Přeprogramování Kupfferových buněk v embryích vysvětluje metabolické poruchy u potomků

Přeprogramování Kupfferových buněk v embryích vysvětluje metabolické poruchy u potomků

Děti narozené obézním matkám jsou vystaveny vyššímu riziku vzniku metabolických poruch, i když samy dodržují zdravou výživu. Nová studie z univerzity v Bonnu nabízí vysvětlení tohoto jevu. U obézních myší jsou některé buňky v játrech embrya během těhotenství přeprogramovány. To vede k dlouhodobým změnám metabolismu potomků. Vědci se domnívají, že tyto výsledky by mohly být relevantní i pro lidi. Studie byla nyní publikována v časopise Nature.

Tým se zaměřil na takzvané Kupfferovy buňky. Jedná se o makrofágy – takzvané „velké jedlíky“, které chrání tělo jako součást vrozeného imunitního systému. Během embryonálního vývoje migrují do jater, kde se trvale usazují. Tam bojují s patogeny a rozkládají stárnoucí nebo poškozené buňky.

Tyto Kupfferovy články fungují také jako vodiče. Instruují okolní jaterní buňky, co mají dělat. Pomáhají tak zajistit, aby játra jako centrální metabolický orgán správně plnila své četné úkoly. “

Prof. Dr. Elvira Messe z Limes Institute na Univerzitě v Bonnu

Změna melodie: od Beethovena k Vivaldimu

Zdá se však, že tato výkonná funkce je pozměněna obezitou. To je to, co provedly masové experimenty na myších ve spolupráci s dalšími výzkumnými skupinami na univerzitě v Bonnu. „Podařilo se nám prokázat, že u potomků obézních matek se často krátce po narození ztučněla játra,“ říká doktor Hao Huang z Massovy laboratoře. "A to se také stalo, když mladá zvířata dostávala úplně normální stravu."

Zdá se, že příčinou této poruchy je jakési „přeprogramování“ Kupfferových buněk u potomků. Výsledkem je, že vysílají molekulární signály, které přikazují jaterním buňkám absorbovat více tuku. V přeneseném slova smyslu už neuvádějí Beethovenovy symfonie, ale Vivaldiho.

Zdá se, že k tomuto posunu dochází během embryonálního vývoje a je spuštěn mateřskými metabolickými produkty. Ty aktivují určitý typ metabolického spínače v Kupfferových buňkách a dlouhodobě mění způsob, jakým tyto buňky vedou jaterní buňky. "Tento přepínač je takzvaný transkripční faktor," říká Mass. "Řídí, které geny jsou aktivní v Kupfferových buňkách."

Žádná ztučnělá játra bez molekulárních spínačů

Když vědci geneticky eliminovali tuto změnu v Kupfferových buňkách během těhotenství, u potomka nedošlo k ztučnění jater. Stále není jasné, zda by tento mechanismus mohl být také řešen pomocí léků. Týmy to nyní plánují prozkoumat v navazujících studiích.

Pokud to povede k novým léčebným přístupům, byla by to dobrá zpráva. Změněné chování Kupfferových buněk bude mít pravděpodobně mnoho negativních důsledků. Například hromadění tuku v játrech je doprovázeno silnými zánětlivými reakcemi. Ty mohou způsobit odumírání rostoucího počtu jaterních buněk a jejich nahrazení jizvou. Výsledkem je fibróza, která postupně zhoršuje funkci jater. Zároveň hrozí, že jaterní buňky degenerují a stanou se rakovinnými.

„Je stále jasnější, že mnoho nemocí u lidí začíná ve velmi raném stádiu vývoje,“ říká Mass, který je také mluvčím transdisciplinární výzkumné oblasti „Life & Health“ a členem představenstva „Immunosensation2“ Cluster of Excellence na Univerzitě v Bonnu. "Naše studie je jednou z mála, která dokáže podrobně vysvětlit, jak k tomuto ranému programování může dojít."

Zúčastněné instituce a financování:

Kromě Univerzity v Bonnu byly do studie zapojeny Německé centrum pro neurodegenerativní nemoci (DZNE), Univerzita ve Vídni (Rakousko), Univerzita v Gentu (Belgie) a Univerzita v Šanghaji (Čína). Výzkum podpořila německá výzkumná nadace (DFG, zejména SFB 1454 Metaflammation), Evropská rada pro výzkum (ERC), nadace Jürgena Manchota, fond Boehringer Ingelheim a Evropská organizace pro molekulární biologii (EMBO).

Zdroje: