Ερευνητές του πανεπιστημίου Κέιμπριτζ ανακάλυψαν ότι προκειμένου να τραφεί το έμβρυο στη μήτρα, γίνεται μία «μάχη» μεταξύ των γονιδίων που κληρονόμησε το έμβρυο από τον πατέρα και εκείνων που κληρονόμησε από τη μητέρα του.

Η ενδιαφέρουσα ανακάλυψη έγινε όταν οι ερευνητές εντόπισαν το βασικό σήμα που «εκπέμπει» το έμβρυο, προκειμένου να «καταλάβει» η μητέρα του τις διατροφικές του ανάγκες. Η μελέτη έγινε σε ποντίκια και θα μπορούσε να βοηθήσει να καταλάβουμε γιατί ορισμένα μωρά δεν αναπτύσσονται σωστά στη μήτρα.

Καθώς το έμβρυο μεγαλώνει, χρειάζεται να «ενημερώνει» τη μητέρα για τις αυξανόμενες ανάγκες του για τροφή. Τρέφεται μέσω αιμοφόρων αγγείων που υπάρχουν στον πλακούντα, ο οποίος περιέχει κύτταρα τόσο από το μωρό όσο και από τη μητέρα.

Περίπου 10%-15% των μωρών δεν αναπτύσσονται κανονικά στη μήτρα και πολλές φορές υπάρχει ελλιπής ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων στον πλακούντα. Στον άνθρωπο, αυτά τα αιμοφόρα αγγεία αυξάνονται σημαντικά από τη μέση της κύησης και μετά. Συνολικά φθάνουν στο τέλος της εγκυμοσύνης  περίπου τα 320 χιλιόμετρα σε μήκος.

Οι ερευνητές του πανεπιστημίου Κέιμπριτζ χρησιμοποίησαν γενετικά τροποποιημένα ποντίκια για να δείξουν ότι το έμβρυο «εκπέμπει» ένα σήμα για να ενθαρρύνει την ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων εντός του πλακούντα. Αυτό το σήμα προκαλεί επίσης τροποποιήσεις και σε άλλα κύτταρα του πλακούντα, προκειμένου να επιτραπεί η μεταφορά περισσότερων θρεπτικών συστατικών από τη μητέρα στο έμβρυο.

«Καθώς μεγαλώνει στη μήτρα, το έμβρυο χρειάζεται τροφή από τη μαμά του και τα υγιή αιμοφόρα αγγεία στον πλακούντα είναι απαραίτητα για να το βοηθήσουν να πάρει τη σωστή ποσότητα θρεπτικών συστατικών που χρειάζεται» είπε ο επικεφαλής της μελέτης. «Έχουμε εντοπίσει πως επικοινωνεί το έμβρυο με τον πλακούντα για να προτρέψει την κατάλληλη ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων. Όταν αυτή η επικοινωνία διακοπεί, τα αιμοφόρα αγγεία δεν αναπτύσσονται σωστά και το μωρό δυσκολεύεται να πάρει την τροφή που χρειάζεται».

Η ομάδα διαπίστωσε ότι το έμβρυο στέλνει ένα σήμα γνωστό ως IGF2, το οποίο φτάνει στον πλακούντα μέσω του ομφάλιου λώρου.

Στους ανθρώπους, τα επίπεδα του IGF2 στον ομφάλιο λώρο αυξάνονται προοδευτικά μεταξύ της 29ης εβδομάδας κύησης και του τέλους της εγκυμοσύνης.

Η υπερβολική ποσότητα IGF2 σχετίζεται με υπερβολική ανάπτυξη, ενώ η ανεπαρκής ποσότητα IGF2 σχετίζεται με πολύ μικρή ανάπτυξη του εμβρύου.

Τα μωρά που είναι πολύ μεγάλα ή πολύ μικρά είναι πιο πιθανό να έχουν προβλήματα ή ακόμα και να πεθάνουν κατά τον τοκετό, ενώ έχουν και μεγαλύτερο κίνδυνο να αναπτύξουν διαβήτη και καρδιακά προβλήματα ως ενήλικες.

«Γνωρίζουμε εδώ και αρκετό καιρό ότι το σήμα IGF2 προάγει την ανάπτυξη των οργάνων όπου παράγεται. Σε αυτή τη μελέτη, δείξαμε ότι το IGF2 δρα επίσης σαν μια κλασική ορμόνη, που παράγεται από το έμβρυο, υπάρχει στο αίμα του, περνά στον ομφάλιο λώρο και πηγαίνει στον πλακούντα, όπου και δρα».

«Η μάχη των φύλων» στη μήτρα

Εξαιρετικά ενδιαφέροντα είναι τα ευρήματά τους για τη «μάχη» που λαμβάνει χώρα στη μήτρα.

Στα ποντίκια, η απόκριση στο IGF2 στα αιμοφόρα αγγεία του πλακούντα χρειάζεται ως «μεσολαβητή» μια άλλη πρωτεΐνη, που ονομάζεται IGF2R. Τα δύο γονίδια που παράγουν IGF2 και IGF2R είναι επιγενετικά διαφοροποιημένα, μια διαδικασία με την οποία οι μοριακοί διακόπτες των γονιδίων προσδιορίζουν τη γονική τους προέλευση και μπορούν να ενεργοποιήσουν ή να απενεργοποιήσουν τα γονίδια.

Σε αυτή την περίπτωση, μόνο ένα αντίγραφο του γονιδίου igf2 που κληρονομήθηκε από τον πατέρα είναι ενεργό και μόνο το αντίγραφο του igf2r που κληρονομήθηκε από τη μητέρα είναι ενεργό.

«Μια θεωρία σχετικά με τα επιγενετικά γονίδια είναι ότι τα γονίδια που εκφράζονται από τον πατέρα είναι άπληστα και εγωιστικά. Θέλουν να αποσπάσουν όσο το δυνατόν περισσότερα από τη μητέρα. Τα γονίδια όμως που εκφράζονται από τη μητέρα λειτουργούν ως αντίμετρα για να εξισορροπήσουν αυτές τις απαιτήσεις .”

«Στη μελέτη μας, το γονίδιο του πατέρα καθοδηγεί τις απαιτήσεις του εμβρύου για μεγαλύτερα αιμοφόρα αγγεία και περισσότερα θρεπτικά συστατικά, ενώ το γονίδιο της μητέρας στον πλακούντα προσπαθεί να ελέγξει πόση τροφή παρέχει. Υπάρχει μια μάχη των φύλων που γίνεται σε επίπεδο γονιδιώματος».

Οι ερευνητές λένε ότι τα ευρήματά τους θα επιτρέψουν την καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το έμβρυο, ο πλακούντας και η μητέρα επικοινωνούν μεταξύ τους κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε τρόπους μέτρησης των επιπέδων του IGF2 στο έμβρυο και στην εξεύρεση τρόπων χρήσης φαρμάκων για την ομαλοποίηση αυτών των επιπέδων ή την προώθηση της φυσιολογικής ανάπτυξης των αγγείων του πλακούντα.

Η φυσιολογία και η βιολογία των ποντικών έχουν πολλές ομοιότητες με αυτές των ανθρώπων, επιτρέποντας στους ερευνητές να «μοντελοποιήσουν» την ανθρώπινη εγκυμοσύνη, προκειμένου να την κατανοήσουν καλύτερα.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1534580721009941?via%3Dihub