Распространенный ароматизатор для электронных сигарет — ванилин — может нарушать нормальное развитие эмбриона у беременных женщин, которые используют вейпы. К такому выводу пришли исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде (UC Riverside).

Результаты работы, опубликованные 12 августа в журнале Human Reproduction, дают возможное объяснение ранее замеченной связи между вейпингом, трудностями с зачатием и выкидышами.

Исследование проводилось в лаборатории с использованием человеческих эмбриональных стволовых клеток, которые аналогичны клеткам эмбриона человека на стадии развития около трех недель. Ученые подчеркивают, что их результаты не доказывают, что аналогичные эффекты происходят в организме женщин или развивающихся эмбрионов.

«О влиянии вейпинга на развивающиеся эмбрионы у беременных женщин, использующих электронные сигареты, известно очень мало, — отметила Пру Тэлбот, профессор кафедры молекулярной клеточной и системной биологии UCR, возглавившая исследование. — Мы предприняли это исследование, чтобы определить, может ли ванилин, химический ароматизатор, часто используемый в электронных сигаретах в высоких концентрациях, негативно влиять на развитие ранних эмбрионов человека».

Ученые подвергли эмбриональные стволовые клетки воздействию различных концентраций ванилина — от низких (наномолярных) до высоких (микромолярных). Они также проверили клетки с антагонистом TRPV4 (веществом, блокирующим связывание ванилина), антителом, блокирующим активность TRPV4, и комбинациями ванилина с этими веществами.

Эмбриональные стволовые клетки являются плюрипотентными, то есть могут развиваться практически в любой тип клеток организма. В норме они дают начало трем основным типам клеток: энтодерме, эктодерме и мезодерме.

«Мы обнаружили, что микромолярные концентрации, как правило, убивали клетки, — сообщила Тэлбот. — Наномолярные концентрации приводили к потере плюрипотентности, то есть способности развиваться во все типы клеток. Ванилин также заставлял стволовые клетки дифференцироваться в энтодерму, а не в эктодерму или мезодерму. Энтодерма — это эмбриональная ткань, дающая начало слизистой оболочке кишечника и дыхательным тканям. Эти изменения потенциально очень серьезны и могут препятствовать нормальному развитию эмбрионов».

Блокирование канала TRPV4 антагонистом предотвращало эти эффекты, что указывает на этот канал как на механизм воздействия ванилина на клетки.

«Наши данные показывают, что наномолярные концентрации ванилина достигнут эмбриона у беременных женщин, которые вейпят, — пояснила Тэлбот. — При наномолярных концентрациях ванилин связывается с каналом TRPV4 на поверхности эмбриональных клеток, вызывая быстрый приток кальция — сигнальной молекулы. Кальций, в свою очередь, активирует последующие события, которые приводят к потере плюрипотентности и дифференцировке эмбриональных стволовых клеток в энтодерму».

Тэлбот отметила, что здоровое развитие эмбриона зависит от формирования стволовыми клетками всех трех первичных типов клеток. Если бы эмбриону не удалось сформировать эктодерму, нервная система не развилась бы, а без мезодермы многие другие ткани, включая мышцы, также не сформировались бы должным образом.

«Женщины не обязательно знают, какие химические вещества содержатся в продуктах для вейпинга, — добавила Тэлбот. — Наши данные позволяют предположить, что им следует быть осторожными, и врачи должны советовать им не вейпить во время беременности, особенно если у них есть проблемы с зачатием или случались выкидыши. Регуляторная политика обычно основывается на данных, полученных на взрослых или взрослых клетках. Однако пренатальные стадии развития обычно наиболее чувствительны к химическим веществам окружающей среды».

Исследователи считают, что регулирующим органам следует рассмотреть возможность требования к производителям электронных сигарет раскрывать ингредиенты на упаковке продукции.

Ранее команда изучала ментоловый ароматизатор в электронных сигаретах и обнаружила, что он способствует респираторным заболеваниям у людей. В настоящее время ученые исследуют WS-23 — синтетическое охлаждающее химическое вещество, часто используемое в продуктах для вейпинга, а также изучают, как ментол и WS-23 влияют на дифференцировку эмбриональных клеток.

Исследователи предупреждают, что текущее исследование не оценивает эффекты повторного или кумулятивного воздействия ванилина в течение дней, недель, месяцев или лет. «Эффект от долгосрочного воздействия может быть выше», — заключила Тэлбот.

Исследование было поддержано грантами Программы исследований заболеваний, связанных с табаком, и Калифорнийского института регенеративной медицины.