Omprogrammeringen af ​​Kupffer-celler i embryoner forklarer stofskifteforstyrrelser hos afkom

Omprogrammeringen af ​​Kupffer-celler i embryoner forklarer stofskifteforstyrrelser hos afkom

Børn født af overvægtige mødre har større risiko for at udvikle stofskifteforstyrrelser, selvom de selv følger en sund kost. En ny undersøgelse fra universitetet i Bonn giver en forklaring på dette fænomen. Hos overvægtige mus omprogrammeres visse celler i embryonets lever under graviditeten. Dette fører til langsigtede ændringer i afkommets stofskifte. Forskerne mener, at disse resultater også kan være relevante for mennesker. Studiet er nu blevet publiceret i tidsskriftet Nature.

Holdet fokuserede på de såkaldte Kupffer-celler. Det er makrofager - såkaldte "big eaters", der beskytter kroppen som en del af det medfødte immunsystem. Under embryonal udvikling migrerer de til leveren, hvor de tager permanent ophold. Der bekæmper de patogener og nedbryder aldrende eller beskadigede celler.

Disse Kupffer-celler fungerer også som ledere. De instruerer de omkringliggende leverceller om, hvad de skal gøre. På den måde er de med til at sikre, at leveren som et centralt stofskifteorgan udfører sine mange opgaver korrekt. “

Prof. Dr. Elvira Messe fra Limes Institute ved universitetet i Bonn

Ændring af melodien: fra Beethoven til Vivaldi

Det ser dog ud til, at denne udøvende funktion er ændret af fedme. Det er, hvad museksperimenter i massevis har gjort i samarbejde med andre forskergrupper ved universitetet i Bonn. "Vi var i stand til at vise, at afkom af overvægtige mødre ofte udviklede en fedtlever kort efter fødslen," siger Dr. Hao Huang fra Mass's laboratorium. "Og det skete også, da de unge dyr fik en helt normal kost."

Årsagen til denne lidelse ser ud til at være en slags "omprogrammering" af Kupffer-cellerne i afkommet. Som et resultat udsender de molekylære signaler, der instruerer leverceller til at absorbere mere fedt. I overført betydning opfører de ikke længere Beethovens symfonier, men Vivaldis.

Dette skift ser ud til at forekomme under embryonal udvikling og udløses af moderens metaboliske produkter. Disse aktiverer en type metabolisk switch i Kupffer-cellerne og ændrer den måde, hvorpå disse celler styrer leverceller på lang sigt. "Denne switch er en såkaldt transkriptionsfaktor," siger Mass. "Den styrer, hvilke gener der er aktive i Kupffer-celler."

Ingen fedtlever uden molekylære switches

Da forskerne genetisk eliminerede denne ændring i Kupffer-cellerne under graviditeten, udviklede afkommet ikke fedtleversygdom. Det er stadig uklart, om denne mekanisme også kan løses med medicin. Holdene planlægger nu at undersøge dette i opfølgende undersøgelser.

Hvis dette fører til nye behandlingsmetoder, ville det være gode nyheder. Kupffer-cellernes ændrede adfærd vil sandsynligvis have mange negative konsekvenser. For eksempel er ophobningen af ​​fedt i leveren ledsaget af stærke inflammatoriske reaktioner. Disse kan få et stigende antal leverceller til at dø og blive erstattet af arvæv. Resultatet er fibrose, som gradvist forringer leverfunktionen. Samtidig er der risiko for, at leverceller degenererer og bliver kræftfremkaldende.

"Det bliver mere og mere klart, at mange sygdomme hos mennesker begynder på et meget tidligt udviklingsstadium," siger Mass, der også er talsmand for det tværfaglige forskningsområde "Life & Health" og bestyrelsesmedlem i "Immunosensation2" Cluster of Excellence ved universitetet i Bonn. "Vores undersøgelse er en af ​​de få, der i detaljer kan forklare, hvordan denne tidlige programmering kan ske."

Deltagende institutter og finansiering:

Ud over universitetet i Bonn var det tyske center for neurodegenerative sygdomme (DZNE), universitetet i Wien (Østrig), Gent Universitet (Belgien) og Shanghai Universitet (Kina) involveret i undersøgelsen. Forskningen blev støttet af den tyske forskningsfond (DFG, især SFB 1454 Metaflammation), European Research Council (ERC), Jürgen Manchot Foundation, Boehringer Ingelheim Fund og European Molecular Biology Organisation (EMBO).

Kilder: