DS0403 - Exploration des systèmes et organes leur fonctionnement normal et pathologique : physiologie, physiopathologie, vieillissement

Mild analgesics and the differentiation of the human foetal ovary foetal ovary – ACETAMINOV

Impact de l’exposition in utero aux antalgiques sur le développement des ovaires fœtaux

Beaucoup de femmes rapportent avoir consommé des antalgiques (paracétamol, aspirine, ibuprofène..) pendant leur grossesse. Or, des données récentes suggèrent que ces médicaments pourraient avoir des effets sur les capacités endocrines et la lignée germinale sur le testicule fœtal, mais les éventuels effets sur l’ovaire n’ont pas été étudiés.

Evaluation et caractérisation des effets des antalgiques sur la différenciation ovarienne

Les effets tératogènes de certains médicaments ont par le passé donné lieu à des scandales de santé publique (distilbène, thalidomide, dépakine). Les médicaments luttant contre la fièvre et la douleur sont sur le marché depuis des décennies, pour beaucoup en vente libre. Si leurs effets bénéfiques et leur efficacité sont reconnus, leurs effets secondaires et les risques sont pour certains moins connus. Cela vient en partie de la méconnaissance de leur(s) mécanisme(s) d’action. Cette sous-évaluation de la balance bénéfice/risque est inquiétante, notamment pour la population des femmes enceintes. Ces 10 dernières années, des inquiétudes sont apparues vis-à-vis d’une possible association entre la consommation d’antalgiques, notamment le paracétamol, par la femme enceinte, et la survenue de troubles, maladies, et malformations du nouveau né (asthme, troubles de l’attention, cryptorchidie..). Si l’impact direct de ces médicaments sur le testicule commence à être mieux connu, celui sur le développement ovarien reste sous-étudié. Le projet Acetaminov a pour objectif d’évaluer et de caractériser les éventuels effets d’une exposition des embryons aux antalgiques couramment utilisés par les femmes enceintes sur le développement de l’ovaire fœtal humain

Les approches in vivo n’étant pas possibles, nous avons choisi de collecter des ovaires issus d’interruptions volontaires de grossesse pour les exposer in vitro à ces médicaments. Les fragments d’organes sont cultivés pendant 7 jours soit dans des conditions contrôles, soit en présence de paracétamol, d’ibuprofène ou d’aspirine. Différentes concentrations proches des concentrations circulantes connues sont testées. A l’issue de la culture, la mort et la prolifération cellulaires, les proportions des différentes populations cellulaires, les expressions des gènes et la qualité du matériel génétique sont analysés dans les fragments ovariens

Dans une première partie du projet, nous avons mis en évidence des effets délétères de l’ibuprofène sur le développement ovarien. L’ibuprofène, à des concentrations pertinentes en termes d’exposition humaine, diminue le nombre de cellules, augmente la mort cellulaire, diminue la proportion des cellules en prolifération et diminue la proportion et le nombre de cellules de la lignée germinale. Ces effets sont détectables dès 2 jours d’exposition, et certains des effets sont encore visibles 5 jours après arrêt de l’exposition.
Le paracétamol induit des effets plus ténus sur le tissu ovarien humain, non spécifiques de la lignée germinale, et ces effets ne sont détectés qu’après 12 semaines de développement.
Pour pouvoir analyser l’existence de fenêtres de sensibilité, nous utilisons le modèle rat. Nous avons pu dans une première étape découvrir une différence de sensibilité au paracétamol entre deux souches de rats couramment utilisés en toxicologie.

La perspective finale de ce projet est d’évaluer l’impact d’une exposition aux antalgiques sur le développement des ovaires du fœtus, de caractériser les éventuels effets, de déterminer des populations cellulaires sensibles, d’identifier d’éventuelles fenêtres de sensibilité. Du point de vue scientifique, l’enjeu majeur de ce projet est de mieux connaître l’action de ces molécules sur les organes en développement, et d’appréhender les mécanismes d’action de médicaments couramment utilisés. Les données de caractérisation d’éventuels dangers concernant l’exposition des fœtus à des médicaments couramment utilisés par les femmes enceintes représentent aussi un enjeu majeur en termes de santé publique, du point de vue des autorités compétentes en réglementation, mais aussi en communication et éducation de la population.

