olycystic Ovarian Disease: Considerations Effects of maternal smoking on placental function and morphology Pand perinatal complications Abstract Resumo O objetivo deste artigo é destacar os efeitos deletérios que a exposição de gestantes ao cigarro, tanto ativa quanto passiva, têm sobre a gravidez. Componentes do cigarro atuam na placenta, órgão responsável pelo transporte de oxigênio e nutrientes da mãe para o feto e alteram sua morfologia. Há evidências de que várias funções placentárias também ficam comprometidas. Estas alterações, decorrentes do consumo ou da exposição ao cigarro, aumentam a ocorrência de complicações obstétricas e neonatais comparadas às mulheres que não fumam ou não estão cronicamente expostas. The aim of the present paper is emphasize damage effects that tobacco cigarette active or passive exposure cause during pregnancy. Components of cigarette act into placenta, organ responsible by oxygen transport and nutrients from maternal organism to fetus, and impair placental morphology. There are evidences that several placenta functions are also altered. These alterations, originated of the cigarette active or passive exposure, increase occurrence of maternal and neonatal complications compared to non-smoking women or women chronically non-exposed to tobacco. 1 At u a l i z a ç ã o Efeitos do consumo de cigarro durante a gravidez na morfologia e função placentárias e nas complicações perinatais Marisa Akemi Takeno1 Mariana Takaku1 Yuri Karen Sinzato1 Iracema de Mattos Paranhos Calderon1 Marilza Vieira Cunha Rudge1 Débora Cristina Damasceno1 Palavras-chave Placenta Gravidez Cigarro de tabaco Keywords Placenta Pregnancy Tobacco cigarette Departamento de Ginecologia e Obstetrícia, Faculdade de Medicina de Botucatu – Universidade Estadual Paulista (UNESP) FEMINA | Fevereiro 2007 | vol 35 | nº 2 113 Efeitos do consumo de cigarro durante a gravidez na morfologia e função placentárias e nas complicações perinatais Introdução Todos os estágios do processo de reprodução, desde a implantação até o nascimento, são repletos de dificuldades que levam à diminuição da fecundidade. Por isso, há pesquisadores que consideram a reprodução humana muito ineficiente. Os problemas inerentes à reprodução são acentuados em mulheres fumantes. Estudos epidemiológicos mostram evidências de que o cigarro traz conseqüências negativas sobre todos os aspectos da reprodução humana (Zdravkovic et al., 2005). O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) verificou que o número de fumantes no Brasil é de 30 milhões, dentre os quais mais de 3 milhões tem entre 15 e 19 anos. A Organização Mundial de Saúde (OMS) constatou também, num estudo com mais de 1 milhão de adolescentes em mais de 150 países de 2002 a 2003, que as mulheres são a parte da população onde mais cresceu o consumo de cigarro. O fato das mulheres consumirem cigarros causa preocupação porque muitas delas fumam durante a gestação. Das 3,5 milhões de grávidas, quase 1 milhão é fumante (Atualidades sobre tabagismo; Aprende Brasil, 2003). Fumar durante a gravidez tem sido associado a muitos problemas obstétricos e neonatais como recém-nascido (RN) menor (Larsen et al., 2002; Kutlu et al., 2002; Coutant et al., 2001), aumento da incidência de síndrome da morte súbita do neonato, ruptura prematura de membrana (RPM), deslocamento prematuro de placenta (DPP), placenta prévia, restrição de crescimento intra-uterino (RCIU), prematuridade (Kyrklund-Blomberg et al., 2005; Kolas et al., 2000) e baixo peso ao nascimento (McKenna et al., 2005; Larsen et al., 2002; Kutlu et al., 2002; Secker-Walker & Vacek, 2002; Coutant et al., 2001; Gruslin et al., 2001; Helland et al., 2001; Bush et al., 2000; Windham et al., 2000). A redução no peso dos RN leva a graves conseqüências, uma vez que estão associadas à morbidade e mortalidade perinatais (Zdravkovic et al., 2005). Propõem-se alguns mecanismos para explicar como o consumo de cigarro causa redução de peso ao nascimento, dentre eles a hipóxia fetal, vasoconstrição na placenta e influências tóxicas na placenta. O cigarro de tabaco contém muitos componentes tóxicos que contribuem para a ocorrência desses mecanismos (Larsen et al., 2002; Bush et al., 2000). A nicotina, cádmio, monóxido de