Ako je razvoj krvnih sudova u posteljici poremećen, može doći do usporavanja rasta fetusa. Naučnici iz Nemačkog centra za istraživanje raka (DKFZ) i Medicinskog fakulteta u Manhajmu Univerziteta Hajdelberg otkrili su da se ispravan razvoj funkcionalnih krvnih sudova u placenti miša kontroliše epigenetski: odgovoran je jedan od enzima koji modifikuju aktivnost gena koristeći metil grupe. Istraživači su takođe primetili vezu sa nedostatkom ove „metiltransferaze“ u dobro poznatoj komplikaciji trudnoće.
Rad je objavljen u časopisu Developmental Cell.
Kod svih ženki sisara, uključujući ljude, fetus koji raste u materici se snabdeva preko placente. Preko ovog privremenog organa, fetus je povezan sa krvotokom majke, primajući hranljive materije i kiseonik i oslobađajući otpadne proizvode.
U slučaju placentne insuficijencije, posteljica nije snabdevena dovoljnom količinom krvi i razmena supstanci između placente i fetusa ne funkcioniše kako treba. Ovo ugrožava snabdevanje fetusa. Po pravilu, za to je odgovoran razvojni poremećaj krvnih sudova posteljice.
Vaskularni specijalista Hellmut Augustin sa DKFZ-a i Medicinskog fakulteta u Manhajmu Univerziteta Hajdelberg je svestan ogromnog značaja razvoja krvnih sudova tokom trudnoće, rekavši: „Nenormalan rast krvnih sudova placente je glavni uzrok zastoja u rastu fetusa. Da bi bolje razumeli kako takve malformacije mogu nastati, Avgustin i njegov tim su sada ispitali krvne sudove placente miša na nivou jedne ćelije.
Istraživači su se fokusirali na endotelne ćelije koje oblažu unutrašnjost krvnih sudova i igraju ključnu ulogu u formiranju novih krvnih sudova. Njihov fokus je bio na endotelnim ćelijama iz oblasti placente miša koja odgovara horionskim resicama kod ljudi.
Tim je otkrio da se u normalno formiranoj posteljici aktivnost određenih kritičnih gena u endotelnim ćelijama smanjuje sa majčine na fetalnu stranu. Ova zonalnost se javlja u odnosu na jačinu krvotoka.
Šta je razlog za ovo? Epigenetski mehanizmi kao što je metilacija DNK odgovorni su za jaču ili slabiju ekspresiju gena u ćeliji. Stoga su istraživači analizirali enzime odgovorne za metilaciju DNK, takozvane DNK metiltransferaze. Pri tome se pokazalo da je DNK metiltransferaza DNMT3A uglavnom odgovorna za metilaciju endotela fetusa placente.
Kada je DNMT3A genetski isključen u endotelnim ćelijama miševa, metilacija DNK se smanjila i prostorna zonalnost ekspresije endotelnog gena je izgubljena. Narušen je razvoj vaskulature posteljice, koja je ključna za fetus. To je rezultiralo usporenim rastom, koji je bio primetan i nakon rođenja.
Da bi saznao da li ovi rezultati dobijeni kod miševa koreliraju sa nalazima kod trudnica, Avgustinov tim je pretražio baze podataka gena: uporedili su prethodno objavljene jednoćelijske RNK sekvence iz endotelnih ćelija u zdravim placentama sa placentama žena koje pate od preeklampsije. Ova komplikacija može da izazove poremećaje rasta kod bebe jer se više ne snabdeva pravilno preko placente. Kao što se i očekivalo na osnovu rezultata dobijenih kod miša, endotel placente pacijenata sa preeklampsijom imao je smanjenu ekspresiju DNMT3A.
„Kombinacija ubedljivih podataka o miševima sa korelativnim podacima o pacijentima sugeriše da DNMT3A igra ključnu ulogu u zdravom razvoju placentnih sudova – i da bi nedostatak ovog enzima mogao značajno doprineti razvoju placentalne insuficijencije“, objašnjava Stephanie Gehrs, prvi autor publikacije.
„Bolje razumevanje osnovnih mehanizama koji dovode do placentne insuficijencije čini osnovu za buduće pristupe za bolje razumevanje poremećaja trudnoće i eventualno njihovo lečenje na ciljaniji način.
