Плацентата, орган с форма на палачинка, направен от клетки от майката и плода и пресичан от кръвоносни съдове, пренасящи хранителни вещества и други важни товари, е в основата на развитието на плода в утробата. И все пак, не е ясно как доставката на хранителни вещества през плацентата се променя, в отговор на нарастващите нужди на плода.
Учени от Кеймбридж идентифицират ключов сигнал, който плодът използва, за да контролира доставките на хранителни вещества от плацентата, разкривайки борбата между гените, наследени от бащата и от майката.
Проучването, проведено върху мишки, може да помогне да се обясни защо някои бебета имат затруднения в растежа в утробата.
Докато плодът расте, той трябва да съобщава на майката своите нарастващи нужди от храна. Той получава храната си чрез кръвоносните съдове в плацентата.
Между 10% и 15% от бебетата имат затруднения в растежа в утробата, свързани с бавно нарастване на кръвоносните съдове в плацентата. При хората тези кръвоносни съдове се разширяват драматично между средата и края на бременността, достигайки обща дължина от приблизително 320 километра на термина.
В проучване, публикувано на 27 декември 2021 г. в Developmental Cell, екип, ръководен от учени от университета в Кеймбридж, използва генетично модифицирани мишки, за да покаже как плодът произвежда сигнал за насърчаване на растежа на кръвоносните съдове в плацентата.
Този сигнал също причинява модификации на други клетки на плацентата, за да позволи на повече хранителни вещества от майката да преминат към плода.
Д-р Йонел Сандовичи, автор на статията, казва: „Докато расте в утробата, плодът се нуждае от храна от майка си, а здравите кръвоносни съдове в плацентата са от съществено значение, за да му помогнат да получи правилното количество хранителни вещества, от които се нуждае.
„Идентифицирахме един начин, който плодът използва, за да комуникира с плацентата, подтиквайки правилното разширяване на тези кръвоносни съдове. Когато тази комуникация се разпадне, кръвоносните съдове не се развиват правилно и бебето не получава количеството храна, от която се нуждае.“
Екипът установява, че плодът изпраща сигнал – протеинов хормон, известен като IGF2 (инсулиноподобен растежен фактор 2), който достига до плацентата чрез пъпната връв. При хората нивата на IGF2 в пъпната връв прогресивно нарастват между 29-тата гестационна седмица и термина: твърде много IGF2 се свързва с твърде голям растеж, докато недостатъчното IGF2 се свързва с недостатъчен растеж.
Бебетата, които са твърде големи или твърде малки, са по-склонни да страдат или дори да умрат при раждането и имат по-висок риск от развитие на диабет и сърдечни проблеми като възрастни.
Особено интересно е какво разкриват техните открития за борбата, която се случва в утробата.
При мишки отговорът на IGF2 в кръвоносните съдове на плацентата се медиира от друг протеин, наречен IGF2R. Двата гена, които произвеждат IGF2 и IGF2R, са „отпечатани“ – процес, чрез който молекулярните превключвания на гените идентифицират техния родителски произход и могат да включват или изключват гените. В този случай само копието на гена igf2, наследено от бащата, е активно, докато само копието на igf2r, наследено от майката, е активно.
Водещият автор д-р Мигел Констансия казва: „Една теория за импринтираните гени е, че гените, експресирани по бащина линия, са алчни и егоистични. Те искат да извлекат възможно най-много ресурси от майката. Но гените, експресирани от майката, действат като контрамерки за балансиране на тези изисквания.
„Нашето проучване показва, че генът на бащата управлява нуждите на плода от по-големи кръвоносни съдове и повече хранителни вещества, докато генът на майката в плацентата се опитва да контролира колко храна осигурява тя. Нещо като дърпане на въже, битка между половете на ниво геном.“
Екипът казва, че техните открития ще позволят по-добро разбиране за това как плодът, плацентата и майката комуникират помежду си по време на бременност. Това от своя страна може да доведе до начини за измерване на нивата на IGF2 в плода и разработването на лекарства за нормализиране на тези нива или насърчаване на нормалното развитие на плацентарната васкулатура.
Източник: SciTechDaily
