Нерожденные дети управляют матерями внутриутробно

Звучит как сюжет ужастика, но это факт. Нерожденные дети используют жадный ген, доставшийся от отца, чтобы дистанционно управлять матерью, заставляя ее давать им дополнительную пищу.

Кембриджские ученые обнаружили, что плоды используют копию гена, унаследованного от отца, чтобы заставить маму выделять как можно больше питательных веществ во время беременности.

Еще не родившийся ребенок «дистанционно управляет» обменом веществ своей матери, поэтому между ними происходит перетягивание каната. Организм матери хочет, чтобы ребенок выжил, но при этом ему необходимо поддерживать достаточное количество глюкозы и жиров в организме для собственного здоровья, чтобы иметь возможность родить ребенка, кормить его грудью и снова размножаться.

В новом исследовании Кембриджского университета, опубликованном сегодня (11 июля 2023 г.), рассматривается, как плацента взаимодействует с матерью посредством выделения гормонов, чтобы она могла регулировать рост своего ребенка. Плацента — это жизненно важный орган, который развивается вместе с плодом у беременных женщин и других самок млекопитающих для поддержки развивающегося плода. На беременных мышах ученые выборочно изменили сигнальные клетки плаценты, которые сообщают матери о необходимости выделения питательных веществ для развивающегося плода.

Профессор Аманда Сферруцци-Перри, профессор физиологии плода и плаценты, член колледжа Святого Иоанна и соавтор статьи, сказала:

Это первое прямое доказательство того, что ген, унаследованный от отца, сигнализирует матери о необходимости направить питательные вещества к плоду.

Д-р Мигель Констансия, исследователь MRC из Института метаболизма Wellcome-MRC и соавтор статьи, заметил:

Система дистанционного управления ребенком управляется генами, которые могут быть включены или выключены в зависимости от того, являются ли они «папиными» или „мамиными“ генами», так называемыми импринтированными генами.

Гены, которые передал отец, «жадны» и „эгоистичны“ и стремятся манипулировать материнскими ресурсами в интересах плода, чтобы вырастить его большим и наиболее приспособленным. Несмотря на то, что беременность протекает в основном в условиях сотрудничества, существует большая арена для потенциального конфликта между матерью и ребенком, ключевую роль в котором, как считается, играют импринтированные гены и плацента.

Результаты работы исследователей из Центра изучения трофобласта при кафедре физиологии, развития и нейронаук Кембриджа и Отдела метаболических заболеваний Медицинского исследовательского совета, входящего в состав Института метаболических наук Wellcome-MRC, опубликованы в журнале Cell Metabolism.

Гены ребенка, контролируемые отцом, обычно способствуют росту плода, а гены, контролируемые матерью, ограничивают его рост.

Профессор Сферруцци-Перри пояснил:

Считается, что гены матери, ограничивающие рост плода, — это способ матери обеспечить свое выживание, чтобы ребенок не забирал все питательные вещества и не был слишком большим и сложным для рождения. Кроме того, у матери есть шанс на последующие беременности, возможно, с другими мужчинами, чтобы передать свои гены более широко.

Исследователи заблокировали экспрессию важного импринтированного гена Igf2, который содержит инструкции по созданию белка, называемого «инсулиноподобным фактором роста 2». Подобно гормону инсулину, который отвечает за выработку и контроль уровня глюкозы в крови, этот ген способствует росту плода и играет ключевую роль в развитии его тканей, включая плаценту, печень и мозг.

Доктор Хорхе Лопес-Телло, ведущий автор исследования, работающий на кафедре физиологии, развития и нейронаук Университета, заявил:

Если функция Igf2 от отца выключается в сигнальных клетках, то в организме матери не образуется достаточного количества глюкозы и липидов — жиров. Поэтому эти питательные вещества поступают к плоду в недостаточном количестве, и плод не растет должным образом.

Ученые обнаружили, что удаление Igf2 из сигнальных клеток плаценты влияет на выработку других гормонов, которые модулируют выработку инсулина поджелудочной железой матери, а также реакцию печени и других органов обмена веществ.

Мы обнаружили, что Igf2 контролирует гормоны, ответственные за снижение чувствительности к инсулину у матери во время беременности. Это означает, что ткани матери не поглощают глюкозу, поэтому питательные вещества в большем количестве поступают в кровь и передаются плоду, — говорит профессор Сферруцци-Перри.

Дети с дефектами гена Igf2 могут быть переростками или отставать в росте.

До сих пор мы не знали, что часть роли гена Igf2 заключается в регулировании сигналов, передаваемых матери для выделения питательных веществ плоду, — добавил профессор Сферруцци-Перри.

Исследуемые мыши были меньше по размеру при рождении, и у их потомства рано проявились признаки диабета и ожирения в последующей жизни.

Профессор Сферруцци-Перри сказал:

Наше исследование подчеркивает, насколько важно контролируемое распределение питательных веществ в организме плода для здоровья потомства на протяжении всей жизни, и какую непосредственную роль в этом играет плацента.

Плацента — это удивительный орган. В конце беременности плацента отделяется от матери, но воспоминания о том, как функционировала плацента, оставляют неизгладимое впечатление о том, как развивались эти органы плода и как они будут функционировать в течение всей жизни.

Следующий шаг — понять, как плацентарные гормоны контролируются Igf2 и что эти гормоны делают. Будущие исследования могут помочь ученым открыть новые стратегии воздействия на плаценту для улучшения состояния здоровья матери и ребенка.

11.07.2023