атлас

Ампаро Толоса, Новини медичної генетики

Дослідники з Інституту Wellcome Sanger, Університету Ньюкасла та Кембриджського університету проаналізували, як клітини ембріонів спілкуються з материнськими клітинами протягом перших тижнів гестації та як модифікується імунна відповідь матері для полегшення вагітності.

Клітини вагітної матері та клітки ембріона не мають однакового геному. Вони чужі один одному, що піднімає важливе виклик на імунному рівні Оскільки, в принципі, можна було очікувати, що імунна система матері визнає ембріон чужим для організму і спровокує імунну відповідь, спрямовану на знищення його клітин. Однак цього не відбувається. За винятком кількох патологічних ситуацій, мати досягає свого роду молекулярної взаємодії з ембріоном, завдяки якому він дозволяє його ріст і розвиток.

плацента, транзиторний орган, який оточує ембріон під час вагітності, відіграє вирішальну роль у його розвитку та зростанні. Це дозволяє обмінюватися поживними речовинами та киснем між матір’ю та плодом, полегшує усунення відходів плоду та виділяє гормони, необхідні для збереження вагітності та підготовки матері до пологів та лактації, коли прийде час. Крім того, він бере участь у спілкуванні зародка та матері. Плацента, що походить з клітин плода, контактує з листяні, Назва, що дається слизовій оболонці материнської матки при її трансформації для підготовки до вагітності. Деякі з цих клітин плоду вторгаються в стінку матки до кровоносних судин і викликають їх реструктуризацію, щоб полегшити передачу поживних речовин від матері до плоду.

Трофобласт становить сукупність клітин зовнішнього шару бластоцисти, які є частиною плаценти і необхідні для живлення та правильної імплантації ембріона в материнській матці. Зображення надано Веронікою Ла Падулою.

Перетворення слизової оболонки матки в листяну на початку гестації є критичним етапом для правильного розвитку ембріона. Для цього потрібна молекулярна програма, яка точно і в потрібний час надає інструкції, і в ній беруть участь різні типи клітин.

Недавнє дослідження, опубліковане в Nature, надало найбільш детальне уявлення про те, що відбувається в цьому процесі, шляхом аналізу експресії генів та ДНК приблизно 70 000 клітин плаценти та децидуї. Дослідники брали зразки плаценти та децидуї під час вагітності, яка переривалася між 4 та 6 тижнями гестації, разом із кров’ю відповідних ембріонів та матерів. Щоб охарактеризувати різні клітини, присутні в плаценті та децидуї, команда проаналізувала РНК 70 000 з них окремо, щоб можна було розрізнити їх материнське або фетальне походження. Вони також розробили обчислювальний інструмент, за допомогою якого можна передбачити можливі взаємодії (іншими словами, комунікації) між аналізованими клітинами.

Дослідники охарактеризували молекулярні сигнали, що втручаються в диференціацію різних типів ембріональних клітин трофобласта (які втручаються в його структуру або взаємодіють з материнськими клітинами в децидуа), а також різні клітинні популяції децидуї.

Крім того, команда виявила, що найпоширенішими імунними клітинами в децидуї є природні лімфоцити-кілери, з яких вони виявили три різні типи в цій тканині, кожен з яких має різні імунологічні профілі. Ці клітини, які зазвичай виконують більш агресивну роль, виконують специфічні функції під час вагітності та беруть участь у спілкуванні між клітинами матері та плоду., сприяння трансформації кровоносних судин матері, сприяння росту плода та зменшенню імунної відповіді матері на клітини ембріона.

"Вперше ми змогли побачити, які гени активні в кожній клітині децидуа і плаценти, і ми виявили, які з них можуть модифікувати материнську імунну систему", - говорить Розер Венто-Тормо, дослідник Wellcome Інститут Сангера і перший підписант роботи. «Фетальні клітини плаценти спілкуються з імунними клітинами матері, щоб забезпечити правильність імплантації плаценти. Це дозволяє плоду нормально рости і розвиватися ”.

Ранні терміни вагітності мають вирішальне значення для її досягнення. Зміни у формуванні та розвитку плаценти або децидуа можуть серйозно скомпрометувати вагітність, що призведе до переривання вагітності або інших ускладнень, таких як прееклампсія. З цієї причини, детально знаючи структуру та клітинний склад плаценти та децидуї та знаючи, як взаємодіють клітини материнського та внутрішньоутробного походження та як імунна система матері пристосовується до присутності та росту плода, не тільки дозволяє зрозуміти, що трапляється при нормальній вагітності, але вони також є важливими кроками, щоб зрозуміти причини деяких ускладнень, які можуть виникнути під час вагітності.

"Формування децидуї життєво важливе для успішної вагітності, і наше дослідження виявило абсолютно нові підтипи клітин децидуа", - говорить Ешлі Моффетт, дослідниця з Кембриджського університету і одна з директорів роботи. "Подальше уточнення того, що робить кожна з цих клітин, допоможе нам зрозуміти, як імунна відповідь матері допомагає успішно завагітніти".