carbono (CO) e os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH) são os principais componentes do cigarro que promovem mudanças fisiológicas no organismo materno e na placenta. A nicotina atravessa a membrana placentária e pode ser detectada na 114 FEMINA | Fevereiro 2007 | vol 35 | nº 2 circulação fetal em níveis que ultrapassam as concentrações maternas em até 15%. A exposição fetal ao cigarro materno é avaliada com freqüência pela dosagem de cotinina na urina, sangue e saliva das gestantes porque possui meia-vida mais longa que a nicotina (Secker-Walker & Vacek, 2002; Bush et al., 2000; Jauniaux & Gulbis, 2000). A cotinina, metabólito da nicotina, também possui efeitos tóxicos (Genbacev et al., 2000; Andres & Day, 2000). O cádmio (Larsen et al., 2002) e a cotinina induzem mecanismos que levam à hipóxia fetal (Zdravkovic et al., 2005). PAH interage com o DNA das células e promove efeitos deletérios; é metabolizado na placenta pela enzima Aryl Hidrocarboneto Hidroxilase (AHH) e atua como indicador orgânico do consumo de cigarro de forma similar à cotinina (Kutlu et al., 2002). CO é um importante contribuinte para a toxicidade do cigarro. Atravessa rapidamente a membrana placentária e, por ter maior afinidade (250 vezes) à hemoglobina do que o oxigênio, seu excesso no sangue resulta na diminuição da disponibilidade deste gás vital para os tecidos fetais (Bush et al., 2000; Genbacev et al., 2000; Andres & Day, 2000). A larga variedade de efeitos adversos que se associa ao consumo de cigarros pelas gestantes pode ter etiologia diversa, porém alguns estudos sugerem que a placentação anormal pode ser um ponto convergente (Zdravkovic et al., 2005). Consumo de cigarro e placenta Durante a gestação, o feto depende de suprimento suficiente de oxigênio e nutrientes do sangue materno através da placenta (Larsen et al., 2002). A placentação é um processo que ocorre por necessidade durante o avanço do desenvolvimento embrionário (Genbacev et al., 2003). Na placenta normal, a estrutura da membrana trofoblástica é resultado da seqüência de eventos de proliferação do citotrofoblasto (CTB), diferenciação em sinciciotrofoblasto (STB) e apoptose do sinciciotrofoblasto (Larsen et al., 2002). A proliferação do CTB é inibida em fumantes e este fato está relacionado à sua incapacidade para se diferenciar ao longo do processo de invasão. No primeiro trimestre da gestação, as alterações morfológicas nas placentas de fumantes que consumiam mais de 20 cigarros por dia incluíam adelgaçamento pronunciado do STB e redução no número de vilos de ancoragem de CTB, cuja aparência era bizarra e com conteúdo amorfo. Blocos de células trofoblásticas mono e multinucleadas, com aspecto de ilhotas, migravam em direção ao espaço interviloso em fumantes, cujo padrão não foi observado nas placentas do grupo controle. Sugeriu-se que tais estruturas fossem colunas Efeitos do consumo de cigarro durante a gravidez na morfologia e função placentárias e nas complicações perinatais citotrofoblásticas nascentes que não entraram em contato com a parede uterina, levando à hipótese de que a seqüência de diferenciação e invasão foi prejudicada devido ao consumo de cigarros (Zdravkovic et al., 2005). Um dos parâmetros mais importantes que regulam a diferenciação do CTB é a tensão de oxigênio. Na hipóxia, ocorre proliferação celular e, em altos níveis de oxigênio, há estímulo para diferenciação/invasão das células na parede uterina. A nicotina age nas células trofoblásticas placentárias no primeiro trimestre da gestação, afeta sua proliferação e diferenciação (Genbacev et al., 2000) e altera a expressão de moléculas responsáveis pelas respostas adaptativas a baixas tensões de oxigênio. Ensaios in vitro demonstraram que a nicotina e a hipóxia promoveram aumento da expressão destas moléculas pelo CTB. O efeito do consumo de cigarro materno, in vivo, mostrou diminuição na expressão das moléculas, a qual foi dose-dependente. Houve também alteração na síntese do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), importante para sobrevivência do CTB. A diferença entre os resultados obtidos in vivo e in vitro deve-se a outros componentes do cigarro que não à nicotina. Tal discrepância também seria explicada pelo efeito de curta duração do experimento in vitro (Zdravkovic et al., 2005; Genbacev et al., 2003). No campo molecular, um dos principais responsáveis pelo controle da proliferação e diferenciação/invasão celular é a proteína de von Hippel-Lindau (pVHL) (que suprime a formação de tumor porque regula as respostas celulares frente a tensões de oxigênio), paralelamente com o fator de hipóxia-induzido, o HIF2α. Fumantes passivos também sofreram efeitos negativos sobre a expressão de pVHL, HIF2α e VEGF. Como tais mediadores são importantes reguladores da seqüência de invasão da parede uterina, lançou-se a hipótese de que o consumo de cigarro pelas gestantes as protegeria da pré-eclampsia, que altera a função vascular materna e o crescimento fetal. Na pré-eclampsia, a expressão da molécula VEGF está diminuída e fumantes possuem risco menor de desenvolvê-la (Zdravkovic et al., 2005; Genbacev et al., 2003). Uma classificação recente da origem da hipóxia reconhece três classes principais: hipóxia pré-placentária, útero-placentária e pós-placentária. O consumo de cigarro na gestação determina hipóxia fetal do tipo pré-placentário devido à diminuição da concentração de oxigênio no sangue da gestante. As alterações vasculares descritas na placenta são caracterizadas por diminuição do volume dos capilares fetais até 33% no grupo das fumantes (às custas da redução no diâmetro) e por aumento relativo do espaço interviloso (Bush et al., 2000), como mecanismo compensatório para manter a oferta de oxigênio e nutrientes necessários para o feto. Nem sempre esta resposta adaptativa é encontrada, mesmo no grupo de gestantes que fumam acima de 20 cigarros por dia. Contrariamente à literatura, Bush et al. defendem a teoria de que a redução no diâmetro dos capilares não se deve à vasoconstrição causada pelos componentes do cigarro, já que estes vasos possuem pouca ou nenhuma musculatura ao seu redor, e sim ao escasso desenvolvimento de sua parede, ou mudança nas pressões transmurais devido a alterações nas resistências pré e pós-capilares. Estudos sobre a influência do consumo de cigarro na morfologia e função placentárias têm começado a definir os mecanismos fisiopatológicos envolvidos. As alterações ultra-estruturais, incluindo hiperplasia citotrofoblástica, espessamento da membrana basal trofoblástica e diminuição da densidade de capilaridade no vilo terminal contribuem para reduzir a transferência de nutrientes e oxigênio (Gruslin et al., 2001). As artérias presentes no espaço interviloso das placentas de fumantes que consomem grandes quantidades de cigarro sofrem mudanças significativas devido às propriedades de vasoconstrição exacerbadas (Zdravkovic et al., 2005). Essas alterações comprometem o fluxo sangüíneo placentário para o feto. A diminuição no fluxo sangüíneo fetal compromete o ganho de peso intra-uterino (Larsen et al., 2002). Com relação à apoptose, foi constatado pelo método TUNEL (que utiliza proteína específica para identificar células apoptóticas) que as placentas de fumantes apresentaram número de células apoptóticas não aumentado comparado ao grupo de não-fumantes. Isto sugere que o adelgaçamento da membrana do STB está associado à proliferação diminuída, mas não ao aumento da apoptose (Zdravkovic et al., 2005; Genbacev et al., 2000). Gruslin et al. verificaram aumento significativo de células apoptóticas nas placentas de fumantes no primeiro trimestre da gravidez através da quantificação de fragmentos de DNA. Ao contrário do início da gestação, nas placentas a termo, havia menos células apoptóticas no grupo de fumantes comparado ao controle. Através da dosagem de Xiap (proteína inibidora de apoptose ligada ao cromossomo X) realizada por Western blot, foi concluído que a morte celular tende a aumentar do primeiro para o terceiro trimestre no grupo controle, enquanto que, no grupo de fumantes, esta relação ocorreu de maneira contrária. Alguns estudos mostraram aumento do volume do trofoblasto nas placentas de fumantes (Zdravkovic et al., 2005; FEMINA | Fevereiro 2007 | vol 35 | nº 2 115 Efeitos do consumo de cigarro durante a gravidez na morfologia e função placentárias e nas complicações perinatais Larsen et al., 2002; Gruslin et al., 2001) devido à inibição da apoptose e hiperplasia adaptativa. Sugere-se que tal alteração não seja um fenômeno restrito a determinados pontos, mas uma manifestação de resposta reativa generalizada, cujo fator causador mais provável é a hipóxia (Bush et al., 2000). Fumar provoca distúrbios na hemostasia e tendência à hipercoagulabilidade, pois ativa os fatores pró-coagulantes e reduz os fibrinolíticos. Em gestantes, este desequilíbrio favorece a deposição de proteínas coaguladas no espaço interviloso e superfície vilosa do trofoblasto, isto afeta o transporte de oxigênio e nutrientes para o feto. Apesar disso, muitas vezes, o aumento da coagulabilidade em fumantes não é evidente e o volume total de fibrina intervilosa não varia entre os grupos fumantes e controle. Foram observadas alterações no padrão da deposição de fibrina, especialmente em mulheres que consumiam grandes quantidades de cigarro, que foi atribuída à mudança no modelo de angiogênese feto-placentária e de desenvolvimento dos vilos. Além disso, houve um aumento do volume e tamanho dos poros intervilosos, apesar do comprimento e o diâmetro destes não diferirem entre os grupos. Porém, variações no comprimento, com diâmetro constante, levam a resultados negativos por oferecerem mais resistência ao fluxo sangüíneo placentário (Mayhew et al., 2003). Nas placentas de fumantes, há aumento da calcificação (Zdravkovic et al., 2005, Larsen et al., 2002; Genbacev et al., 2000) principalmente na superfície materna. Porém, Larsen et al. falharam em demonstrar diferenças, neste aspecto, entre as placentas dos grupos controle e fumante. O aumento da calcificação tem sido associado a RN com percentil abaixo de 10, morbidade e mortalidade neonatais (McKenna et al., 2005). Consumo de cigarro e complicações perinatais O consumo de cigarro pelas gestantes é considerado o maior fator de risco para o nascimento de RN de baixo peso. Isso se deve principalmente à prematuridade e restrição de crescimento intra-uterino (Larsen et al., 2002; Secker-Walker & Vacek, 2002; Genbacev et al, 2000). Trabalho de parto prétermo (TPP), RPM e sangramento são as principais causas de prematuridade (nascimento antes da 37ª semana de gestação) e prematuridade acentuada (nascimento antes da 32ª semana de gestação) associadas ao cigarro. Os mecanismos de TPP são complexos, mas as duas principais vias discutidas são infecções e estresse. 116 FEMINA | Fevereiro 2007 | vol 35 | nº 2 A gestante fumante é mais propícia a agentes infecciosos (como vaginose bacteriana e corioamniotite), pois o tabaco influencia o sistema imune. Infecções são a causa de 20 a 30% de todos os nascimentos prematuros. O estresse aumenta o risco de TPP através do cortisol que influencia a síntese de prostaglandinas pela placenta e promove o início das contrações. Em adultos fumantes, o cortisol está aumentado no sangue e níveis elevados também são encontrados no fluido amniótico (Kyrklund-Blomberg et al., 2005). Uma das causas da RPM é a de origem nutricional. Devido ao baixo fluxo placentário em fumantes há diminuição na oferta de nutrientes, dentre eles o ácido ascórbico. Foi observado que a deficiência de ácido ascórbico prejudica a síntese de colágeno na membrana amniótica e compromete sua integridade. Infecções também podem causar RPM (Andres & Day, 2000). O sangramento no terceiro trimestre da gestação pode ser causado por DPP e placenta prévia. Foi constatada forte associação entre DPP e consumo de cigarros e os achados patológicos destas placentas incluem necrose decidual na periferia, microinfartos e alterações ateromatosas / fibrinóides, além de vilos atróficos e pouco irrigados. O cigarro também é reconhecido como fator de risco para placenta prévia e há uma relação dose-dependente. Nestas placentas, as principais mudanças observadas são aumento do peso e da relação diâmetro / espessura (Andres & Day, 2000). Com relação ao baixo peso ao nascimento, há evidências de que o consumo de cigarros estaria associado à diminuição na concentração de PGH (Hormônio de Crescimento Placentário) materno e, conseqüentemente, à redução no nível de IGF-1 no cordão umbilical, que afetaria o fornecimento de substrato para o feto. Além disso, o baixo peso ao nascimento também teria relação com diminuição do hormônio leptina – produzido pelo tecido adiposo e regulador placentário no consumo de energia pelas células (Coutant et al., 2001). Isto sugere que a leptina desempenhe papel no desenvolvimento intra-uterino e neonatal (Helland et al., 2001). Segundo esta hipótese, o hormônio de crescimento (GH) e a leptina guardam entre si uma complexa interação e desta relação é determinada a quantidade de nutrientes transferida ao feto (Coutant et al., 2001). No entanto, Helland et al. concluíram que o consumo de cigarros materno não influenciou na concentração plasmática de leptina nos RN, apesar destes apresentarem peso inferior no grupo de gestantes fumantes comparado ao do grupo controle. Efeitos do consumo de cigarro durante a gravidez na morfologia e função placentárias e nas complicações perinatais Exposição ao cigarro – fumante passiva Atualmente, alguns estudos demonstraram a importância da análise da exposição passiva de gestantes à fumaça do cigarro do ambiente, uma vez que estas mulheres estão sujeitas a várias complicações obstétricas e neonatais, assim como as gestantes fumantes ativas (Venners et al., 2004; Windham et al., 2000). Gestantes fumantes passivas entram em contato com quase todos os componentes lesivos do cigarro a que estão expostas as fumantes ativas. Estudos realizados com fumantes passivas para avaliar sua exposição, tanto em casa como no trabalho, demonstraram que elas tiveram risco aumentado de interrupção espontânea precoce da gravidez (Venners et al., 2004) e de darem à luz a RN prematuros, muito prematuros ou com baixo peso (Windham et al., 2000). A concentração de cotinina sérica ou urinária nessas mulheres estava bem acima do limite de normalidade estimado pelo método do exame (Jauniaux & Gulbis, 2000). Também foi verificada alteração na expressão de moléculas responsáveis pelas respostas adaptativas a baixas tensões de oxigênio em suas placentas (Genbacev et al., 2003). Além dos efeitos diretos que os componentes do cigarro provocam nas gestantes, outra maneira de exposição passiva é o consumo de cigarros pelos pais, que causa complicações perinatais através dos espermatozóides. O risco de interrupção espontânea precoce da gravidez é aumentado devido aos danos nos cromossomos das células germinativas paternas. Desta forma, estas gestantes também têm menor probabilidade de concepção em cada ciclo menstrual (Mayhew et al., 2003). Frente às complicações que o consumo de cigarros causa no organismo materno, placentário e perinatais, campanhas antitabagistas devem ser incentivadas e realizadas por diversas instituições com adequada monitoração de dados científicos relevantes com o objetivo de alcançar mudança no estilo de vida dos indivíduos fumantes, especialmente das gestantes. Leituras suplementares 1. Andres RL, Day MC. Perinatal complications associated with maternal tobacco use. Semin Neonatol 2000; 5: 231-41. pathological changes in the placentas of women who smoke or who are passively exposed to smoke during pregnancy. Reproductive Toxicology 2003; 17: 509-18. 2. Aprende Brasil 2003. Available Internet: http://www. 8. Gruslin A, Qiu Q, Tsang BK. Influence of maternal smoking aprendebrasil.com.br/entrevistas Acesso em: 9 de dezembro de 2003. 3. Atualidades sobre tabagismo 2003. Available Internet: <http://www.inca.gov.br/tabagismo/atualidades> Acesso em: 9 de dezembro de 2003. 4. Bush PG, Mayhew TM, Abramovich DR et al. A quantitative study on the effects of maternal smoking on placental morphology and cadmium concentration. Placenta 2000; 21: 247-56. 5. Coutant R, Casson FB, Douay O et al. Relationships between placental GH concentration and maternal smoking, newborn gender, and maternal leptin: possible implications for birth weight. J Clin Endocrinol Metab 2001; 80: 4854-9. 6. Genbacev O, McMaster MT, Lazic J et al. Concordant in situ and in vitro data show that maternal cigarette smoking negatively regulates placental cytotrophoblast passage through the cell cycle. Reproductive Toxicology 2000; 14: 495-506. 7. Genbacev O, McMaster MT, Zdravkovic T, Fisher SJ. Disruption of oxygen-regulated responses underlies on trophoblast apoptosis throughout development: possible involvement of Xiap regulation. Biology of Reproduction 2001; 65: 1164-9. 9. 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