UCSF -Forscher entdecken molekulare Timer, das die Schwangerschaftslänge reguliert

UCSF -Forscher entdeckten einen molekularen Timer, der in den ersten Tagen der Schwangerschaft und Einflüsse bei der Geburt von Mäusen aktiviert wird.

Eine typische menschliche Schwangerschaft dauert 40 Wochen, aber die meisten Eltern wissen, dass diese Zahl nur eine grobe Schätzung ist.

Babys werden in einer scheinbar unvorhersehbaren Zeitleiste geboren, wobei eine normale Schwangerschaft zwischen 38 und 42 Wochen liegt. Und 10 Prozent aller Geburten sind Frühgeburten, was bedeutet, dass sie vor 37 Schwangerschaftswochen auftreten, wodurch Babys das Risiko einer Vielzahl von Komplikationen ausgesetzt sind.

Jetzt haben die Forscher von UC San Francisco einen molekularen Timer bei Mäusen entdeckt, das bei der Geburt eine Rolle bei der Kontrolle spielt. Überraschenderweise wird der Timer in den ersten Tagen der Schwangerschaft aktiviert und arbeitet innerhalb der Gebärmutter.

Wenn sich der gleiche Satz von Molekülen bei menschlichen Schwangerschaften als wichtig erwiesen hat, kann dies zu neuen Tests führen, um Frauen mit dem Risiko für Frühgeborene sowie Interventionen zu identifizieren, um sie zu verzögern.

„Frühgeburt ist ein großes Problem auf der ganzen Welt, und lange Zeit hat es niemand wirklich verstanden. Wir hoffen an der UCSF und dem leitenden Autor des neuen Papiers, der am 21. Januar in erscheint Zelle. „Die neuen Erkenntnisse bringen die Möglichkeit, dass Frühgeburt durch Dinge ausgelöst wird, die viel früher in der Schwangerschaft geschehen, als wir erwartet hatten.“

DNA -Verpackung während der Schwangerschaft

Während der gesamten Schwangerschaft erfährt der weibliche Körper massive biologische Verschiebungen, wobei die Aktivität von Hunderten von Genen innerhalb des Gebärmutters auf oder runter steigt.

Erlebacher und seine Laborgruppe untersuchten ein Protein namens KDM6B, das die Genaktivität reguliert. Sie vermuteten, dass KDM6B während der Schwangerschaft dazu beitragen könnte, die am Übergang zu Arbeit beteiligen Gene zu regulieren.

KDM6B entfernen methylchemische Gruppen aus Histonen – Strukturen, die dazu beitragen, DNA in Zellen zu organisieren und zu verpacken. Als Reaktion auf KDM6B wird die DNA für andere Faktoren, die die Genexpression regulieren, zugänglicher und die Aktivität nahe gelegener Gene einschalten.

Das Team bemerkte, dass, als sie KDM6B blockierten, Schwangerschaften in den Mäusen länger wurden und ihre Babys später als gewöhnlich geboren wurden.

Zunächst vermuteten die Wissenschaftler, dass KDM6B spät in der Schwangerschaft Gene in den Epithelzellen der Uterus aktivieren muss, die Hormone produzieren, von denen bekannt ist, dass sie Arbeitskräfte auslösen.

Als sie jedoch detaillierte Analysen an verschiedenen Zelltypen durchführten, fanden sie fest, dass die Auswirkungen von KDM6B auf die Schwangerschaftslänge an einen anderen Zelltyp gebunden wurden, der als Fibroblasten bezeichnet wurde. Diese strukturellen Zellen werden typischerweise nicht als eine Rolle bei der Regulierung der Arbeit angesehen. Darüber hinaus regulierte KDM6B diese Fibroblasten in den ersten Schwangerschaftstagen.

„Unsere Ergebnisse unterstreichen eine überraschende Rolle für Uterusfibroblasten bei der Regulierung des Geburtszeitpunkts“, sagte Tara McIntyre, PhD, die die Arbeit als Doktorand an der UCSF leitete. „Das haben wir nicht erwartet, und es hat unser Verständnis der Zelltypen und Prozesse, die den Beginn der Arbeit vorantreiben, vollständig verändert.“

Ein molekularer Timer?

Weitere Experimente an Mäusen zeigten, dass kurz nach der Empfängnis mehr Methylgruppen auf Histonen in der Nähe bestimmter Gene in Uterusfibroblasten auftreten. Als Reaktion bleiben diese Gene inaktiv, was es der Gebärmutter ermöglicht, die Schwangerschaft zu unterstützen.

Im Verlauf der Schwangerschaft verblassen die Methylierungsspiegel auf diesen Histonen langsam und stetig und erreichen schließlich niedrig genug, damit die nahe gelegenen Gene – die mit Schwangerschaftsereignissen wie Wehen verbunden sind – aktiviert werden. Diese Erosion, die KDM6B nicht erfordert, fungiert als Timer.

Im Wesentlichen scheinen zu passieren, ist, dass dieser Timer zu Beginn der Schwangerschaft zu Beginn der Schwangerschaft gelandet und dann zunehmend nach unten hängt. Wenn die Histonmethylierung genug untergräbt, gehen die Gene in den nahe gelegenen Genen weiter. “

Adrian Erlebacher, MD, PhD, Professor für Labormedizin an der UCSF

Wenn die Forscher KDM6B blockierten, akkumulierten Histone in der Nähe bestimmter Gene zu Beginn der Schwangerschaft zu viel Methylierung. Dieser erhöhte „Sollwert“ bedeutete, dass diese Gene trotz Erosion nicht rechtzeitig aktiviert wurden und die Arbeit verzögerten.

Signale könnten mit Frühgeburt verbunden sein

Während die neue Studie keine Frühgeburten untersuchte, konnte der neu entdeckte molekulare Timer dazu beitragen, die Schwangerschaftslänge beim Menschen zu kontrollieren.

„Die große Frage von hier ist, ob dieselben Prozesse beim Menschen relevant sind“, sagte Erlebacher. „Wenn dies der Fall ist, können wir sie verwenden, um die Schwangerschaftslänge vorherzusagen oder zu kontrollieren?“

Wenn die neu untersuchten molekularen Signale beim Menschen gestört sind, könnten sie mit dem Frühgeburtenrisiko in Verbindung gebracht werden, sein Team hypothetet. Zum Beispiel könnten einige Frauen die Schwangerschaft mit niedrigeren Histonmethylierungsspiegeln beginnen. und dies könnte die Erosion der Methylierung dazu führen, dass Arbeiten zu schnell arbeitsbedingte Gene einschalten.

Er fügt hinzu, dass sich die meisten Frühgeburtenforschungen unmittelbar vor einer Frau auf die Zeit konzentriert haben. Die neuen Ergebnisse deuten auf viel frühere Stadien der Schwangerschaft als kritisch hin und könnten zu neuen Forschungsbemühungen führen.

Quellen: