Znanstvenici identificiraju bitnu ulogu gena u razvoju posteljice
Znanstvenici koji rade s eksperimentalnim mišjim modelom u Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) identificirali su bitnu ulogu gena GPR126 u razvoju posteljice tijekom trudnoće.
Rezultati pokazuju da je GPR126 (adhezijski G protein-coupled receptor 126) bitan za razvoj specifičnog tipa stanica posteljice koji regulira remodeliranje vaskulature maternice. Srčani defekti kod mišjih Gpr126 mutanata sekundarni su u odnosu na defekte posteljice, što odražava intimni odnos između posteljice i fetalnog srca.
Postoje dokazi da GPR126 može igrati sličnu ulogu u razvoju posteljice kod ljudi. Bebe žena koje nose mutacije u GPR126 umiru tijekom trudnoće ili ubrzo nakon rođenja, a 30 posto tih žena razvije preeklampsiju. Ovu komplikaciju trudnoće, koja pogađa 5-8 posto trudnoća u općoj populaciji, karakterizira visoki krvni tlak koji oštećuje i majku i fetus i može rezultirati fetalnom smrću.
Eksperimenti na životinjskim modelima pokazali su da je GPR126 potreban za sazrijevanje perifernog živčanog sustava (PNS), formiranje kostiju i hrskavice te razvoj unutarnjeg uha. Kod ljudi su mutacije u GPR126 povezane s malformacijama skeleta i grčevima mišića u udovima.
Grupa CNIC Intercellular Signaling in Cardiovascular Development and Disease, koju je vodio dr. José Luis de la Pompa, u početku je identificirala GPR126 kao gen reguliran signalnim putem NOTCH (visoko očuvan međustanični signalni sustav kod životinja) tijekom razvoja srca. To sugerira da GPR126 može utjecati na proliferaciju i diferencijaciju kardiomiocita (stanica srčanog mišića) u srcu u razvoju.
Druge su skupine već predložile zahtjev za GPR126 u razvoju srca kod miševa i zebrica, ali istraživanje nije dalo uvjerljive dokaze koji bi potvrdili ovu hipotezu.
U novoj studiji objavljenoj u Science Advances, CNIC tim demonstrira korištenjem genetskih tehnika da GPR126 nije neophodan za razvoj srca kod miša, ali igra bitnu ulogu u formiranju posteljice, procesu poznatom kao placentacija.
Objašnjavajući rezultate, dr. de la Pompa je rekao: "Uočili smo da je inaktivacija GPR126 u cijelom tijelu kod miševa uzrokovala stanjivanje stijenki srca i rezultirala smrću embrija. Međutim, kada smo inaktivirali gen posebno u srcu, embrionalni razvoj je nepromijenjen, a funkcija srca nepromijenjena."
Istraživači su također otkrili da smrtonosni učinak brisanja GPR126 cijelog tijela "nije poništen specifičnom ponovnom ekspresijom GPR126 u srcu, što ukazuje da embrionalna smrt kod mutanata nije bila posljedica defekta u srčanom razvoju", objasnila je autorica Rebeca Torregrosa.
Daljnje studije na modelu zebrice potvrdile su da GPR126 "nije uključen u razvoj srca". Tijekom embrionalnog razvoja, GPR126 se eksprimira u divovskim stanicama trofoblasta, tipu stanica specifičnom za posteljicu. "Ove su stanice vitalnog značaja za implantaciju embrija i održavanje trudnoće", rekao je de la Pompa.
Istraživački tim je pokazao da je inaktivacija GPR126 u embriju kompatibilna s preživljavanjem ako posteljica zadrži barem jednu normalnu kopiju gena GPR126. Međutim, inaktivacija gena u embriju i posteljici uzrokuje smrt embrija.
"Jedan od ključnih koraka u razvoju posteljice je remodeliranje majčinih arterija. Poznate kao spiralne arterije, ove žile povećavaju svoj promjer kako bi povećale protok krvi u embrij. Defekti u ovom procesu povezani su s komplikacijama trudnoće kao što je preeklampsija, ograničena rast fetusa, pa čak i pobačaj", rekao je José Luis de la Pompa.
Studija pokazuje da je trofoblast GPR126 neophodan za ekspresiju specifičnih proteaza uključenih u remodeliranje spiralne arterije, što je bitno za održivost fetusa.
Na temelju ovih rezultata, istraživači najavljuju miševe kojima nedostaje GPR126 kao eksperimentalni model za proučavanje remodeliranja spiralne arterije i preeklampsije. Ovaj životinjski model, osim toga, ima moguću kliničku primjenu u preimplantacijskoj genetskoj dijagnozi.
Izvor: Science Advances