Omprogrammeringen av Kupffer-celler i embryoer forklarer metabolske forstyrrelser hos avkom

Omprogrammeringen av Kupffer-celler i embryoer forklarer metabolske forstyrrelser hos avkom

Barn født av overvektige mødre har høyere risiko for å utvikle metabolske forstyrrelser, selv om de følger et sunt kosthold selv. En ny studie fra universitetet i Bonn gir en forklaring på dette fenomenet. Hos overvektige mus omprogrammeres visse celler i embryoets lever under graviditet. Dette fører til langsiktige endringer i metabolismen til avkommet. Forskerne mener disse resultatene også kan være relevante for mennesker. Studien er nå publisert i tidsskriftet Nature.

Teamet fokuserte på de såkalte Kupffer-cellene. Dette er makrofager - såkalte "storspisere" som beskytter kroppen som en del av det medfødte immunsystemet. Under embryonal utvikling migrerer de til leveren, hvor de tar permanent opphold. Der bekjemper de patogener og bryter ned aldrende eller skadede celler.

Disse Kupffer-cellene fungerer også som ledere. De instruerer de omkringliggende levercellene om hva de skal gjøre. På denne måten bidrar de til at leveren, som et sentralt stoffskifteorgan, utfører sine mange oppgaver riktig. "

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

Endre melodien: fra Beethoven til Vivaldi

Det ser imidlertid ut til at denne eksekutive funksjonen er endret av fedme. Dette er hva museeksperimenter i massevis har gjort i samarbeid med andre forskningsgrupper ved universitetet i Bonn. "Vi var i stand til å vise at avkom av overvektige mødre ofte utviklet en fettlever kort tid etter fødselen," sier Dr. Hao Huang fra Masss laboratorium. "Og dette skjedde også da ungdyrene fikk et helt normalt kosthold."

Årsaken til denne lidelsen ser ut til å være en slags "omprogrammering" av Kupffer-cellene i avkommet. Som et resultat sender de ut molekylære signaler som instruerer leverceller til å absorbere mer fett. I overført betydning fremfører de ikke lenger Beethovens symfonier, men Vivaldis.

Dette skiftet ser ut til å skje under embryonal utvikling og utløses av maternelle metabolske produkter. Disse aktiverer en type metabolsk bryter i Kupffer-cellene og endrer måten disse cellene styrer leverceller på på lang sikt. "Denne bryteren er en såkalt transkripsjonsfaktor," sier Mass. "Den kontrollerer hvilke gener som er aktive i Kupffer-celler."

Ingen fettlever uten molekylære brytere

Da forskerne genetisk eliminerte denne endringen i Kupffer-cellene under graviditeten, utviklet ikke avkommet fettleversykdom. Det er fortsatt uklart om denne mekanismen også kan løses med medisiner. Teamene planlegger nå å undersøke dette i oppfølgingsstudier.

Hvis dette fører til nye behandlingsmetoder, vil dette være gode nyheter. Den endrede oppførselen til Kupffer-cellene vil sannsynligvis ha mange negative konsekvenser. For eksempel er opphopning av fett i leveren ledsaget av sterke betennelsesreaksjoner. Disse kan føre til at et økende antall leverceller dør og erstattes av arrvev. Resultatet er fibrose, som gradvis svekker leverfunksjonen. Samtidig er det en risiko for at leverceller degenererer og blir kreft.

"Det blir stadig tydeligere at mange sykdommer hos mennesker begynner på et veldig tidlig stadium av utviklingen," sier Mass, som også er talsmann for det tverrfaglige forskningsområdet "Life & Health" og styremedlem i "Immunosensation2" Cluster of Excellence ved Universitetet i Bonn. "Studien vår er en av få som kan forklare i detalj hvordan denne tidlige programmeringen kan skje."

Deltakende institutter og finansiering:

I tillegg til universitetet i Bonn var det tyske senteret for nevrodegenerative sykdommer (DZNE), universitetet i Wien (Østerrike), universitetet i Gent (Belgia) og universitetet i Shanghai (Kina) involvert i studien. Forskningen ble støttet av German Research Foundation (DFG, spesielt SFB 1454 Metaflammation), European Research Council (ERC), Jürgen Manchot Foundation, Boehringer Ingelheim Fund og European Molecular Biology Organization (EMBO).

Kilder: