Ο επαναπρογραμματισμός των κυττάρων Kupffer στα έμβρυα εξηγεί τις μεταβολικές διαταραχές στους απογόνους

Ο επαναπρογραμματισμός των κυττάρων Kupffer στα έμβρυα εξηγεί τις μεταβολικές διαταραχές στους απογόνους

Τα παιδιά που γεννιούνται από παχύσαρκες μητέρες διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο να αναπτύξουν μεταβολικές διαταραχές, ακόμα κι αν ακολουθούν τα ίδια μια υγιεινή διατροφή. Μια νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Βόννης προσφέρει μια εξήγηση για αυτό το φαινόμενο. Σε παχύσαρκα ποντίκια, ορισμένα κύτταρα στο ήπαρ του εμβρύου επαναπρογραμματίζονται κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Αυτό οδηγεί σε μακροπρόθεσμες αλλαγές στο μεταβολισμό των απογόνων. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν επίσης να σχετίζονται με τον άνθρωπο. Η μελέτη δημοσιεύτηκε τώρα στο περιοδικό Nature.

Η ομάδα εστίασε στα λεγόμενα κύτταρα Kupffer. Αυτοί είναι μακροφάγοι, οι λεγόμενοι «μεγαλοφάγοι» που προστατεύουν το σώμα ως μέρος του έμφυτου ανοσοποιητικού συστήματος. Κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη, μεταναστεύουν στο ήπαρ, όπου κατοικούν μόνιμα. Εκεί καταπολεμούν τα παθογόνα και διασπούν τα γηρασμένα ή κατεστραμμένα κύτταρα.

Αυτά τα κύτταρα Kupffer λειτουργούν επίσης ως αγωγοί. Καθοδηγούν τα γύρω ηπατικά κύτταρα για το τι πρέπει να κάνουν. Με αυτόν τον τρόπο, βοηθούν να διασφαλιστεί ότι το συκώτι, ως κεντρικό μεταβολικό όργανο, εκτελεί σωστά τις πολλές του εργασίες. "

Καθ. Dr. Elvira Messe από το Ινστιτούτο Limes του Πανεπιστημίου της Βόννης

Αλλάζοντας τη μελωδία: από τον Μπετόβεν στον Βιβάλντι

Ωστόσο, φαίνεται ότι αυτή η εκτελεστική λειτουργία αλλοιώνεται από την παχυσαρκία. Αυτό έχουν κάνει τα πειράματα σε ποντίκια κατά μάζα σε συνεργασία με άλλες ερευνητικές ομάδες στο Πανεπιστήμιο της Βόννης. «Καταφέραμε να δείξουμε ότι οι απόγονοι παχύσαρκων μητέρων ανέπτυξαν συχνά λιπώδες ήπαρ λίγο μετά τη γέννησή τους», λέει ο Δρ Hao Huang από το εργαστήριο του Mass. "Και αυτό συνέβη επίσης όταν τα νεαρά ζώα έλαβαν μια εντελώς κανονική διατροφή."

Η αιτία αυτής της διαταραχής φαίνεται να είναι ένα είδος «επαναπρογραμματισμού» των κυττάρων Kupffer στους απογόνους. Ως αποτέλεσμα, στέλνουν μοριακά σήματα που καθοδηγούν τα ηπατικά κύτταρα να απορροφήσουν περισσότερο λίπος. Με μεταφορική έννοια, δεν ερμηνεύουν πλέον τις συμφωνίες του Μπετόβεν, αλλά του Βιβάλντι.

Αυτή η μετατόπιση φαίνεται να συμβαίνει κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη και προκαλείται από μητρικά μεταβολικά προϊόντα. Αυτά ενεργοποιούν έναν τύπο μεταβολικού διακόπτη στα κύτταρα Kupffer και αλλάζουν τον τρόπο με τον οποίο αυτά τα κύτταρα καθοδηγούν τα ηπατικά κύτταρα μακροπρόθεσμα. "Αυτός ο διακόπτης είναι ένας λεγόμενος παράγοντας μεταγραφής", λέει ο Mass. "Ελέγχει ποια γονίδια είναι ενεργά στα κύτταρα Kupffer."

Κανένα λιπώδες συκώτι χωρίς μοριακούς διακόπτες

Όταν οι ερευνητές εξάλειψαν γενετικά αυτή την αλλαγή στα κύτταρα Kupffer κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, οι απόγονοι δεν ανέπτυξαν λιπώδη ηπατική νόσο. Δεν είναι ακόμη σαφές εάν αυτός ο μηχανισμός θα μπορούσε επίσης να αντιμετωπιστεί με φαρμακευτική αγωγή. Οι ομάδες σχεδιάζουν τώρα να το διερευνήσουν σε επακόλουθες μελέτες.

Εάν αυτό οδηγεί σε νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις, αυτό θα ήταν καλά νέα. Η αλλοιωμένη συμπεριφορά των κυττάρων Kupffer είναι πιθανό να έχει πολλές αρνητικές συνέπειες. Για παράδειγμα, η συσσώρευση λίπους στο συκώτι συνοδεύεται από έντονες φλεγμονώδεις αντιδράσεις. Αυτά μπορεί να προκαλέσουν τον θάνατο ενός αυξανόμενου αριθμού ηπατικών κυττάρων και την αντικατάστασή τους από ουλώδη ιστό. Το αποτέλεσμα είναι η ίνωση, η οποία σταδιακά βλάπτει τη λειτουργία του ήπατος. Ταυτόχρονα, υπάρχει κίνδυνος εκφυλισμού και καρκινικών κυττάρων του ήπατος.

«Γίνεται ολοένα και πιο ξεκάθαρο ότι πολλές ασθένειες στον άνθρωπο ξεκινούν σε πολύ πρώιμο στάδιο ανάπτυξης», λέει ο Mass, ο οποίος είναι επίσης εκπρόσωπος της διεπιστημονικής ερευνητικής περιοχής «Life & Health» και μέλος του διοικητικού συμβουλίου του Cluster of Excellence «Immunosensation2» στο Πανεπιστήμιο της Βόννης. «Η μελέτη μας είναι από τις λίγες που μπορεί να εξηγήσει λεπτομερώς πώς μπορεί να συμβεί αυτός ο πρώιμος προγραμματισμός».

Συμμετέχοντα ιδρύματα και χρηματοδότηση:

Εκτός από το Πανεπιστήμιο της Βόννης, στη μελέτη συμμετείχαν το Γερμανικό Κέντρο Νευροεκφυλιστικών Νοσημάτων (DZNE), το Πανεπιστήμιο της Βιέννης (Αυστρία), το Πανεπιστήμιο της Γάνδης (Βέλγιο) και το Πανεπιστήμιο της Σαγκάης (Κίνα). Η έρευνα υποστηρίχθηκε από το Γερμανικό Ίδρυμα Ερευνών (DFG, συγκεκριμένα το SFB 1454 Metaflammation), το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας (ERC), το Ίδρυμα Jürgen Manchot, το Boehringer Ingelheim Fund και τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Μοριακής Βιολογίας (EMBO).

Πηγές: