[Будь-здоров! 2] Мой маленький плод
[Будь-здоров! 2] Мой маленький плод
приветствует Вас!
Революционное открытие победило болезнь Дауна и другие патологии еще в
утробе
Биологи обнаружили, что у зародышей есть система безопасности против
дефектных клеток с генетическими нарушениями. Даже если такие клетки
составляют добрую половину эмбриона, организм сможет избавиться от них и
вполне нормально развиваться. Чтобы понять это, ученым пришлось создать
химерный зародыш из здоровых и больных клеток. <Лента.ру> ознакомилась с
исследованием и выяснила интересные детали.
Если на ранних стадиях развития эмбриона образуются аномальные клетки, это
необязательно признак того, что ребенок родится с врожденными пороками.
Новое исследование Кембриджского университета раскрывает механизмы,
предотвращающие нарушения в развитии организма. Оказывается, аномальные
клетки уничтожаются и заменяются здоровыми.
Группа исследователей с кафедры физиологии и нейробиологии изучала эмбрионы
мышей, в которых некоторые клетки содержали ненормальное число хромосом. Как
правило, в каждой клетке человеческого эмбриона 23 пары хромосом. 22 -
аутосомы, парные хромосомы, одинаковые для мужского и женского организма.
Одна пара - это половые хромосомы, отличающиеся у мужчин (XY), но одинаковы
у женщин (XX). При анеуплоидии возникают изменения в числе хромосом.
Например, от пары остается одна хромосома или, наоборот, появляется третья
лишняя. Ситуация, когда вместо двух хромосом - три копии одной хромосомы,
называется трисомией. Возможны также две (тетрасомия) и три добавочные
хромосомы (пентасомия). Анеуплоидия приводит к расстройствам в развитии
человека. Самый известный пример - синдром Дауна, при котором у двадцать
первой хромосомы три копии.
Беременным женщинам, особенно в возрасте, поскольку их дети наиболее
подвержены риску анеуплоидии, предлагают тесты, позволяющие предсказать
вероятность генетических аномалий. Между 11-й и 14-й неделями беременности
будущей матери могут провести биопсию хориона. Врач извлекает кусочки ткани
плаценты, и клетки анализируются на количество хромосом. При другом тесте -
амниоцентезе - изучаются клетки из амниотической жидкости (околоплодных
вод). Этот тест проводится в течение 15-20 недель беременности, и его
результаты более точны.
Внимание авторов нового исследования привлек один случай. Биопсия хориона
одной из беременных женщин показала, что около четверти клеток плаценты были
с генетическими аномалиями, однако ребенок родился здоровым. Ученые
задумались о причине возникновения аномальных клеток в тканях, окружающих
эмбрион и о том, в какой степени по ним можно судить о риске патологии.
Изображение химерного эмбриона с обычными и аномальными клетками
Изображение: Helen Bolton / Gurdon Institute, University of Cambridge
Аномальные клетки с нарушениями в структуре и количестве хромосом
наблюдаются примерно в 80-90 процентах человеческих эмбрионов в
предымплантационном периоде беременности, когда оплодотворенная яйцеклетка
движется по маточной трубе к матке. Эмбрион содержит как нормальные, так и
нездоровые клетки. Это происходит из-за неизбежных ошибок в митозе во время
дробления - раннего этапа эмбрионального развития, когда яйцеклетка
разделяется на более мелкие клетки или бластомеры. Если в тканях эмбриона
находятся генетически различающиеся клетки, говорят о хромосомном
мозаицизме. Считается, что именно мозаицизм - основная причина неудачных
беременностей при искусственном оплодотворении. Однако, хотя хромосомный
мозаицизм очень часто встречается в ранних эмбрионах, на более поздних
стадиях он не так выражен.
В своем исследовании команда ученых создала зародышевую химеру -
биологическую модель эмбриона мыши с хромосомным мозаицизмом. Использовались
здоровые эмбрионы мыши на 8-клеточной стадии, соединенные с эмбрионами мыши
с аномальными клетками. На выбор биологического материала повлияло то, что
предымплантационное развитие мышиных зародышей очень похоже на человеческое,
а уровень хромосомного мозаицизма у мышей гораздо ниже, чем у людей.
Чтобы вызвать образование аномальных клеток с генетическими нарушениями,
исследователи обработали эмбрионы реверсином. Это соединение может убивать
клетки раковых опухолей, однако также способно индуцировать анеуплоидию.
Реверсин подавляет клеточный механизм, проверяющий, все ли хромосомы
прикрепились к веретену деления во избежание неправильного распределения
хромосом клетки. При обработке реверсином эмбрионов на 4-й и 8-й клеточной
стадии большинство клеток становились анеуплоидными.
Эмбрионы с мозаичной анеуплоидией содержат здоровые клетки и клетки с
различными генетическими аномалиями
Изображение: Helen Bolton / Gurdon Institute, University of Cambridge
Обработка эмбрионов реверсином уменьшала количество клеток в каждой из
групп, хотя все группы продолжали правильно развиваться и морфология
эмбриона оставалась ненарушенной. Однако на поздних стадиях зародыш погибал.
Это напоминает судьбу эмбрионов, в чьих клетках отсутствуют гены,
участвующие в синтезе кинетохоров - белковых структур на хромосоме, к
которым крепятся веретена деления. Для таких эмбрионов характерна мозаичная
анеуплоидия, и они гибнут на поздних стадиях развития.
Ученые визуализировали развитие зародышевых химер с помощью замедленной
съемки высокого разрешения, позволяющей разглядеть каждую клетку в эмбрионе.
Результаты показали, что у эмбрионов, где здоровых и аномальных клеток было
поровну, клетки с генетическими нарушениями уничтожались в процессе апоптоза
- программируемой гибели клеток, хотя плацентарные клетки сохраняли
жизнеспособность. Это позволило нормальным клеткам одержать верх, и все
клетки эмбриона оказались здоровыми. В случае, когда на одну здоровую клетку
приходилось три аномальных, клетки с нарушениями выжили, однако доля
нормальных увеличивалась.
Анеуплоидные вариации в хромосомах различных эмбрионов, обработанных
реверсином
Изображение: Helen Bolton / Gurdon Institute, University of Cambridge
Механизмы, активирующие гибель клеток, определить пока не удалось. Однако
проведенное исследование - первое, непосредственно демонстрирующее
постепенное исчезновение аномальных клеток из тканей эмбриона на ранних
стадиях развития. Также впервые были получены доказательства гипотезы о том,
что за гибель клеток с генетическими нарушениями отвечает апоптоз. Интересно
то, что когда химерные зародыши с половиной дефектных клеток
трансплантировались в матку самок мышей, степень выживаемости эмбрионов
оставалась такой же высокой, как и в норме.
Эти результаты имеют большое значение для медицины, в частности для биопсии
эмбриональных тканей. Теперь понятно, почему зародыш выживает, хотя анализы
тканей плаценты дают плохой прогноз. Также показано, что более надежная
биопсия клеток из самой бластоцисты может быть безопасной и ничем не вредить
эмбриону.
Источник: lenta.ru
Вместо P.P.S.
Я с утра уже чаю обпился, табаку обкурился, три газеты прочитал, по
порносайтам прогулялся, дважды обедал... а рабочий день всё не кончается!
С наилучшими пожеланиями,
Збруч.
