Įgimtos širdies ydos yra labiausiai paplitusi žmogaus apsigimimų forma, tačiau mes vis dar iki galo nesuprantame, kas juos sukelia. Ankstesni tyrimai parodė, kad kai kuriuos širdies defektus gali sukelti problemos su placenta – organu, aprūpinančiu deguonimi ir maistinėmis medžiagomis besivystančiam embrionui.
Dabar mokslininkai iš Nankino universiteto (Kinija) patvirtino šį ryšį, sutelkdami dėmesį į baltymą, kurio kiekis yra sumažėjęs daugeliui pacientų, turinčių įgimtų širdies ydų, vadinamą SLC25A1. SLC25A1 vaidina pagrindinį vaidmenį transportuojant citrinų rūgštį, svarbų metabolitą, kurio dariniai gali paveikti genų ekspresiją, į skirtingus mūsų ląstelių regionus.
Tačiau buvo neaišku, kaip baltymų praradimas gali būti susijęs su įgimtais širdies defektais.
Suardydami šį baltymą skirtinguose besivystančių pelių audiniuose, mokslininkai parodė, kad SLC25A1 praradimas neturi tiesioginės įtakos besivystančioms širdims. Vietoj to, tai sukelia placentos augimo problemų, o tai savo ruožtu sukelia pelių širdies defektus.
Jų tyrimas buvo paskelbtas žurnale Plėtra 2024 metų lapkričio 26 dieną.
Tyrėjai naudojo genų redagavimo įrankius, kad sukurtų pelių embrionus, kuriuose visiškai trūksta SLC25A1 baltymo. Kaip ir tikėtasi, šiems embrionams atsirado širdies defektų. Tačiau jie taip pat turėjo problemų su placenta, kuri buvo plonesnė nei įprastai.
„Sparčiai didėjantis tyrimų su pelėmis skaičius rodo, kad placenta dalyvauja reguliuojant embriono širdies vystymąsi“, – paaiškino profesorius Zhongzhou Yang iš Nankino universiteto medicinos mokyklos, kurios tyrimų grupė atliko tyrimą. „Tačiau šių santykių molekulinis pagrindas buvo neaiškus.”
Mokslininkų komanda norėjo ištirti šį galimą ryšį tarp placentos defektų ir širdies defektų. Norėdami nustatyti, kurioje embriono vietoje reikalingas baltymas, jie nusprendė pašalinti SLC25A1 iš konkrečių audinių, o ne tik suardyti jį visame embrione.
Pirma, jie sukūrė pelių embrionus, kuriems SLC25A1 baltymo trūko tik besivystančioje širdyje. Keista, kad šioms pelėms neatsirado širdies defektų, o tai rodo, kad SLC25A1 nevaidina svarbaus vaidmens širdies ląstelėse.
Priešingai, kai mokslininkai sukūrė pelių, kurių SLC25A1 baltymo trūko tik jų placentos audinyje, jie nustatė, kad pelėms atsirado ir placentos, ir širdies defektų.
Tai leido manyti, kad SLC25A1 vaidina pagrindinį vaidmenį placentos vystymuisi ir, jei placentos vystymasis sugenda, dėl to gali atsirasti širdies defektų. Iš tiesų, matavimai parodė, kad SLC25A1 praradimas keičia citrinų rūgšties pusiausvyrą placentos ląstelėse, todėl ląstelių DNR pokyčiai sutrikdo placentos vystymąsi.
Toliau mokslininkai ištyrė, kaip šie placentos pokyčiai gali sukelti širdies vystymosi problemų.
Jie nustatė, kad placentoje, kurioje trūksta SLC25A1, buvo mažas PSG1 – baltymo, kurį gamina placentos ląstelės ir kuris, kaip žinoma, padeda reguliuoti endotelio (ląstelių lakštų, išklojančių tam tikras kūno struktūras, įskaitant kraujagysles), vystymąsi, kiekis. .
„Mes parodėme, kad žmogaus PSG1 skyrimas nėščioms pelėms pagerina placentos ir širdies defektus embrionuose, kuriems trūksta SLC25A1”, – aiškina profesorius Yang.
„Todėl PSG1 gali tapti potencialiai veiksmingu vaistu, padedančiu pagerinti vaisiaus placentos ir širdies vystymąsi gimdoje.”
Nors reikia toliau dirbti, šios išvados gali padėti sukurti naują gydymo strategiją, kad būtų išvengta įgimtų širdies ydų vaisiams, turintiems placentos problemų.