Изследователите на UCSF откриват молекулярен таймер, който регулира продължителността на бременността

Изследователите на UCSF откриват молекулярен таймер, който регулира продължителността на бременността

Изследователите на UCSF откриха молекулен таймер, който се активира в първите дни на бременността и засяга мишките при раждането.

Типичната човешка бременност продължава 40 седмици, но повечето родители знаят, че този брой е само груба оценка.

Бебетата се раждат в привидно непредсказуема времева линия, като нормалната бременност е между 38 и 42 седмици. И 10 процента от всички раждания са преждевременни, което означава, че се случват преди 37 седмици от бременността, излагайки бебетата на риск от различни усложнения.

Сега изследователи от Калифорнийския университет в Сан Франциско са открили молекулярен таймер в мишки, който играе роля в контрола при раждането. Изненадващо, таймерът се активира в първите дни на бременността и работи вътре в матката.

Ако се докаже, че същият набор от молекули е важен при човешката бременност, това може да доведе до нови тестове за идентифициране на жени, изложени на риск от преждевременно раждане, както и интервенции за тяхното забавяне.

„Преждевременното раждане е основен проблем по света и дълго време никой не го разбираше. Надяваме се в UCSF и водещия автор на новата статия, която се появява на 21 януари вклетка. "Новите открития повишават възможността преждевременното раждане да е предизвикано от неща, които се случват много по-рано по време на бременност, отколкото очаквахме."

ДНК опаковане по време на бременност

По време на бременността женското тяло претърпява масивни биологични промени, като активността на стотици гени в матката се увеличава или намалява.

Erlebacher и неговата лабораторна група са изследвали протеин, наречен KDM6B, който регулира генната активност. Те подозираха, че KDM6B може да помогне за регулиране на гени, участващи в прехода към работа по време на бременност.

KDM6B премахва метиловите химични групи от хистоните – структури, които помагат за организирането и пакетирането на ДНК в клетките. В отговор на KDM6B, ДНК става по-достъпна за други фактори, които регулират генната експресия и включват активността на близките гени.

Екипът забеляза, че когато блокират KDM6B, бременността при мишките става по-дълга и бебетата им се раждат по-късно от обикновено.

Първоначално учените подозираха, че в края на бременността KDM6B трябва да активира гени в епителните клетки на матката, които произвеждат хормони, за които е известно, че предизвикват раждане.

Въпреки това, когато извършиха подробни анализи на различни видове клетки, те откриха, че ефектите на KDM6B върху продължителността на бременността са свързани с различен тип клетки, наречен фибробласти. Обикновено не се смята, че тези структурни клетки играят роля в регулирането на работата. Освен това, KDM6B регулира тези фибробласти в първите дни на бременността.

„Нашите резултати подчертават изненадваща роля на маточните фибробласти в регулирането на времето за раждане“, каза д-р Тара Макинтайър, която ръководи работата като аспирант в UCSF. „Не очаквахме това и то напълно промени нашето разбиране за типовете клетки и процесите, които движат началото на работата.“

Молекулярен таймер?

По-нататъшни експерименти с мишки показват, че повече метилови групи се появяват върху хистони близо до определени гени в маточните фибробласти малко след зачеването. В отговор тези гени остават неактивни, което позволява на матката да поддържа бременност.

С напредването на бременността нивата на метилиране на тези хистони намаляват бавно и стабилно, като в крайна сметка достигат достатъчно ниски нива, за да се активират близките гени - тези, свързани с бременността, като раждането. Тази ерозия, която не изисква KDM6B, действа като таймер.

По същество това, което изглежда се случва, е, че този таймер кацна в началото на бременността и след това постепенно увисна. Ако метилирането на хистони е подкопано достатъчно, гените в близките гени ще преминат нататък. “

Адриан Ерлебахер, MD, PhD, професор по лабораторна медицина в UCSF

Когато изследователите блокираха KDM6B, хистоните в близост до определени гени натрупаха твърде много метилиране в началото на бременността. Тази повишена „зададена точка“ означава, че въпреки ерозията, тези гени не са активирани своевременно, забавяйки работата.

Сигналите могат да бъдат свързани с преждевременно раждане

Въпреки че новото проучване не изследва преждевременните раждания, новооткритият молекулярен таймер може да помогне за контролиране на продължителността на бременността при хората.

„Големият въпрос от тук нататък е дали същите процеси са приложими при хората“, каза Ерлебахер. „Ако случаят е такъв, можем ли да ги използваме, за да предвидим или контролираме продължителността на бременността?“

Ако новоизследваните молекулярни сигнали бъдат нарушени при хората, те могат да бъдат свързани с риска от преждевременно раждане, хипотезира екипът му. Например, някои жени могат да започнат бременност с по-ниски нива на метилиране на хистони. и това може да доведе до ерозия на метилирането, за да включи свързаните с работата гени твърде бързо.

Той добавя, че повечето изследвания за преждевременно раждане са фокусирани върху времето непосредствено преди жената да се роди. Новите открития сочат много по-ранни етапи от бременността като критични и могат да доведат до нови изследователски усилия.

източници: