Kupfferio ląstelių perprogramavimas embrionuose paaiškina palikuonių medžiagų apykaitos sutrikimus

Kupfferio ląstelių perprogramavimas embrionuose paaiškina palikuonių medžiagų apykaitos sutrikimus

Vaikams, gimusiems nutukusių motinų, yra didesnė rizika susirgti medžiagų apykaitos sutrikimais, net jei jie patys laikosi sveikos mitybos. Naujas Bonos universiteto tyrimas siūlo šio reiškinio paaiškinimą. Nutukusių pelių nėštumo metu tam tikros embriono kepenų ląstelės yra perprogramuojamos. Tai lemia ilgalaikius palikuonių metabolizmo pokyčius. Tyrėjai mano, kad šie rezultatai taip pat gali būti svarbūs žmonėms. Tyrimas dabar buvo paskelbtas žurnale Nature.

Komanda sutelkė dėmesį į vadinamąsias Kupfferio ląsteles. Tai makrofagai, vadinamieji „didieji valgytojai“, kurie saugo kūną kaip įgimtos imuninės sistemos dalį. Embriono vystymosi metu jie migruoja į kepenis, kur nuolat gyvena. Ten jie kovoja su patogenais ir ardo senstančias ar pažeistas ląsteles.

Šios Kupfferio ląstelės taip pat veikia kaip laidininkai. Jie nurodo aplinkinėms kepenų ląstelėms, ką daryti. Tokiu būdu jie padeda užtikrinti, kad kepenys, kaip centrinis medžiagų apykaitos organas, tinkamai atliktų daugelį savo užduočių. “

Prof. dr. Elvira Messe iš Bonos universiteto Lims instituto

Melodijos keitimas: nuo Bethoveno iki Vivaldi

Tačiau atrodo, kad šią vykdomąją funkciją keičia nutukimas. Būtent tai padarė masiniai pelių eksperimentai bendradarbiaujant su kitomis Bonos universiteto tyrimų grupėmis. „Mums pavyko parodyti, kad nutukusių motinų palikuonims netrukus po gimimo išsivysto riebios kepenys“, – sako daktaras Hao Huangas iš Masso laboratorijos. "Ir tai taip pat atsitiko, kai jauni gyvūnai gavo visiškai įprastą mitybą."

Atrodo, kad šio sutrikimo priežastis yra savotiškas palikuonių Kupfferio ląstelių „perprogramavimas“. Dėl to jie siunčia molekulinius signalus, kurie nurodo kepenų ląstelėms absorbuoti daugiau riebalų. Perkeltine prasme jie atlieka nebe Bethoveno, o Vivaldžio simfonijas.

Atrodo, kad šis pokytis įvyksta embriono vystymosi metu ir jį sukelia motinos medžiagų apykaitos produktai. Tai suaktyvina tam tikro tipo metabolinį jungiklį Kupfferio ląstelėse ir ilgainiui keičia būdą, kaip šios ląstelės vadovauja kepenų ląstelėms. "Šis jungiklis yra vadinamasis transkripcijos faktorius, - sako Massas. - Jis kontroliuoja, kurie genai yra aktyvūs Kupfferio ląstelėse."

Nėra suriebėjusių kepenų be molekulinių jungiklių

Kai tyrėjai genetiškai pašalino šį Kupfferio ląstelių pokytį nėštumo metu, palikuonys nesusirgo suriebėjusia kepenų liga. Vis dar neaišku, ar šis mechanizmas taip pat gali būti sprendžiamas vaistais. Dabar komandos planuoja tai ištirti tolesniuose tyrimuose.

Jei tai paskatins naujus gydymo metodus, tai būtų gera žinia. Pasikeitęs Kupffer ląstelių elgesys gali turėti daug neigiamų pasekmių. Pavyzdžiui, riebalų kaupimąsi kepenyse lydi stiprios uždegiminės reakcijos. Dėl jų gali mirti vis daugiau kepenų ląstelių ir jas pakeisti randų audinys. Rezultatas – fibrozė, kuri palaipsniui sutrikdo kepenų veiklą. Tuo pačiu metu yra rizika, kad kepenų ląstelės išsigims ir taps vėžinėmis.

„Vis labiau aiškėja, kad daugelis žmonių ligų prasideda labai ankstyvoje vystymosi stadijoje“, – sako Mass, kuris taip pat yra tarpdisciplininių tyrimų srities „Gyvenimas ir sveikata“ atstovas ir Bonos universiteto „Imunosensation2“ kompetencijos klasterio valdybos narys. „Mūsų tyrimas yra vienas iš nedaugelio, galinčių išsamiai paaiškinti, kaip gali įvykti šis ankstyvas programavimas.

Dalyvaujantys institutai ir finansavimas:

Be Bonos universiteto, tyrime dalyvavo Vokietijos neurodegeneracinių ligų centras (DZNE), Vienos universitetas (Austrija), Gento universitetas (Belgija) ir Šanchajaus universitetas (Kinija). Tyrimą rėmė Vokietijos tyrimų fondas (DFG, ypač SFB 1454 Metaflammation), Europos mokslinių tyrimų taryba (ERC), Jürgen Manchot fondas, Boehringer Ingelheim fondas ir Europos molekulinės biologijos organizacija (EMBO).

Šaltiniai: