Matki na całym świecie twierdzą, że czują, jakby ich dzieci nadal były ich częścią długo po porodzie. Jak się okazuje, jest to dosłownie prawda. Podczas ciąży komórki płodu przechodzą przez łożysko i wchodzą do ciała matki, gdzie mogą stać się częścią jej tkanek.
powiązana zawartość
- Czy posiadanie przekroju C zmienia pierwszy mikrobiom dziecka?
- 10 nowych rzeczy, które nauka mówi o byciu mamą
Ta inwazja komórkowa oznacza, że matki przenoszą unikalny materiał genetyczny z ciał swoich dzieci, tworząc to, co biolodzy nazywają mikrochimerą, nazwaną na cześć legendarnych bestii z różnych zwierząt. Zjawisko to jest szeroko rozpowszechnione wśród ssaków, a naukowcy zaproponowali wiele teorii dotyczących jego wpływu na matkę, od lepszego gojenia się ran do wyższego ryzyka raka.
Teraz zespół biologów twierdzi, że aby naprawdę zrozumieć, co mikrochimeryzm robi matkom, musimy dowiedzieć się, dlaczego ewoluowało.
„Mamy nadzieję nie tylko zapewnić ramy ewolucyjne, pozwalające zrozumieć, w jaki sposób i dlaczego powstał mikrochimeryzm, ale także ocenić, w jaki sposób wpływa to na zdrowie”, mówi główna autorka Amy Boddy, genetyk z Uniwersytetu Stanowego w Arizonie.
Konflikty między matką a płodem mają swoje początki u pierwszych ssaków łożyskowych miliony lat temu. W czasie ewolucji płód ewoluował, aby manipulować fizjologią matki i zwiększyć przenoszenie zasobów, takich jak odżywianie i ciepło, na rozwijające się dziecko. Z kolei ciało matki ewoluowało w celu przeciwdziałania nadmiernemu przepływowi zasobów.
Sprawy stają się jeszcze bardziej intrygujące, gdy komórki płodu przechodzą przez łożysko i dostają się do krwioobiegu matki. Podobnie jak komórki macierzyste, komórki płodowe są pluripotencjalne, co oznacza, że mogą rosnąć w wiele rodzajów tkanek. Gdy znajdą się we krwi matki, komórki te krążą w ciele i osadzają się w tkance. Następnie używają wskazówek chemicznych z sąsiednich komórek, aby wyhodować te same rzeczy, co otaczająca tkanka, mówi Boddy.
Chociaż układ odpornościowy matki zwykle usuwa niezmienione komórki płodu z krwi po ciąży, te, które już zintegrowały się z tkankami matki, unikają wykrycia i mogą pozostać w ciele mamy.
Mikrochimeryzm może stać się szczególnie złożony, gdy matka ma wiele ciąż. Ciało matki gromadzi komórki od każdego dziecka - i potencjalnie działa jako rezerwuar, przenosząc komórki od starszego rodzeństwa do młodszego i tworząc bardziej skomplikowane mikrochimery. Obecność komórek płodowych w ciele matki może nawet regulować, kiedy znów zajdzie w ciążę.
„Myślę, że jeden z obiecujących obszarów do dalszych badań dotyczy niewyjaśnionych strat w ciąży i tego, czy starsze rodzeństwo, jako osobniki genetyczne, może odegrać rolę w opóźnieniu narodzin młodszego rodzeństwa”, mówi David Haig, biolog ewolucyjny na Uniwersytecie Harvarda.
Biorąc pod uwagę całą tę złożoność, do niedawna trudno było badać mikrochimery, zauważają autorzy w swoim artykule, który zostanie opublikowany w nadchodzącym numerze BioEssays . Zjawisko to odkryto kilkadziesiąt lat temu, gdy męskie DNA wykryto w krwiobiegu kobiety. Jednak ówczesne technologie nie były w stanie uzyskać wystarczająco szczegółowego obrazu genetyki, aby drażnić drobiazgową sytuację komórkową.
Teraz technologie głębokiego sekwencjonowania pozwalają badaczom na bardziej kompleksowe rozpoznanie pochodzenia DNA w tkankach matki poprzez próbkowanie wielu obszarów genomu, w tym genów związanych z odpornością. Geny te są unikalne dla poszczególnych osób, a zatem mogą pomóc w odróżnieniu DNA matki od DNA jej dzieci z większą precyzją.
„Jeśli populacje komórek można wyizolować, wówczas nowoczesne techniki powinny umożliwić jednoznaczną identyfikację genetycznej osoby pochodzenia” - mówi Haig.
Jednak zrozumienie, w jaki sposób komórki płodu oddziałują z komórkami matki, będzie trudne, mówi Boddy. Niewiele wiadomo o sygnalizacji komórkowej, która powoduje, że komórki płodu regulują fizjologię matki.
„Prawdopodobnie jest to negocjacja między ciałem matczynym a komórkami płodowymi, gdzie w ciele matki oczekuje się pewnego poziomu mikrochimeryzmu, że musi on prawidłowo funkcjonować” - powiedział Boddy. Na przykład poprzednie eksperymenty wykazały, że kiedy komórki płodu myszy są narażone na działanie hormonów laktacji w laboratorium, przyjmują one podobne cechy jak komórki ssaków, co sugeruje, że tkanka piersi może być jednym z gorących punktów mikrochimeryzmu.
„Normalna, zdrowa laktacja może być konsekwencją sygnalizacji przez komórki płodu ciała matki, aby wytwarzała mleko” - mówi współautorka Melissa Wilson Sayres, również z stanu Arizona. Jednak wcześniejsze prace sugerowały również, że te same cechy, które pozwalają na integrację komórek płodowych z tkankami matki - na przykład unikanie jej układu odpornościowego - również upodabniają je do komórek rakowych, co może prowadzić do większej podatności na raka u matki.
Na podstawie rozumowania ewolucyjnego autorzy przewidują, że komórki płodu powinny znajdować się przede wszystkim w tkankach, które odgrywają rolę w przenoszeniu zasobów do płodu. Obejmuje to piersi, które mogą mieć wpływ na produkcję mleka; tarczyca, gdzie mogą wpływać na metabolizm i przekazywanie ciepła dziecku; i mózg, gdzie mogą wpływać na obwody nerwowe i przywiązanie matki do dziecka.
Kolejnym krokiem będzie użycie nowoczesnych narzędzi do sekwencjonowania, aby zacząć szukać komórek płodu w tych miejscach, a następnie rozpocząć badanie, w jaki sposób komórki komunikują się w każdym obszarze ciała mamy.
„To, co jest naprawdę interesujące i nowatorskie w tej pracy, wprowadza zagadnienie mikrochimeryzmu i zdrowia matki w ramy ewolucyjne”, mówi Julienne Rutherford, antropolog biologiczny z University of Illinois w Chicago.
„Jeśli te komórki płodowe wchodzą w interakcje z fizjologią matki, to gdzie w ciele matki moglibyśmy oczekiwać największego wpływu na funkcjonowanie? To był duży znak zapytania. Umieszczenie tego w kontekście ewolucyjnym było niezwykle sprytne, nowatorskie i bardzo ekscytujące. To piękny przykład teorii napędzającej sprawdzalne prognozy ”.
NOTA REDAKCYJNA: Ta historia została zaktualizowana w celu wyjaśnienia wyników badań na mysich komórkach płodowych i tkance sutkowej.
