Kupffer-solujen uudelleenohjelmointi alkioissa selittää jälkeläisten aineenvaihduntahäiriöt

Kupffer-solujen uudelleenohjelmointi alkioissa selittää jälkeläisten aineenvaihduntahäiriöt

Lihavien äitien lapsilla on suurempi riski sairastua aineenvaihduntahäiriöihin, vaikka he itse noudattaisivatkin terveellistä ruokavaliota. Bonnin yliopiston uusi tutkimus tarjoaa selityksen tälle ilmiölle. Lihavilla hiirillä tietyt alkion maksan solut ohjelmoidaan uudelleen raskauden aikana. Tämä johtaa pitkäaikaisiin muutoksiin jälkeläisten aineenvaihdunnassa. Tutkijat uskovat, että nämä tulokset voivat olla merkityksellisiä myös ihmisille. Tutkimus on nyt julkaistu Nature-lehdessä.

Ryhmä keskittyi niin kutsuttuihin Kupffer-soluihin. Nämä ovat makrofageja, niin kutsuttuja "syöjiä", jotka suojaavat kehoa osana luontaista immuunijärjestelmää. Alkion kehityksen aikana ne siirtyvät maksaan, jossa ne asettuvat pysyvään asuinpaikkaan. Siellä ne taistelevat taudinaiheuttajia vastaan ​​ja hajottavat ikääntyviä tai vaurioituneita soluja.

Nämä Kupffer-kennot toimivat myös johtimina. He neuvovat ympäröiville maksasoluille, mitä tehdä. Tällä tavoin ne auttavat varmistamaan, että maksa keskeisenä aineenvaihduntaelimenä suorittaa monet tehtävänsä oikein. "

Prof. tohtori Elvira Messe Bonnin yliopiston Limes Institutesta

Melodian vaihto: Beethovenista Vivaldiin

Näyttää kuitenkin siltä, ​​että liikalihavuus muuttaa tätä toimeenpanotoimintoa. Tätä on tehty massahiirikokeilla yhteistyössä muiden Bonnin yliopiston tutkimusryhmien kanssa. "Pystyimme osoittamaan, että lihavien äitien jälkeläisille kehittyi usein rasvamaksa pian syntymän jälkeen", sanoo tohtori Hao Huang Massin laboratoriosta. "Ja tämä tapahtui myös, kun nuoret eläimet saivat täysin normaalin ruokavalion."

Tämän häiriön syy näyttää olevan eräänlainen Kupffer-solujen "uudelleenohjelmointi" jälkeläisissä. Tämän seurauksena ne lähettävät molekyylisignaaleja, jotka ohjaavat maksasoluja imemään enemmän rasvaa. Kuvainnollisessa mielessä he eivät enää esitä Beethovenin, vaan Vivaldin sinfoniaa.

Tämä muutos näyttää tapahtuvan alkion kehityksen aikana, ja sen laukaisevat äidin aineenvaihduntatuotteet. Nämä aktivoivat tietynlaisen metabolisen kytkimen Kupffer-soluissa ja muuttavat tapaa, jolla nämä solut ohjaavat maksasoluja pitkällä aikavälillä. "Tämä kytkin on niin kutsuttu transkriptiotekijä", Mass sanoo. "Se ohjaa, mitkä geenit ovat aktiivisia Kupfferin soluissa."

Ei rasvamaksaa ilman molekyylikytkimiä

Kun tutkijat eliminoivat geneettisesti tämän Kupffer-solujen muutoksen raskauden aikana, jälkeläisille ei kehittynyt rasvamaksasairauksia. Vielä on epäselvää, voitaisiinko tätä mekanismia käsitellä myös lääkkeillä. Ryhmät aikovat nyt tutkia tätä seurantatutkimuksissa.

Jos tämä johtaa uusiin hoitomenetelmiin, tämä olisi hyvä uutinen. Kupffer-solujen muuttuneella käyttäytymisellä on todennäköisesti monia kielteisiä seurauksia. Esimerkiksi rasvan kertymiseen maksaan liittyy voimakkaita tulehdusreaktioita. Nämä voivat aiheuttaa kasvavan määrän maksasolujen kuolemaa ja korvautua arpikudoksella. Seurauksena on fibroosi, joka asteittain heikentää maksan toimintaa. Samanaikaisesti on olemassa riski maksasolujen rappeutumisesta ja syöpäsairaudesta.

"On yhä selvempää, että monet ihmisten sairaudet alkavat hyvin varhaisessa kehitysvaiheessa", sanoo Mass, joka on myös poikkitieteellisen Life & Health -tutkimusalueen tiedottaja ja Bonnin yliopiston Immunosensation2-huippuluokan klusterin hallituksen jäsen. "Tutkimuksemme on yksi harvoista, jotka voivat selittää yksityiskohtaisesti, kuinka tämä varhainen ohjelmointi voi tapahtua."

Osallistuvat laitokset ja rahoitus:

Bonnin yliopiston lisäksi tutkimukseen osallistuivat Saksan neurodegeneratiivisten sairauksien keskus (DZNE), Wienin yliopisto (Itävalta), Gentin yliopisto (Belgia) ja Shanghain yliopisto (Kiina). Tutkimusta tukivat Saksan tutkimussäätiö (DFG, erityisesti SFB 1454 Metaflammation), Euroopan tutkimusneuvosto (ERC), Jürgen Manchot Foundation, Boehringer Ingelheim Fund ja European Molecular Biology Organisation (EMBO).

Lähteet: