В новом исследовании, опубликованном в журнале Developmental Cell, ученые из Кембриджского университета (University of Cambridge) определили ключевой сигнал, который плод использует для контроля поступления питательных веществ из плаценты, что свидетельствует о конфликте между генами, унаследованными от отца и матери.
Актуальность работы
По мере роста плод получает питание через кровеносные сосуды в плаценте, специализированном органе, который содержит клетки как ребенка, так и матери. От 10% до 15% младенцев плохо растут в утробе матери, зачастую демонстрируя замедленный рост кровеносных сосудов в плаценте.
Материал и методы исследования
Ученые использовали генно-инженерных мышей, чтобы показать, как плод вырабатывает сигнал, стимулирующий рост кровеносных сосудов внутри плаценты. Этот сигнал также вызывает модификации других клеток плаценты, чтобы позволить перейти большему количеству питательных веществ от матери к плоду. Исследователи определили способ, посредством которого плод взаимодействует с плацентой, чтобы стимулировать правильное расширение этих кровеносных сосудов. Когда эта связь нарушается, кровеносные сосуды не развиваются должным образом, и ребенку трудно получить необходимые питательные вещества в полном объеме.
Гены отца и матери борются за питание еще в утробе
Ученые обнаружили, что организм плода посылает сигнал, известный как IGF2, через пуповину. У младенцев уровни IGF2 в пуповине постепенно увеличиваются с 29 недели беременности: слишком много IGF2 связано со слишком большим ростом, в то время как недостаточное количество IGF2 связано со слишком низким ростом. Крупные или маловесные новорожденные с большей вероятностью умирают при рождении, а выжившие имеют более высокий риск развития диабета и риска сердечно-сосудистых заболеваний во взрослом возрасте.
В течение некоторого времени было известно, что IGF2 способствует росту органов, в которых он вырабатывается. В этом исследовании ученые показали, что IGF2 также действует как классический гормон — он вырабатывается плодом в кровь плода, через пуповину и в плаценту.
Одна из теорий импринтированных генов состоит в том, что отцовские гены извлекают как можно больше ресурсов из матери. Но материнские гены предпринимают контрмеры, чтобы сбалансировать их потребность.
Ген отца определяет потребность плода в более крупных кровеносных сосудах и большем количестве питательных веществ, в то время как ген матери в плаценте пытается контролировать, сколько пищи ее организм обеспечивает на уровне генома.
Практическая значимость работы
Ученые утверждают, что результаты исследования позволят лучше понять, как плод, плацента и мать общаются друг с другом во время беременности. Это, в свою очередь, может привести к способам измерения уровней IGF2 у плода и поиску способов использования лекарственных веществ для нормализации этих уровней или содействия нормальному развитию сосудистой сети плаценты.
Авторы другого исследования утверждают, что существуют ключи к лечению шизофрении и биполярного расстройства, обнаруженные в недавно появившейся области «темного генома».
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
