اكتشف باحثو جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو الموقت الجزيئي الذي ينظم طول الحمل

اكتشف باحثو جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو الموقت الجزيئي الذي ينظم طول الحمل

اكتشف باحثون في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو جهاز توقيت جزيئي ينشط في الأيام الأولى من الحمل ويؤثر على الفئران عند الولادة.

يستمر الحمل البشري النموذجي 40 أسبوعًا، لكن معظم الآباء يعرفون أن هذا الرقم مجرد تقدير تقريبي.

يولد الأطفال في جدول زمني لا يمكن التنبؤ به على ما يبدو، حيث تتراوح فترة الحمل الطبيعي بين 38 و42 أسبوعًا. و10% من جميع الولادات تكون مبكرة، أي أنها تحدث قبل الأسبوع 37 من الحمل، مما يعرض الأطفال لخطر مجموعة متنوعة من المضاعفات.

اكتشف باحثون من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو الآن جهاز توقيت جزيئي في الفئران يلعب دورًا في التحكم عند الولادة. والمفاجأة أن الميقاتي يتم تفعيله في الأيام الأولى من الحمل ويعمل داخل الرحم.

إذا ثبت أن نفس المجموعة من الجزيئات مهمة في حالات الحمل البشري، فقد يؤدي ذلك إلى اختبارات جديدة لتحديد النساء المعرضات لخطر الولادة المبكرة وكذلك التدخلات لتأخيرها.

"تعد الولادة المبكرة مشكلة كبيرة في جميع أنحاء العالم، ولم يفهمها أحد حقًا لفترة طويلة. نأمل في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو والمؤلف الرئيسي للورقة الجديدة، التي تظهر في 21 يناير فيخلية. "تثير النتائج الجديدة احتمال أن تكون الولادة المبكرة ناتجة عن أشياء تحدث في وقت مبكر جدًا من الحمل عما توقعنا."

تغليف الحمض النووي أثناء الحمل

يمر جسد الأنثى طوال فترة الحمل بتحولات بيولوجية هائلة، حيث يتزايد أو يتناقص نشاط مئات الجينات داخل الرحم.

قام إرليباخر وفريقه المختبري بدراسة بروتين يسمى KDM6B، الذي ينظم نشاط الجينات. لقد اشتبهوا في أن KDM6B قد يساعد في تنظيم الجينات المشاركة في الانتقال إلى العمل أثناء الحمل.

يقوم KDM6B بإزالة مجموعات الميثيل الكيميائية من الهستونات – وهي الهياكل التي تساعد على تنظيم وتعبئة الحمض النووي في الخلايا. استجابة لـ KDM6B، يصبح الحمض النووي أكثر سهولة في الوصول إلى العوامل الأخرى التي تنظم التعبير الجيني وتنشط نشاط الجينات القريبة.

لاحظ الفريق أنه عندما قاموا بمنع KDM6B، أصبحت فترات الحمل لدى الفئران أطول وولد أطفالهم في وقت متأخر عن المعتاد.

في البداية، اشتبه العلماء في أنه في وقت متأخر من الحمل، يجب على KDM6B تنشيط الجينات في الخلايا الظهارية الرحمية التي تنتج هرمونات معروفة بتحفيز المخاض.

ومع ذلك، عندما أجروا تحليلات مفصلة على أنواع مختلفة من الخلايا، وجدوا أن تأثيرات KDM6B على طول الحمل كانت مرتبطة بنوع مختلف من الخلايا يسمى الخلايا الليفية. لا تعتبر هذه الخلايا الهيكلية عادةً تلعب دورًا في تنظيم العمل. علاوة على ذلك، ينظم KDM6B هذه الخلايا الليفية في الأيام الأولى من الحمل.

وقالت تارا ماكنتاير، الحاصلة على درجة الدكتوراه، والتي قادت العمل كطالبة دراسات عليا في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: "تسلط نتائجنا الضوء على الدور المفاجئ للخلايا الليفية الرحمية في تنظيم توقيت الولادة". "لم نتوقع هذا، وقد غيّر فهمنا تمامًا لأنواع الخلايا والعمليات التي قادت بداية العمل."

الموقت الجزيئي؟

وأظهرت تجارب أخرى على الفئران أن المزيد من مجموعات الميثيل تظهر على الهستونات بالقرب من جينات معينة في الخلايا الليفية الرحمية بعد وقت قصير من الحمل. وردا على ذلك، تظل هذه الجينات غير نشطة، مما يسمح للرحم بدعم الحمل.

مع تقدم الحمل، تتلاشى مستويات المثيلة في هذه الهستونات ببطء وثبات، وتصل في النهاية إلى مستوى منخفض بدرجة كافية لتنشيط الجينات القريبة - تلك المرتبطة بأحداث الحمل مثل المخاض. هذا التآكل، الذي لا يتطلب KDM6B، يعمل كمؤقت.

ما يبدو أنه يحدث بشكل أساسي هو أن هذا المؤقت يصل في وقت مبكر من الحمل ثم يتوقف تدريجياً. إذا تم تقويض مثيلة الهستون بما فيه الكفاية، فإن الجينات الموجودة في الجينات القريبة سوف تنتقل. "

أدريان إرليباخر، دكتوراه في الطب، دكتوراه، أستاذ الطب المخبري في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو

عندما قام الباحثون بحظر KDM6B، تراكمت الهستونات القريبة من جينات معينة كمية كبيرة جدًا من المثيلة في وقت مبكر من الحمل. تعني "نقطة الضبط" المتزايدة أنه على الرغم من التآكل، لم يتم تنشيط هذه الجينات في الوقت المناسب، مما أدى إلى تأخير العمل.

يمكن ربط الإشارات بالولادة المبكرة

في حين أن الدراسة الجديدة لم تدرس الولادات المبكرة، إلا أن الموقت الجزيئي المكتشف حديثًا يمكن أن يساعد في التحكم في مدة الحمل عند البشر.

وقال إيرليباخر: "السؤال الكبير هنا هو ما إذا كانت نفس العمليات ذات صلة بالبشر". "إذا كان الأمر كذلك، فهل يمكننا استخدامها للتنبؤ بطول الحمل أو التحكم فيه؟"

ويفترض فريقه أنه إذا تعطلت الإشارات الجزيئية المدروسة حديثًا لدى البشر، فمن الممكن أن تكون مرتبطة بخطر الولادة المبكرة. على سبيل المثال، قد تبدأ بعض النساء الحمل بمستويات منخفضة من مثيلة الهيستون. وهذا يمكن أن يتسبب في تآكل المثيلة لتشغيل الجينات المرتبطة بالعمل بسرعة كبيرة.

ويضيف أن معظم أبحاث الولادة المبكرة ركزت على الوقت الذي يسبق ولادة المرأة مباشرة. تشير النتائج الجديدة إلى المراحل المبكرة من الحمل باعتبارها مراحل حاسمة ويمكن أن تؤدي إلى جهود بحثية جديدة.

مصادر: