Izazov je održati trudnoću kada je hrane malo, ili su uslovi inače teški. Zato mnogi embrioni sisara mogu da odlože svoj rast da bi prošli kroz periode stresa okoline, a zatim ponovo ušli u razvoj kada se uslovi poboljšaju. Ovo odugovlačenje razvoja poznato je kao embrionalna dijapauza, a razumevanje mehanizama iza toga može pomoći u poboljšanju tretmana neplodnosti, kao što je zamrzavanje embriona.
Sada su istraživači u Centru za izvrsnost u nauci o mozgu i tehnologiji inteligencije, Kineske akademije nauka u Šangaju, u Kini, otkrili kako embrioni koji rastu u gladnim mišjim mamama osećaju osiromašenje hranljivih materija kako bi izazvali dijapauzu. Svoju studiju objavljuju u časopisu Razvoj 11. aprila 2024.
Nedostatak hrane je poznati okidač embrionalne dijapauze, ali nije jasno kako embrion oseća osiromašenje hranljivih materija u ishrani majke.
„Sezonsko gladovanje je jedan od univerzalnih ekoloških stresova u prirodi“, objasnio je profesor Ćiang Sun, koji je vodio studiju. „Međutim, regulatorni proces dijapauze kod embriona u ranoj fazi nije u potpunosti shvaćen. Stoga smo odlučili da ispitamo da li nedostatak hranljivih materija izaziva embrionalnu dijapauzu.“
Upoređujući gladne i dobro uhranjene trudne miševe, tim je otkrio da se embrioni kod gladnih miševa nisu implantirali u matericu i da je njihov rast zastao u ranoj vremenskoj tački, kada embrion čini šuplju kuglu ćelija koja se zove blastocista. Ovi embrioni su ostali održivi i mogli su ponovo da se razvijaju kada se transplantiraju u dobro hranjenu majku.
Da bi utvrdili koji su hranljivi sastojci važni za izazivanje dijapauze, istraživači su uzgajali embrione miša u ranoj fazi u jelima koja su sadržavala različite hranljive materije. Otkrili su da su embrioni uzgajani u jelima bez proteina ili ugljenih hidrata pauzirali svoj razvoj, dok embrioni izloženi normalnim nivoima hranljivih materija nisu zastajali i nastavili su da se razvijaju.
Naučnici su zatim otkrili da senzori hranljivih materija u embrionu mogu otkriti pad nivoa proteina ili ugljenih hidrata, što pokreće ulazak u dijapauzu.
Otkriće da embrioni uzgajani bez proteina ili ugljenih hidrata mogu da zaustave svoj razvoj znači da mogu duže da prežive u laboratoriji. U budućnosti, ovaj nalaz bi mogao dovesti do poboljšanja u tretmanima plodnosti, koji trenutno uključuju pristupe kao što je zamrzavanje embriona.
„Mislimo da naša studija može da inspiriše razvoj novih metoda za očuvanje ljudskih embriona“, rekao je profesor Sun. „Krioprezervacija embriona je široko korišćen pristup, ali još uvek ne postoji konsenzus o tome kada kriokonzervirani embrioni mogu da se odmrznu i prenesu u matericu. Mnoge kliničke studije su pokazale da tradicionalni zamrznuti embrioni mogu povećati rizik od problema tokom trudnoće. neophodno je razviti alternativne metode za očuvanje embriona.“
Studije koje se fokusiraju na dijapauzu mogu čak imati dugoročne implikacije na tretmane raka. „Uspavane ćelije raka koje opstaju nakon hemoterapije liče na dijapauzalne embrione“, rekao je profesor Sun.
„Shodno tome, pretpostavljamo da udubljivanje u mehanizam dijapauze može imati pozitivne implikacije na lečenje raka i smanjenje šansi za recidiv.“