L’article montrant les effets de l’ibuprofène sur l’ovaire humain, publié en février 2018, a été sélectionné par l’éditeur en chef de la revue pour présentation à la presse. Il a suscité de nombreux articles et interviews de vulgarisation de par le monde.
Les résultats obtenus sur l’ibuprofène et le paracétamol ont été discutés au sein d’une réunion d’un groupe de travail international sur les antalgiques au cours de la grossesse (mai 2017). Ces résultats ont par ailleurs été communiqués aux autorités compétentes (agence nationale pour la sécurité du médicament) au cours d’une réunion dédiée aux antalgiques pendant la grossesse et leur(s) effet(s) sur le tractus urogénital (janvier 2017).

Since the early 50s, paracetamol (acetaminophen) is very popular among non-prescription painkillers, which is why it is one of the most widely used drugs in the world. Of particular concern in the context of this application is that more than half of pregnant women in the Western world report intake of mild analgesics, especially acetaminophen, for treatment of pain and fever. During pregnancy, only paracetamol is recommended for the treatment of pain and fever. However, recommendations for the use of analgesics family of non-steroidal anti-inflammatory drugs for the treatment of these symptoms during the first trimester of pregnancy are more flexible, although organogenesis begins. A large body of evidence argues for a fetal origin of reproductive disorders observed in adulthood. These disorders, grouped under the terms “Testis dysgenesis syndrome” and “Ovarian dysgenesis Syndrome”, include congenital malformations of the male genital tract like cryptorchidism and hypospadias, increased incidence of infertility and of testicular cancers in the male, and increased incidence of infertility, endometriosis, disorders of the uterus and of the ovary such as premature ovarian failure and polycystic ovarian syndrome in the female. Analgesics have recently been identified as a new family of endocrine disruptors in the male, as evidenced by epidemiological and in utero and ex vivo experiments in rats. We have identified that several analgesics (paracetamol, aspirin, indomethacin) disturbed ex vivo the endocrine capabilities of the human fetal testis. However, if the risk is now established in the male, to date, the risk assessment of analgesic consumption during pregnancy on the development of fetal ovary has not been investigated. Other families of endocrine disruptive compounds, such as Bisphenol A, have been shown to modify the endocrine capabilities of the fetal testis but to impact the germ cell lineage in the ovary. Indeed, the human fetal ovary undergoes major morphogenetic events in the germ cell lineage including mitosis, meiosis, and epigenetic programming during the first and second trimesters of pregnancy. Altogether, these data urge for an investigation on the effects of analgesics on the development of human fetal ovaries, with a special emphasis on the germline. The specific aims of this proposal are i) to enlarge risk assessment of mild-analgesic exposure on the development of the human fetal ovary, ii) to finely characterize the effects of these molecules, for instance in terms of dose, duration of exposure and windows of sensitivity, on the fetal ovary and iii) to understand their mechanism(s) of action at the ovarian level. The experimental strategy of this proposal is to i) investigate the impact of analgesic on the development of human ovaries during the first trimester of pregnancy, when the germ line switches from mitosis to meiosis, ii) address whether windows of sensitivity exist by using in utero exposure in the rat experimental model and xenografting of human fetal ovaries into nude mice, iii) investigate what are the intimate mechanisms of action of analgesics at the RNA level by using high throughput sequencing, and iv) address possible silent long-lasting effect of analgesics at the DNA level. The ACETAMINOV proposal contributes to the exploration of the physiological and pathological ovarian differentiation, especially during the vulnerable phase of fetal life, thus integrating to public health policies.

Project coordinator

Madame séverine MAZAUD-GUITTOT (Institut de Recherche en santé, environnement et travail)

The author of this summary is the project coordinator, who is responsible for the content of this summary. The ANR declines any responsibility as for its contents.

Partner

Irset-Inserm U1085 Institut de Recherche en santé, environnement et travail

Help of the ANR 277,385 euros
Beginning and duration of the scientific project: September 2015 - 48 Months

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