Имплантацията е един от най-ранните и чувствителни моменти на бременността. Нови изследвания показват, че този етап зависи от активен обмен на сигнали между ембриона и лигавицата на матката, а не от просто физическо прикрепване.
Проучването установява, че двете тъкани комуникират чрез микроскопични биологични пакети, които пренасят генетичен материал, метаболити и сигнални молекули. Този обмен помага да се определи колко рецептивна става матката по време на имплантацията.
Имплантацията е един от най-податливите на неуспех етапи на бременността. Дори малки смущения могат да попречат на успешното прикрепване.
За да разберат по-добре този процес, изследователите използват човешки in vitro ко-културен модел, който имитира прозореца на имплантация – краткия период, в който матката става възприемчива.
Резултатите показват, че имплантацията зависи от непрекъсната двупосочна „комуникация“. Ембрионът не действа самостоятелно. Вместо това, той координира действията си в тясно сътрудничество с маточната лигавица.
„Нашите открития показват, че имплантацията не е пасивен процес“, казват изследователите. „Ембрионът и матката са ангажирани в активен, силно координиран диалог, осъществяван от извънклетъчни везикули.“
Тези извънклетъчни везикули, или EV, са малки мембранни частици, освобождавани от клетките. Те пренасят мРНК, метаболити и сигнални молекули. Хормоналните сигнали определят кои EV освобождава матката и какво съдържат те.
Екипът установява, че EV навлизат в приемните клетки в рамките на около един час. Малко след това генетичният „товар“, който носят, започва да се използва от клетките. Тези промени влияят върху производството на енергия, преработката на липиди и преобразуването на тъканите, като всички те подпомагат прикрепването на ембриона.
Метаболизмът стимулира комуникацията
Проучването подчертава и неочаквана нова роля на липидните капчици. Тези структури, които някога са се считали за пасивни мастни депа, активно участват в комуникацията между ембриона и майката.
Извънклетъчните везикули както от ембрионалните, така и от маточните клетки променят поведението на тези липидни капки. Част от тях дори се прехвърлят директно в ембрионални клетки. Този процес подпомага метаболитните адаптации, свързани с имплантацията.
„Липидните капчици се появяват като функционални центрове, които интегрират метаболитните и сигналните входни данни по време на имплантацията“, обясняват изследователите. Откритията поставят метаболизма в центъра на координацията в ранната бременност.
Хормоните допълнително оформят този обмен, като влияят както върху освобождаването на EV, така и върху динамиката на липидите. Заедно тези промени създават фино настроена метаболитна среда, подходяща за имплантацията.
Сигналите от околната среда са важни
Ключово откритие е свързано с арил-въглеводородния рецептор, или AhR, сигнална пътека, която реагира на молекули, идващи от храната и околната среда.
Изследователите установяват, че извънклетъчните везикули избирателно пренасят молекули, които активират AhR, заедно с метаболити, свързани с производството на енергия.
Когато екипът инхибира AhR сигнализацията, сфероидите, подобни на ембриони, се прикрепят по-силно към маточните клетки. Това подсказва, че този механизъм играе роля в това доколко матката е „възприемчива“ за имплантация.
„Нашите данни показват, че AhR сигнализацията фино настройва процеса на имплантация“, добавят изследователите.
Пътят може да обясни как факторите на околната среда влияят върху плодовитостта в най-ранния й етап.
Д-р Яел Хейфец и д-р Алиса Комски-Елбаз от Еврейския университет ръководят изследването. Екипът работи с колеги от Института за наука „Вайцман“ и DatGraph. Изследването е публикувано в списанието „The Journal of Extracellular Vesicles“.
Източник: InterestingEngineering
