Raziskovalci UCSF odkrivajo molekularni časovnik, ki uravnava dolžino nosečnosti

Raziskovalci UCSF odkrivajo molekularni časovnik, ki uravnava dolžino nosečnosti

Raziskovalci UCSF so odkrili molekularni časovnik, ki se aktivira v prvih dneh nosečnosti in vpliva na miši ob rojstvu.

Tipična človeška nosečnost traja 40 tednov, vendar večina staršev ve, da je to število le groba ocena.

Dojenčki se rodijo v na videz nepredvidljivem časovnem razporedu, normalna nosečnost pa je med 38. in 42. tednom. In 10 odstotkov vseh porodov je prezgodnjih, kar pomeni, da se zgodijo pred 37. tednom nosečnosti, zaradi česar so dojenčki izpostavljeni številnim zapletom.

Zdaj so raziskovalci UC San Francisco odkrili molekularni časovnik pri miših, ki ima vlogo pri nadzoru ob rojstvu. Presenetljivo je, da se časovnik aktivira v prvih dneh nosečnosti in deluje znotraj maternice.

Če se izkaže, da je isti niz molekul pomemben pri nosečnostih pri ljudeh, lahko to privede do novih testov za identifikacijo žensk, ki jim grozi prezgodnji porod, in posegov za njihovo odložitev.

"Prezgodnji porod je velika težava po vsem svetu in dolgo časa tega nihče ni zares razumel. Upamo, da na UCSF in glavni avtor novega prispevka, ki se pojavi 21. januarja vcelica. "Nove ugotovitve povečujejo možnost, da prezgodnji porod sprožijo stvari, ki se zgodijo veliko prej v nosečnosti, kot smo pričakovali."

Pakiranje DNK med nosečnostjo

Med nosečnostjo se žensko telo podvrže ogromnim biološkim spremembam, pri čemer se aktivnost stotin genov v maternici poveča ali zmanjša.

Erlebacher in njegova laboratorijska skupina so preučevali protein KDM6B, ki uravnava aktivnost genov. Sumili so, da bi lahko KDM6B pomagal pri uravnavanju genov, ki sodelujejo pri prehodu na delo med nosečnostjo.

KDM6B odstrani metilne kemične skupine iz histonov – struktur, ki pomagajo organizirati in pakirati DNK v celicah. Kot odziv na KDM6B DNK postane bolj dostopna drugim dejavnikom, ki uravnavajo izražanje genov in vklopijo aktivnost bližnjih genov.

Ekipa je opazila, da so se nosečnosti pri miših, ko so blokirali KDM6B, podaljšale in njihovi otroci so bili rojeni pozneje kot običajno.

Sprva so znanstveniki domnevali, da mora KDM6B pozno v nosečnosti aktivirati gene v materničnih epitelijskih celicah, ki proizvajajo hormone, za katere je znano, da povzročajo porod.

Ko pa so izvedli podrobne analize različnih tipov celic, so ugotovili, da so bili učinki KDM6B na dolžino nosečnosti povezani z drugo vrsto celic, imenovano fibroblasti. Te strukturne celice običajno ne igrajo vloge pri uravnavanju dela. Poleg tega je KDM6B reguliral te fibroblaste v prvih dneh nosečnosti.

"Naši rezultati poudarjajo presenetljivo vlogo materničnih fibroblastov pri uravnavanju časa rojstva," je povedala dr. Tara McIntyre, ki je vodila delo kot podiplomska študentka na UCSF. "Tega nismo pričakovali in popolnoma je spremenilo naše razumevanje tipov celic in procesov, ki poganjajo začetek dela."

Molekularni časovnik?

Nadaljnji poskusi na miših so pokazali, da se več metilnih skupin pojavi na histonih blizu določenih genov v materničnih fibroblastih kmalu po spočetju. V odgovor ti geni ostanejo neaktivni, kar maternici omogoča, da podpira nosečnost.

Ko nosečnost napreduje, se ravni metilacije na teh histonih počasi in vztrajno zbledijo in sčasoma dosežejo dovolj nizko raven, da se aktivirajo bližnji geni – tisti, ki so povezani z nosečnostnimi dogodki, kot je porod. Ta erozija, ki ne zahteva KDM6B, deluje kot časovnik.

V bistvu se zdi, da se dogaja to, da je ta časovnik pristal zgodaj v nosečnosti in nato postopoma visi. Če je metilacija histona dovolj oslabljena, bodo geni v bližnjih genih prešli naprej. “

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

Ko so raziskovalci blokirali KDM6B, so histoni blizu določenih genov nabrali preveč metilacije zgodaj v nosečnosti. Ta povečana "nastavljena točka" je pomenila, da kljub eroziji ti geni niso bili aktivirani pravočasno, kar je upočasnilo delo.

Signali so lahko povezani s prezgodnjim porodom

Medtem ko nova študija ni preučevala prezgodnjih porodov, bi lahko na novo odkriti molekularni časovnik pomagal nadzorovati dolžino nosečnosti pri ljudeh.

"Veliko vprašanje od tukaj je, ali so isti procesi pomembni pri ljudeh," je dejal Erlebacher. "Če je temu tako, ali jih lahko uporabimo za napovedovanje ali nadzor dolžine nosečnosti?"

Če so na novo raziskani molekularni signali pri ljudeh moteni, bi jih lahko povezali s tveganjem prezgodnjega poroda, domneva njegova ekipa. Na primer, nekatere ženske lahko začnejo nosečnost z nižjo stopnjo metilacije histona. in to bi lahko povzročilo erozijo metilacije, ki prehitro vklopi gene, povezane z delom.

Dodaja, da se večina raziskav o prezgodnjem porodu osredotoča na čas tik pred rojstvom ženske. Nove ugotovitve kažejo, da so veliko zgodnejše faze nosečnosti kritične in bi lahko vodile k novim raziskovalnim prizadevanjem.

Viri: