Jei placentos kraujagyslių vystymasis yra sutrikęs, vaisiaus augimas gali sulėtėti. Vokietijos vėžio tyrimų centro (DKFZ) ir Heidelbergo universiteto Manheimo medicinos fakulteto mokslininkai išsiaiškino, kad tinkamas pelių placentos kraujagyslių funkcionavimas yra kontroliuojamas epigenetiškai: vienas iš fermentų, modifikuojančių genų aktyvumą naudojant metilo grupes, yra atsakingas. Tyrėjai taip pat pastebėjo ryšį su šios „metiltransferazės“ trūkumu gerai žinomoje nėštumo komplikacijoje.
Straipsnis publikuojamas žurnale Vystymosi ląstelė.
Visų žinduolių patelių, įskaitant žmones, gimdoje augantis vaisius tiekiamas per placentą. Per šį laikiną organą vaisius prisijungia prie motinos kraujotakos, gauna maistines medžiagas ir deguonį bei išskiria atliekas.
Esant placentos nepakankamumui, placenta nėra aprūpinama pakankamu kiekiu kraujo, o medžiagų apykaita tarp placentos ir vaisiaus nevyksta tinkamai. Tai kelia pavojų vaisiaus aprūpinimui. Paprastai už tai yra atsakingas placentos kraujagyslių vystymosi sutrikimas.
Kraujagyslių specialistas Hellmutas Augustinas iš DKFZ ir Heidelbergo universiteto Manheimo medicinos fakulteto puikiai žino apie didžiulę kraujagyslių vystymosi svarbą nėštumo metu, sakydamas: „Nenormalus placentos kraujagyslių augimas yra pagrindinė vaisiaus augimo sulėtėjimo priežastis“. Siekdamas geriau suprasti, kaip gali atsirasti tokių apsigimimų, Augustinas ir jo komanda dabar ištyrė pelės placentos kraujagysles vienos ląstelės lygmeniu.
Tyrėjai sutelkė dėmesį į endotelio ląsteles, kurios iškloja kraujagyslių vidų ir atlieka lemiamą vaidmenį formuojant naujas kraujagysles. Jų dėmesys buvo sutelktas į endotelio ląsteles iš pelės placentos srities, kuri atitinka žmonių chorioninius gaurelius.
Grupė nustatė, kad normaliai susiformavusioje placentoje tam tikrų kritinių genų aktyvumas endotelio ląstelėse mažėja nuo motinos iki vaisiaus pusės. Šis zonavimas atsiranda atsižvelgiant į kraujotakos stiprumą.
Kokia to priežastis? Epigenetiniai mechanizmai, tokie kaip DNR metilinimas, yra atsakingi už stipresnę arba silpnesnę genų ekspresiją ląstelėje. Todėl mokslininkai išanalizavo už DNR metilinimą atsakingus fermentus – vadinamąsias DNR metiltransferazes. Tai darant, paaiškėjo, kad DNR metiltransferazė DNMT3A yra daugiausia atsakinga už vaisiaus placentos endotelio metilinimą.
Kai DNMT3A buvo genetiškai išjungtas pelių endotelio ląstelėse, sumažėjo DNR metilinimas ir buvo prarasta erdvinė endotelio geno ekspresijos zona. Sutriko placentos kraujagyslių vystymasis, kuris yra labai svarbus vaisiui. Tai lėmė sulėtėjusį augimą, kuris vis dar buvo pastebimas po gimimo.
Siekdama išsiaiškinti, ar šie rezultatai, gauti su pelėmis, koreliuoja su išvadomis nėščioms moterims, Augustino komanda ištyrė genų duomenų bazes: jie palygino anksčiau paskelbtus vienos ląstelės RNR sekos duomenis iš sveikų placentų endotelio ląstelių su moterų, kenčiančių nuo preeklampsijos, placentos. Ši komplikacija gali sukelti kūdikio augimo sutrikimus, nes jis nebėra tinkamai aprūpinamas per placentą. Kaip ir tikėtasi remiantis rezultatais, gautais su pele, preeklampsija sergančių pacientų placentos endotelis sumažino DNMT3A ekspresiją.
„Įtikinamų pelės duomenų ir koreliacinių pacientų duomenų derinys rodo, kad DNMT3A vaidina lemiamą vaidmenį sveikam placentos kraujagyslių vystymuisi ir kad šio fermento trūkumas gali reikšmingai prisidėti prie placentos nepakankamumo vystymosi“, – aiškina Stephanie Gehrs. pirmasis leidinio autorius.
„Geresnis pagrindinių mechanizmų, sukeliančių placentos nepakankamumą, supratimas yra pagrindas būsimiems požiūriams, siekiant geriau suprasti nėštumo sutrikimus ir galbūt juos gydyti tikslingiau.”