Le placenta est peut-être l’un des organes les moins bien connus du corps humain, mais il est important d’étudier la santé d’un fœtus en développement, car il en dépend. Des chercheurs de l’Iowa State University ont utilisé des modèles microfluidiques de l’organe – un placenta sur une puce – pour voir si, et dans quelle mesure, la caféine peut passer de la mère au bébé.

Avant que des êtres humains vivants ne soient impliqués, l’étude des maladies ou l’essai de nouveaux médicaments nécessitent habituellement des modèles animaux, mais les résultats ne se transmettent pas toujours. Une méthode relativement nouvelle conçue pour être plus précise et éviter d’utiliser des animaux repose sur ce que l’on appelle des organes sur puces – des recréations artificielles construites avec des systèmes microfluidiques et des cellules humaines. Dans le passé, ces systèmes ont été conçus pour imiter les organes comme les poumons, le cœur, les intestins et les muscles, ainsi que le placenta.

Dans le corps, le placenta alimente le fœtus en oxygène et en nutriments par le cordon ombilical, en plus d’éliminer les déchets de la circulation sanguine de l’enfant. Une mince barrière sépare la circulation sanguine de la mère de celle du fœtus, et il est important d’étudier quelles molécules peuvent traverser cette barrière et à quelles concentrations.

Dans ce cas, les chercheurs de l’État de l’Iowa ont conçu une puce qui fonctionne comme la barrière placentaire et ont testé comment les composés pouvaient la traverser. La puce est constituée de deux minuscules canaux de 100 microns de haut et 400 microns de large, séparés par une membrane poreuse biocompatible.

Ensuite, ils ont cultivé des cellules humaines de chaque côté de la membrane pour imiter les cellules de la mère et du fœtus. Le côté maternel a été représenté par des cellules trophoblastes (cellules qui forment une partie clé du placenta) tandis que les cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine ont été choisies pour tapisser le côté fœtal.

La dernière pièce du puzzle était le composé qui serait testé. Les chercheurs ont choisi la caféine, car elle est si courante dans notre alimentation et, bien qu’elle soit normalement inoffensive, elle pourrait poser des problèmes pour un fœtus en développement, puisqu’ils n’ont pas encore les bonnes enzymes pour la transformer.

Pour vérifier cela, les chercheurs ont ajouté de la caféine au côté maternel du placenta sur une puce et ont surveillé les changements pendant sept heures et demie. Ils ont commencé avec une concentration sécuritaire de 0,25 milligramme par millilitre et ont constaté qu’après 6,5 heures, la concentration du côté maternel était tombée à 0,1513 mg par ml.

Il est important de noter qu’une concentration de 0,0033 mg a été enregistrée du côté fœtal au bout de cinq heures. Cela indique que la caféine peut effectivement traverser la barrière placentaire.

Bien sûr, le modèle lui-même n’est toujours pas parfait, car il ne tient pas compte de l’ensemble du corps. D’autres projets ont tenté de mettre en réseau ces dispositifs imitant les organes pour créer des corps entiers sur puces, qui peuvent fournir un contexte plus large et permettre des comparaisons plus étroites avec la réalité.

Néanmoins, les chercheurs affirment que les résultats suggèrent que la caféine et d’autres substances similaires qu’une femme enceinte pourrait consommer pourraient nécessiter une étude plus approfondie.

https://www.news.iastate.edu/news/2019/02/18/placenta-on-a-chip

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/gch2.201800112