Exposições ambientais pré-natal, mecanismos epigenéticos e placentários como resposta e a relação com desfechos de crescimento e neurodesenvolvimento

• Autor(a) principal: Colovati, Veronica Luiza Vale Euclydes
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5142/tde-11062021-101503/
• topic: Células-tronco pluripotentes induzidas; Desenvolvimento fetal; DNA methylation; Efeitos tardios da exposição pré-natal; Epigenética; Epigenetics; Fetal development; Gravidez; Induced pluripotent stem cell culture; Metilação de DNA; Placenta; Placenta; Pregnancy; Prenatal exposure delayed effects

A gestação é reconhecidamente um período de alta vulnerabilidade para o sistema nervoso central. Exposições de estresse ambiental (fumo, estresse psicossocial, tóxicos, etc.) têm sido associadas a comprometimento do crescimento à alterações e na trajetória do neurodesenvolvimento. Desse modo, intervenções na gestação têm reportado resultados promissores. Mecanismos epigenéticos, como a metilação do DNA (DNAm), estão associados tanto a exposição aos estressores gestacionais como a desfechos neonatais e vulnerabilidade para transtornos mentais. Nesse sentido, é fundamental considerar o órgão interlocutor entre mãe-feto e ambiente, a placenta. A complexidade e as especificidades celulares da placenta humana são pouco conhecidas por falta de modelos de cultura, dessa maneira, essa tese conta com 3 objetivos principais: 1) Avaliar se alterações de metilação do DNA poderiam mediar a associação entre exposição a estresse intra-útero e desfechos neonatais de crescimento, 2) Avaliar se alterações no padrão de metilação do DNA poderiam mediar a associação entre uma intervenção gestacional precoce e desfechos do neurodesenvolvimento e 3) Avaliar modelo de cultura de células-tronco de pluripotência induzidas (do inglês, induced pluripotent stem cell, iPS) para diferenciação em trofoblastos para compreensão das vias relacionadas ao início do desenvolvimento placentário. Microarranjos da Illumina Methylation BeadChip 450k, foram usados nas amostras de sangue do cordão umbilical (SCU) e analisados pelos pacotes Minfi e ChAMP. O relógio epigenético (RE) estimou a idade gestacional (IG) a partir da metilação em sítios específicos (Knight e col., 2016), e, as diferenças entre o RE e IG (? idade), foram obtidas para avaliar uma possível aceleração ou desaceleração frente a IG. Para responder ao objetivo 1, avaliamos dados de estresse gestacional, DNAm e as medidas antropométricas ao nascimento (inseridas no WHO Anthro Survey Analyzer), coletadas no estudo transversal ROC (n=83). Essas medidas foram interpretadas como proxy de qualidade de vida fetal. Observamos que a aceleração do RE (RE < IG) associou a menores índices de crescimento. A exposição a diferentes fatores de risco deu origem a um escore de exposição em escala crescente. Separando as mães em grupo de maior e menor exposição a estressores, mães com os maiores escores de estresse tinham crianças menores, contudo, essa associação não foi mediada pelo RE. Para responder ao objetivo 2, avaliamos dados de uma subamostra com coleta do SCU (n=29) de um Ensaio Clínico Randomizado, que propõe uma intervenção precoce na gestação, por visitas domiciliares de enfermeiras a gestantes de alta vulnerabilidade social. As medidas de neurodesenvolvimento foram obtidas aos 12 meses de vida. Tanto sítios específicos, quanto a região diferencialmente metilada do PF4 mediaram a associação entre a intervenção no período gestacional e o domínio cognitivo das crianças aos 12 meses. Para responder ao objetivo 3, devido às limitações de se obter células placentárias humanas no início da sua diferenciação, desenvolvemos um modelo de cultura de iPS não-dependente de BMP4 que se assemelha com células trofoblásticas, especialmente o citotrofoblasto. Concluímos que, as situações estressoras estão associadas a padrões de DNAm, e que podem ser interpretados como mediadores ou marcadores de diferentes exposições ambientais. Ademais, acreditamos que algumas lacunas podem ser preenchidas na integração das exposições ambientais, DNAm e mecanismos placentários com o novo modelo de cultura de iPS desenvolvido, especialmente associados aos comprometimentos da diferenciação de células trofoblásticas