Kupfferi rakkude ümberprogrammeerimine embrüodes selgitab järglaste ainevahetushäireid

Kupfferi rakkude ümberprogrammeerimine embrüodes selgitab järglaste ainevahetushäireid

Rasvunud emadel sündinud lastel on suurem risk ainevahetushäirete tekkeks, isegi kui nad järgivad ise tervislikku toitumist. Bonni ülikooli uus uuring pakub sellele nähtusele seletuse. Rasvunud hiirtel programmeeritakse embrüo maksa teatud rakud raseduse ajal ümber. See toob kaasa pikaajalisi muutusi järglaste ainevahetuses. Teadlased usuvad, et need tulemused võivad olla olulised ka inimestele. Uuring on nüüd avaldatud ajakirjas Nature.

Meeskond keskendus nn Kupfferi rakkudele. Need on makrofaagid, nn "suured sööjad", mis kaitsevad keha kaasasündinud immuunsüsteemi osana. Embrüonaalse arengu käigus rändavad nad maksa, kus asuvad alaliselt elama. Seal võitlevad nad haigustekitajatega ja lagundavad vananevaid või kahjustatud rakke.

Need Kupfferi rakud toimivad ka juhtidena. Nad juhendavad ümbritsevaid maksarakke, mida teha. Nii aitavad need tagada, et maks kui keskne ainevahetuselund täidab oma paljusid ülesandeid õigesti. “

Prof dr Elvira Messe Bonni ülikooli Limesi instituudist

Meloodia muutmine: Beethovenist Vivaldini

Siiski näib, et rasvumine muudab seda täidesaatvat funktsiooni. Just seda on massiliselt tehtud hiirekatsed koostöös teiste Bonni ülikooli uurimisrühmadega teinud. "Me suutsime näidata, et rasvunud emade järglastel tekkis sageli vahetult pärast sündi rasvmaks," ütleb dr Hao Huang Massi laborist. "Ja see juhtus ka siis, kui noorloomad said täiesti normaalset dieeti."

Selle häire põhjus näib olevat järglaste Kupfferi rakkude "ümberprogrammeerimine". Selle tulemusena saadavad nad välja molekulaarseid signaale, mis juhendavad maksarakke rohkem rasva absorbeerima. Ülekantud tähenduses ei esita nad enam Beethoveni, vaid Vivaldi sümfooniaid.

See nihe näib toimuvat embrüonaalse arengu ajal ja selle käivitavad ema ainevahetusproduktid. Need aktiveerivad Kupfferi rakkudes teatud tüüpi metaboolse lüliti ja muudavad seda, kuidas need rakud maksarakke pikemas perspektiivis juhivad. "See lüliti on nn transkriptsioonifaktor," ütleb Mass. "See kontrollib, millised geenid on Kupfferi rakkudes aktiivsed."

Pole rasvmaksa ilma molekulaarsete lülititeta

Kui teadlased selle Kupfferi rakkude muutuse raseduse ajal geneetiliselt kõrvaldasid, ei tekkinud järglastel rasvmaksahaigust. Siiani on ebaselge, kas seda mehhanismi saaks lahendada ka ravimitega. Nüüd kavatsevad meeskonnad seda järeluuringutes uurida.

Kui see toob kaasa uued raviviisid, oleks see hea uudis. Kupfferi rakkude muutunud käitumisel on tõenäoliselt palju negatiivseid tagajärgi. Näiteks maksa rasva kogunemisega kaasnevad tugevad põletikulised reaktsioonid. Need võivad põhjustada üha suurema arvu maksarakkude surma ja asenduda armkoega. Tulemuseks on fibroos, mis järk-järgult kahjustab maksafunktsiooni. Samal ajal on oht maksarakkude degenereerumiseks ja vähiks muutumiseks.

"Üha selgemaks saab, et paljud inimeste haigused saavad alguse väga varases arengufaasis," ütleb Mass, kes on ka transdistsiplinaarse uurimisvaldkonna "Elu ja tervis" eestkõneleja ning Bonni ülikooli tippklastri "Immunosensation2" juhatuse liige. "Meie uuring on üks väheseid, mis suudab üksikasjalikult selgitada, kuidas see varajane programmeerimine toimuda saab."

Osalevad instituudid ja rahastamine:

Lisaks Bonni ülikoolile osalesid uuringus Saksamaa Neurodegeneratiivsete Haiguste Keskus (DZNE), Viini Ülikool (Austria), Genti Ülikool (Belgia) ja Shanghai Ülikool (Hiina). Uurimist toetasid Saksamaa Teadusfond (DFG, eelkõige SFB 1454 Metaflammation), Euroopa Teadusnõukogu (ERC), Jürgen Manchoti fond, Boehringer Ingelheimi fond ja Euroopa Molekulaarbioloogia Organisatsioon (EMBO).

Allikad: