Istraživači UCSF-a otkrivaju molekularni mjerač vremena koji regulira duljinu trudnoće

Istraživači UCSF-a otkrivaju molekularni mjerač vremena koji regulira duljinu trudnoće

Istraživači UCSF-a otkrili su molekularni mjerač vremena koji se aktivira u prvim danima trudnoće i utječe na miševe pri rođenju.

Tipična ljudska trudnoća traje 40 tjedana, ali većina roditelja zna da je taj broj samo gruba procjena.

Bebe se rađaju u naizgled nepredvidljivim rokovima, a normalna trudnoća je između 38. i 42. tjedna. A 10 posto svih poroda je prijevremeno, što znači da se dogode prije 37. tjedna trudnoće, izlažući bebe riziku od raznih komplikacija.

Sada su istraživači s UC San Francisca otkrili molekularni mjerač vremena kod miševa koji ima ulogu u kontroli pri rođenju. Začudo, tajmer se aktivira u prvim danima trudnoće i radi unutar maternice.

Ako se pokaže da je isti skup molekula važan u trudnoći kod ljudi, to bi moglo dovesti do novih testova za identificiranje žena u riziku od prijevremenog poroda, kao i do intervencija za njihovo odgađanje.

"Prerano rođenje veliki je problem u cijelom svijetu i dugo ga nitko nije shvaćao. Nadamo se u UCSF-u i glavnom autoru novog rada koji se pojavljuje 21. siječnja ućelija. "Nova otkrića povećavaju mogućnost da je prijevremeni porod potaknut stvarima koje se dogode mnogo ranije u trudnoći nego što smo očekivali."

DNK pakiranje tijekom trudnoće

Tijekom trudnoće žensko tijelo prolazi kroz ogromne biološke promjene, pri čemu se aktivnost stotina gena unutar maternice povećava ili smanjuje.

Erlebacher i njegova laboratorijska grupa proučavali su protein nazvan KDM6B, koji regulira aktivnost gena. Sumnjali su da bi KDM6B mogao pomoći u regulaciji gena uključenih u prijelaz na posao tijekom trudnoće.

KDM6B uklanja metilne kemijske skupine iz histona – struktura koje pomažu organizirati i pakirati DNA u stanicama. Kao odgovor na KDM6B, DNK postaje dostupnija drugim čimbenicima koji reguliraju ekspresiju gena i uključuju aktivnost obližnjih gena.

Tim je primijetio da kada su blokirali KDM6B, trudnoće kod miševa su se produžile i njihove su se bebe rađale kasnije nego inače.

U početku su znanstvenici sumnjali da u kasnoj trudnoći KDM6B mora aktivirati gene u epitelnim stanicama maternice koji proizvode hormone za koje se zna da potiču porod.

Međutim, kada su proveli detaljne analize na različitim tipovima stanica, otkrili su da su učinci KDM6B na duljinu trudnoće povezani s drugim tipom stanica zvanim fibroblasti. Obično se ne smatra da ove strukturne stanice igraju ulogu u regulaciji rada. Nadalje, KDM6B regulira ove fibroblaste u prvim danima trudnoće.

"Naši rezultati naglašavaju iznenađujuću ulogu fibroblasta maternice u reguliranju vremena rođenja", rekla je dr. Tara McIntyre, koja je vodila rad kao studentica diplomskog studija na UCSF-u. "Nismo ovo očekivali i potpuno je promijenilo naše razumijevanje tipova stanica i procesa koji pokreću početak rada."

Molekularni mjerač vremena?

Daljnji pokusi na miševima pokazali su da se više metilnih skupina pojavljuje na histonima u blizini određenih gena u fibroblastima maternice ubrzo nakon začeća. Kao odgovor, ti geni ostaju neaktivni, omogućujući maternici da podupire trudnoću.

Kako trudnoća napreduje, razine metilacije na tim histonima polako i postojano opadaju, na kraju dosegnuvši dovoljno nisku razinu da se obližnji geni – oni povezani s događajima u trudnoći kao što je porod – aktiviraju. Ova erozija, koja ne zahtijeva KDM6B, djeluje kao mjerač vremena.

U biti ono što se čini da se događa je da je ovaj mjerač vremena sletio rano u trudnoći, a zatim progresivno visi. Ako je metilacija histona dovoljno potkopana, geni u obližnjim genima će prenijeti dalje. “

Adrian Erlebacher, MD, PhD, profesor laboratorijske medicine na UCSF-u

Kada su istraživači blokirali KDM6B, histoni u blizini određenih gena nakupili su previše metilacije u ranoj trudnoći. Ova povećana "postavljena točka" značila je da se unatoč eroziji ti geni nisu aktivirali na vrijeme, što je odgodilo rad.

Signali bi mogli biti povezani s preranim porodom

Iako nova studija nije ispitivala prijevremene porode, novootkriveni molekularni mjerač vremena mogao bi pomoći u kontroli trajanja trudnoće kod ljudi.

"Odavde je veliko pitanje jesu li isti procesi relevantni za ljude", rekao je Erlebacher. "Ako je to slučaj, možemo li ih koristiti za predviđanje ili kontrolu trajanja trudnoće?"

Ako se novoproučeni molekularni signali poremete kod ljudi, mogli bi se povezati s rizikom od prijevremenog poroda, hipotezira njegov tim. Na primjer, neke žene mogu započeti trudnoću s nižim razinama metilacije histona. a to bi moglo uzrokovati eroziju metilacije da prebrzo uključi gene povezane s radom.

Dodaje da se većina istraživanja prijevremenog poroda usredotočila na vrijeme neposredno prije rođenja žene. Nova otkrića ukazuju na mnogo ranije faze trudnoće kao kritične i mogle bi dovesti do novih istraživačkih napora.

Izvori: