.
Comprendre le mécanisme
Pour explorer le lien entre le PFAS et la santé du foie au niveau cellulaire, les chercheurs ont utilisé des sphéroïdes hépatiques, des modèles miniatures du foie fabriqués à partir de cellules de 10 donneurs humains (cinq hommes et cinq femmes). Dans le laboratoire, ils ont exposé les sphéroïdes à quatre types de PFAS couramment trouvés à des niveaux élevés dans le sang: l’acide perfluorooctanoïque (PFOA), l’acide perfluorohexanesulfonic (PFHX), l’acide perfluorooctanesulfonique (PFOS) et l’acide perfluoronanoïque (PFNA). Chaque produit chimique a été testé séparément pour déterminer ses effets spécifiques sur les cellules hépatiques.
Après sept jours d’exposition, les chercheurs ont séparé les sphéroïdes en cellules individuelles pour analyse. Ils ont utilisé le séquençage d’ARN unique pour analyser l’expression des gènes et une méthode basée sur le colorant pour mesurer l’accumulation de graisse dans les sphéroïdes au microscope.
Les quatre PFAS ont interrompu la signalisation cellulaire et les fonctions immunitaires, mais les changements exacts variaient d’un produit chimique à l’autre. Le PFOA et les PFHX ont augmenté l’accumulation de graisses – PFOA en faisant produire plus de graisses et des PFHX en faisant retenir les cellules des cellules.
« Ce sont des processus cellulaires différents avec le même résultat », a déclaré Maretti-Mira. « Comprendre le mécanisme exact est ce qui peut finalement nous permettre de concevoir des interventions ciblées. »
Le SPFO et le PFNA ont déclenché des changements liés au cancer dans les cellules, mais le PFNA a eu un effet plus fort, augmentant l’activité dans les voies cellulaires liées à l’inflammation, au stress oxydatif et à la réparation de l’ADN. Parmi les cellules exposées au PFNA, 61,3% ont montré des changements de gènes liés au cancer.
Les chercheurs ont également constaté que les cellules hépatiques des donneurs masculins et féminines réagissaient différemment à l’exposition aux PFA. Le PFOA a des effets plus forts sur les cellules hépatiques femelles, tandis que les PFO ont eu des effets plus forts sur les cellules des donneurs masculins. Ces résultats suggèrent que les mécanismes biologiques des lésions hépatiques peuvent varier selon le sexe, ce qui pourrait indiquer différentes stratégies de traitement.
Réduire les dommages des PFAS
Une meilleure compréhension de la façon dont les PFA nuisent au foie est une étape importante vers le développement de traitements ciblés. Certains médicaments, y compris ceux qui régulent la façon dont le foie traite les graisses, sont déjà approuvés par la Food and Drug Administration des États-Unis et pourraient bientôt être testés pour traiter les lésions hépatiques liées au PFAS.
Les résultats soulignent également la nécessité de limiter l’exposition aux PFAS, à la fois grâce à des réglementations plus fortes et à des actions individuelles, a déclaré Maretti-Mira.
« Ces produits chimiques changent notre corps et nous ne pouvons pas attendre que les réglementations gouvernementales prennent effet. Soyez conscient de la façon dont vous pouvez être exposé et essayez de limiter cette exposition », a-t-elle déclaré, notamment en buvant uniquement de l’eau filtrée et en évitant les ustensiles de cuisine antiadhésifs.
Maretti-mira et ses collègues analysent désormais les données d’une étude de suivi qui a testé les effets combinés de PFOA, PFHX, SPFO et PFNA sur les cellules hépatiques humaines.
