Preprogramovanie Kupfferových buniek v embryách vysvetľuje metabolické poruchy u potomkov

Preprogramovanie Kupfferových buniek v embryách vysvetľuje metabolické poruchy u potomkov

Deti narodené obéznym matkám sú vystavené vyššiemu riziku vzniku metabolických porúch, aj keď samy dodržiavajú zdravú výživu. Nová štúdia z univerzity v Bonne ponúka vysvetlenie tohto javu. U obéznych myší sa určité bunky v pečeni embrya počas tehotenstva preprogramujú. To vedie k dlhodobým zmenám v metabolizme potomstva. Vedci sa domnievajú, že tieto výsledky by mohli byť relevantné aj pre ľudí. Štúdia bola teraz publikovaná v časopise Nature.

Tím sa zameral na takzvané Kupfferove bunky. Ide o makrofágy – takzvané „veľké jedáky“, ktoré chránia telo ako súčasť vrodeného imunitného systému. Počas embryonálneho vývoja migrujú do pečene, kde sa usadia natrvalo. Tam bojujú s patogénmi a rozkladajú starnúce alebo poškodené bunky.

Tieto Kupfferove články fungujú aj ako vodiče. Inštruujú okolité pečeňové bunky, čo majú robiť. Pomáhajú tak zabezpečiť, aby pečeň ako centrálny metabolický orgán správne plnila svoje mnohé úlohy. “

Prof. Dr. Elvira Messe z Limes Institute na Univerzite v Bonne

Zmena melódie: od Beethovena po Vivaldiho

Zdá sa však, že túto výkonnú funkciu mení obezita. To je to, čo urobili experimenty na myšiach v spolupráci s inými výskumnými skupinami na univerzite v Bonne. „Podarilo sa nám dokázať, že u potomkov obéznych matiek sa často krátko po narodení vyvinula stukovatená pečeň,“ hovorí doktor Hao Huang z Mass's lab. "A to sa tiež stalo, keď mladé zvieratá dostávali úplne normálnu stravu."

Zdá sa, že príčinou tejto poruchy je akési „preprogramovanie“ Kupfferových buniek u potomstva. Výsledkom je, že vysielajú molekulárne signály, ktoré prikazujú pečeňovým bunkám absorbovať viac tuku. V prenesenom zmysle už neuvádzajú Beethovenove symfónie, ale Vivaldiho.

Zdá sa, že tento posun nastáva počas embryonálneho vývoja a je spúšťaný metabolickými produktmi matky. Tieto aktivujú určitý typ metabolického prepínača v Kupfferových bunkách a menia spôsob, akým tieto bunky vedú pečeňové bunky z dlhodobého hľadiska. "Tento prepínač je takzvaný transkripčný faktor," hovorí Mass. "Ovláda, ktoré gény sú aktívne v Kupfferových bunkách."

Žiadna stukovatená pečeň bez molekulárnych prepínačov

Keď výskumníci geneticky eliminovali túto zmenu v Kupfferových bunkách počas tehotenstva, u potomka nedošlo k stukovateniu pečene. Stále nie je jasné, či by sa tento mechanizmus dal riešiť aj liekmi. Tímy to teraz plánujú preskúmať v následných štúdiách.

Ak to povedie k novým liečebným prístupom, bola by to dobrá správa. Zmenené správanie Kupfferových buniek bude mať pravdepodobne veľa negatívnych dôsledkov. Napríklad hromadenie tuku v pečeni je sprevádzané silnými zápalovými reakciami. Tie môžu spôsobiť odumieranie zvyšujúceho sa počtu pečeňových buniek a ich nahradenie zjazveným tkanivom. Výsledkom je fibróza, ktorá postupne zhoršuje funkciu pečene. Zároveň existuje riziko, že pečeňové bunky degenerujú a stanú sa rakovinovými.

„Je čoraz jasnejšie, že mnohé choroby u ľudí začínajú vo veľmi ranom štádiu vývoja,“ hovorí Mass, ktorý je tiež hovorcom transdisciplinárnej výskumnej oblasti „Život a zdravie“ a členom správnej rady „Immunosensation2“ Cluster of Excellence na Univerzite v Bonne. "Naša štúdia je jednou z mála, ktorá môže podrobne vysvetliť, ako sa toto skoré programovanie môže stať."

Zúčastnené inštitúcie a financovanie:

Okrem Univerzity v Bonne boli do štúdie zapojené Nemecké centrum pre neurodegeneratívne choroby (DZNE), Viedenská univerzita (Rakúsko), Univerzita v Gente (Belgicko) a Univerzita v Šanghaji (Čína). Výskum podporili Nemecká výskumná nadácia (DFG, najmä SFB 1454 Metaflammation), Európska rada pre výskum (ERC), Nadácia Jürgena Manchota, Fond Boehringer Ingelheim a Európska organizácia pre molekulárnu biológiu (EMBO).

Zdroje: