атлас

Ампаро Толоса, Новини за медицинската генетика

Изследователи от Института Wellcome Sanger, Университета в Нюкасъл и Университета в Кеймбридж са анализирали как ембрионните клетки комуникират с майчините клетки през първите гестационни седмици и как имунният отговор на майката се модифицира, за да улесни бременността.

Клетките на бременна майка и тези на ембриона нямат един и същ геном. Те са чужди един на друг, което поражда важно предизвикателство на имунно ниво тъй като по принцип може да се очаква, че имунната система на майката ще разпознае ембриона като чужд за организма и ще предизвика имунен отговор, целящ убиването на клетките му. Това обаче не се случва. Освен в няколко патологични ситуации, майката постига своеобразна молекулярна ангажираност с ембриона, чрез който позволява неговия растеж и развитие.

The плацента, преходният орган, който заобикаля ембриона по време на бременност, играе критична роля в неговото развитие и растеж. Позволява обмена на хранителни вещества и кислород между майката и плода, улеснява елиминирането на феталните отпадъци и отделя хормони, необходими за поддържане на бременността и подготовка на майката за раждане и кърмене, когато дойде времето. Освен това той участва в комуникацията между ембриона и майката. Плацентата, произхождаща от фетални клетки, е в контакт с широколистни, Име, дадено на лигавицата на майчината матка, когато тя се трансформира, за да се подготви за бременност. Някои от тези фетални клетки нахлуват в стената на матката към кръвоносните съдове и предизвикват преструктуриране на същите, за да улеснят трансфера на хранителни вещества от майката към плода.

Трофобластът представлява набор от клетки на външния слой на бластоцистата, които са част от плацентата и са необходими за храненето и правилното имплантиране на ембриона в майчината матка. Снимката е предоставена от Вероника Ла Падула.

Трансформацията на лигавицата на матката в широколистна в началото на бременността е критична стъпка за правилното развитие на ембриона. Тя изисква молекулярна програма, която предоставя инструкциите точно и в точното време и в нея участват различни видове клетки.

Неотдавнашното проучване, публикувано в Nature, даде най-подробния поглед досега за това, което се случва в този процес, чрез анализ на генната експресия и ДНК на приблизително 70 000 клетки на плацентата и децидуята. Изследователите взеха проби от плацента и децидуа от абортирани бременности между 4 и 6 гестационна седмица, заедно с кръв от съответните ембриони и майки. За да характеризира различните клетки, присъстващи в плацентата и децидуята, екипът анализира РНК на 70 000 от тях поотделно, за да може да се различи техният майчин или фетален произход. Те също така проектираха изчислителен инструмент, с който да предскажат възможни взаимодействия (с други думи, комуникация) между анализираните клетки.

Изследователите характеризират молекулярните сигнали, които се намесват в диференциацията на различните видове ембрионални клетки на трофобласта (които се намесват в неговата структура или взаимодействат с майчините клетки в децидуята), както и различните клетъчни популации на децидуята.

Освен това екипът установи, че най-често срещаните имунни клетки в децидуята са естествени лимфоцити-убийци, от които те идентифицират три различни типа в тази тъкан, всеки от които има различни имунологични профили. Тези клетки, които обикновено имат по-агресивна роля, имат специфични функции по време на бременност и участват в комуникацията между майчините и феталните клетки., благоприятства трансформацията на майчините кръвоносни съдове, насърчава растежа на плода и намалява имунния отговор на майката към клетките на ембриона.

„За първи път успяхме да видим кои гени са активни във всяка клетка в децидуята и плацентата и открихме кои от тях могат да модифицират имунната система на майката“, казва Росър Венто-Тормо, изследовател в Wellcome Институт Сангер и първи подписващ работата. „Феталните клетки на плацентата комуникират с имунните клетки на майката, за да гарантират, че плацентата имплантира правилно. Това позволява на плода да расте и да се развива нормално ”.

Ранните етапи на бременността са от решаващо значение за нейното реализиране. Промяната в образуването и развитието на плацентата или децидуята може сериозно да компрометира бременността, което води до прекъсване на бременността или други усложнения като прееклампсия. Поради тази причина, познавайки в детайли структурата и клетъчния състав на плацентата и децидуята и знаейки как комуникират клетките от майчиния и феталния произход и как майчината имунна система се адаптира към присъствието и растежа на плода, не само ни позволява да разберем какво се случва при нормална бременност, но те също са съществени стъпки за разбиране на причините за някои от усложненията, които могат да възникнат по време на бременност.

"Образуването на децидуа е жизненоважно за успешната бременност и нашето проучване разкри напълно нови клетъчни подтипове в децидуа", казва Ашли Мофет, изследовател от университета в Кеймбридж и един от ръководителите на работата. "По-нататъшното изясняване на това, което прави всяка от тези клетки, ще ни помогне да разберем как имунният отговор на майката помага за успешна бременност.".