Výskumníci z UCSF objavili molekulárny časovač, ktorý reguluje dĺžku tehotenstva

Výskumníci z UCSF objavili molekulárny časovač, ktorý reguluje dĺžku tehotenstva

Výskumníci z UCSF objavili molekulárny časovač, ktorý sa aktivuje v prvých dňoch tehotenstva a ovplyvňuje myši pri narodení.

Typické ľudské tehotenstvo trvá 40 týždňov, no väčšina rodičov vie, že toto číslo je len hrubý odhad.

Deti sa rodia v zdanlivo nepredvídateľnom časovom horizonte, pričom normálne tehotenstvo je medzi 38. a 42. týždňom. A 10 percent všetkých pôrodov je predčasných, čo znamená, že k nim dôjde pred 37. týždňom tehotenstva, čo vystavuje deti riziku rôznych komplikácií.

Teraz vedci z UC San Francisco objavili u myší molekulárny časovač, ktorý hrá úlohu pri kontrole pri narodení. Prekvapivo sa časovač aktivuje v prvých dňoch tehotenstva a funguje vo vnútri maternice.

Ak sa ukáže, že rovnaký súbor molekúl je dôležitý pri ľudských tehotenstvách, môže to viesť k novým testom na identifikáciu žien s rizikom predčasných pôrodov, ako aj k zásahom na ich oddialenie.

"Predčasný pôrod je veľkým problémom na celom svete a dlho tomu nikto poriadne nerozumel. Dúfame, že v UCSF a hlavný autor nového článku, ktorý sa objaví 21. januára vbunka. "Nové zistenia zvyšujú možnosť, že predčasný pôrod je vyvolaný vecami, ktoré sa dejú oveľa skôr v tehotenstve, ako sme očakávali."

Balenie DNA počas tehotenstva

Počas tehotenstva prechádza ženské telo masívnymi biologickými zmenami, pričom aktivita stoviek génov v maternici sa zvyšuje alebo znižuje.

Erlebacher a jeho laboratórna skupina študovali proteín nazývaný KDM6B, ktorý reguluje aktivitu génov. Mali podozrenie, že KDM6B môže pomôcť regulovať gény zapojené do prechodu do práce počas tehotenstva.

KDM6B odstraňuje metylové chemické skupiny z histónov – štruktúry, ktoré pomáhajú organizovať a baliť DNA v bunkách. V reakcii na KDM6B sa DNA stáva dostupnejšou pre iné faktory, ktoré regulujú génovú expresiu a zapínajú aktivitu blízkych génov.

Tím si všimol, že keď zablokovali KDM6B, tehotenstvá u myší sa predĺžili a ich deti sa narodili neskôr ako zvyčajne.

Spočiatku mali vedci podozrenie, že neskoro v tehotenstve musí KDM6B aktivovať gény v bunkách epitelu maternice, ktoré produkujú hormóny, o ktorých je známe, že vyvolávajú pôrod.

Keď však vykonali podrobné analýzy rôznych typov buniek, zistili, že účinky KDM6B na dĺžku tehotenstva sú spojené s iným typom buniek nazývaným fibroblasty. Tieto štrukturálne bunky sa zvyčajne nepovažujú za hrajúce úlohu pri regulácii práce. Okrem toho KDM6B reguloval tieto fibroblasty v prvých dňoch tehotenstva.

"Naše výsledky zdôrazňujú prekvapivú úlohu maternicových fibroblastov pri regulácii načasovania pôrodu," povedala Tara McIntyre, PhD, ktorá viedla prácu ako postgraduálna študentka na UCSF. "Nečakali sme to a úplne to zmenilo naše chápanie bunkových typov a procesov, ktoré riadia začiatok práce."

Molekulárny časovač?

Ďalšie experimenty na myšiach ukázali, že na histónoch v blízkosti určitých génov vo fibroblastoch maternice sa krátko po počatí objavuje viac metylových skupín. V reakcii na to zostávajú tieto gény neaktívne, čo umožňuje maternici podporovať tehotenstvo.

Ako tehotenstvo postupuje, hladiny metylácie na týchto histónoch pomaly a stabilne miznú a nakoniec dosiahnu dostatočne nízku úroveň na to, aby sa aktivovali blízke gény - tie, ktoré sú spojené s udalosťami tehotenstva, ako je pôrod. Táto erózia, ktorá nevyžaduje KDM6B, funguje ako časovač.

Zdá sa, že sa v podstate deje to, že tento časovač pristál na začiatku tehotenstva a potom postupne visí. Ak je metylácia histónov dostatočne narušená, gény v blízkych génoch prejdú ďalej. “

Adrian Erlebacher, MD, PhD, profesor laboratórnej medicíny na UCSF

Keď vedci zablokovali KDM6B, históny v blízkosti určitých génov nahromadili príliš veľa metylácie na začiatku tehotenstva. Tento zvýšený „nastavený bod“ znamenal, že napriek erózii sa tieto gény neaktivovali včas, čo oneskorilo prácu.

Signály môžu súvisieť s predčasným pôrodom

Zatiaľ čo nová štúdia neskúmala predčasné pôrody, novoobjavený molekulárny časovač by mohol pomôcť kontrolovať dĺžku tehotenstva u ľudí.

"Veľkou otázkou je, či sú rovnaké procesy relevantné aj u ľudí," povedal Erlebacher. "Ak je to tak, môžeme ich použiť na predpovedanie alebo kontrolu dĺžky tehotenstva?"

Ak by sa novoštudované molekulárne signály u ľudí narušili, mohli by súvisieť s rizikom predčasného pôrodu, predpokladá jeho tím. Napríklad niektoré ženy môžu začať tehotenstvo s nižšími hladinami metylácie histónov. a to by mohlo spôsobiť eróziu metylácie a príliš rýchle zapnutie génov súvisiacich s prácou.

Dodáva, že väčšina výskumov predčasných pôrodov sa zamerala na čas bezprostredne pred narodením ženy. Nové zistenia poukazujú na oveľa skoršie štádiá tehotenstva ako na kritické a mohli by viesť k novému výskumnému úsiliu.

Zdroje: