Микрохимеризм: как клетки плода влияют на организм матери

Видео: Бесплодие Беременность ЭКО, пункция фолликулов

Ученые из Университета штата Аризона (США) провели интересное исследование, которое помогло пролить свет на то, как проникающие сквозь плаценту во время беременности клетки плода могут влиять на различные органы и ткани матери.

Оказалось, эти клетки могут играть как положительную, так и отрицательную роль, приводя к серьезным заболеваниям, включая рак и аутоиммунные болезни.

Присутствие клеток плода в материнском организме известно под названием фетальный микрохимеризм.

Этот термин восходит к древнегреческому мифическому чудовищу, которое состояло из частей различных животных. В самом широком смысле микрохимеризм означает наличие в одном сложном (многоклеточном) организме определенного количества клеток другого генетически отличного многоклеточного организма.

Если верить доктору Эми Бодди (Amy Boddy), исследовательнице из Университета Аризоны, то химеры действительно существуют. Мы, конечно, слегка преувеличиваем. Но, как оказалось, многие люди (если не все мы) на самом деле являются носителями чужих клеток, которые могут быть переданы им от родителей, сиблингов или собственных детей.

«Клетки плода способны действовать как стволовые клетки и развиваться в эпителиальные клетки, специализированные клетки сердца, гепатоциты, клетки кишечника и так далее. Это говорит нам, что они могут играть колоссальную и недостаточно изученную роль в материнском организме. Эти клетки могут даже мигрировать в головной мозг и превращаться в зрелые нейроны, влияя на высшую нервную деятельность человека. Мы все в некотором роде химеры», - поясняет суть микрохимеризма доктор Бодди.

В последнем исследовании доктора Бодди участвовало несколько ученых из разных отделений Университета штата Аризона, включая специалистов в области биодизайна, сравнительной геномики, психологии, физиологии человека и эволюционной медицины. Вместе им удалось узнать больше о таинственном явлении микрохимеризма, которое в будущем, без преувеличения, сможет перевернуть медицину.

Мамины маленькие помощники?

Хотя явление фетального микрохимеризма широко распространено и встречается у многих плацентарных млекопитающих (включая приматов и людей), влияние этого явления на здоровье материнского организма до сих пор остается малоизученным и спорным.

В ходе своего последнего исследования, которое было опубликовано в журнале BioEssays, доктор Бодди и ее коллеги проанализировали весь имеющийся у западной науки объем литературы и результаты работ других авторов, пытаясь систематизировать данные о влиянии фетальных клеток на здоровье матери. Выяснилось, что эти клетки могут действительно оказывать и положительное, и отрицательное действие.

Клетки плода делают гораздо больше, чем просто мигрируют в ткани матери. Авторы предполагают, что они работают подобно плаценте вне матки, перенаправляя ценные активы материнского организма развивающемуся плоду. Любопытно, что фетальные клетки способны оставаться в тканях матери на протяжении десятков лет после родов, оказывая с одной стороны защитное действие, а с другой стороны провоцируя такие болезни, как ревматоидный артрит или аутоиммунный тиреоидит.

Соавтор исследования доктор Уилсон Сэйрс (Wilson Sayres) говорит: «Это не просто перетягивание каната между матерью и ребенком. Здесь еще и кроется заложенное природой взаимное стремление к выживанию материнского организма и максимальному обеспечению будущего поколения всеми необходимыми веществами. Да, в некоторой мере фетальный микрохимеризм способствует выживанию матери и ребенка, это отобранная в процессе эволюции плацентарных существ стратегия».



Обзор существующих научных данных о микрохимеризме и здоровье показал, что фетальные клетки живут в дружбе с одними материнскими тканями, а в других тканях они либо остаются нейтральными, либо конкурируют и подавляют последние. Очень вероятно, что характер взаимоотношений материнских и фетальных клеток изменяется со временем, но ученым мало об этом известно.

К примеру, клетки плода не являются генетически идентичными для материнского организма и воспринимаются иммунной системой как угроза, поэтому они могут стать причиной серьезных аутоиммунных заболеваний. Данная теория может объяснить, почему женщины страдают аутоиммунными заболеваниями чаще, чем мужчины (скажем, ревматоидный артрит у них встречается в 3 раза чаще).

В то же время фетальные клетки способны мигрировать в поврежденные ткани матери и помогают восстанавливать их. С точки зрения эволюции это делается не просто так – выживет мать, выживет и ребенок. Присутствие таких клеток в ране (например, после кесарева сечения) способствует более быстрому заживлению, что было подтверждено экспериментально.

В других, так называемых нейтральных случаях, фетальные клетки с током крови просто попадают в легкие и другие органы, где они годами остаются безмолвными наблюдателями, не оказывая никакого действия (или мы пока не знаем об этом действии).

Родителям не читать

Основываясь на множестве отрывочных и противоречивых данных, американские исследователи постарались сделать определенные выводы об условиях сотрудничества или конкуренции материнских и фетальных клеток.



«Теория о сотрудничестве этих клеток в свете наших знаний об эволюции выглядит убедительно. Эта теория позволяет нам объяснить, почему клетки плода с высокой вероятностью сотрудничают с клетками матери и манипулируют ими для выделения определенных необходимых плоду ресурсов. Но это сотрудничество возможно только тогда, когда его цена для фетальных клеток невысока. Данное условие важно для выживания потомства», - говорит один из исследователей доктор Актипис (Aktipis).

Поясним на примере. Если в крови матери достаточно запасов некоего важного для плода вещества, то фетальные клетки будут сотрудничать с материнскими клетками, что хорошо для обоих организмов. Если же в материнском организме возникает дефицит этого важного ресурса, то клетки плода перестроятся и начнут конкурировать с материнскими клетками, заставляя мать отдавать последнее ребенку.

Такой конфликт может в итоге привести к развитию заболевания у матери, но позволит плоду выжить.

Неспроста появилось выражение «ребенок свое возьмет».

Фетальные клетки, судя по всему, играют сложную роль в развитии молочных желез у матери. Учитывая тот факт, что совместное существование фетальных и материнских клеток продолжается на протяжении 160 миллионов лет эволюции млекопитающих, очень вероятно, то клетки плода сегодня активно участвуют в развитии женской груди и подготовке к лактации.

Выработка молока – это жизненно важная для ребенка, но очень затратная для организма матери деятельность, требующая тонкой регуляции. Ученые утверждают, что у женщин с плохой лактацией в молочной железе содержится меньше фетальных клеток, и наоборот. Это одно из первых четких свидетельств жизненно важной роли фетальных клеток.

Что касается рака груди, то здесь картина выглядит сложнее. Было установлено, что у женщин с раком груди фетальных клеток в железе мало, то есть можно догадаться, что они способны защищать от рака. С другой стороны, есть данные о том, что фетальные клетки связаны с транзиторным повышением риска рака груди вскоре после беременности.

Щитовидная железа, которая выполняет широчайший набор функций в период беременности, служит еще одной мишенью фетальных клеток. Эта железа вовлечена в процесс терморегуляции и передачи тепла от материнского организма плоду. Фетальные клетки на протяжении всей беременности манипулируют щитовидной железой матери, заставляя ее согревать плод даже за счет материнского организма.

Высокий уровень фетальных клеток обнаруживается в щитовидной железе женщин, которые страдают тиреоидитом Хашимото, болезнью Грейвса и раком щитовидной железы, что позволяет говорить об их роли в развитии этих тяжелых заболеваний. С другой стороны непонятно, почему мужчины и женщины одинаково часто болеют раком щитовидной железы. Тем не менее, авторы уверены, что иммунная система матери, пытаясь контролировать наводняющие организм чужие клетки, может давать сбои, приводящие к аутоиммунным заболеваниям.

Как вы видите, в описании роли фетальных клеток мы слишком часто используем слова «может» и «непонятно».

Для современной науки фетальный микрохимеризм – это неизученная галактика с мириадами звезд, о которым нам до сих пор ничего неизвестно. Работа желез внутренней секреции, продукция окситоцина, лактация, нервные связи и эмоции, поведение, иммунная защита, сердечная деятельность – все это может в той или иной мере зависеть от взаимодействия клеток матери и плода.

Фетальный микрохимеризм может быть всего лишь одним из фрагментов более сложной головоломки. Фетальные клетки, которые остаются в теле матери, способны оказывать влияние на следующие беременности, но какое именно? И скажется ли это на здоровье братьев и сестер?

Не стоит забывать, что перемещение клеток происходит в разных направлениях, и какое-то количество материнских клеток оказывается в организме ребенка. Что делают они и как долго остаются там? Как в итоге они влияют на здоровье внуков и правнуков?

«В будущем мы собираемся продолжить изучение сложного взаимодействия фетальных и материнских клеток. Эти знания могут преобразить наше понимание многих заболеваний у женщин и детей, позволят нам прогнозировать, выявлять и лечить их более эффективно», - сказал доктор Актипис.