Οι επιστήμονες ανέπτυξαν «μίνι πλακούντες» στο εργαστήριο και τους χρησιμοποίησαν για να ρίξουν φως στον τρόπο με τον οποίο ο πλακούντας αναπτύσσεται και αλληλεπιδρά με την εσωτερική επένδυση της μήτρας – ευρήματα που θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα και, στο μέλλον, να αντιμετωπίσουν πιθανώς την προεκλαμψία.
Η μελέτη αυτή δείχνει ότι είναι δυνατό να πειραματιστείτε σε αναπτυσσόμενο ανθρώπινο πλακούντα, αντί να παρατηρήσετε απλώς δείγματα, προκειμένου να μελετηθούν σημαντικές διαταραχές της εγκυμοσύνης. Η επιτυχής εγκυμοσύνη εξαρτάται από την ανάπτυξη του πλακούντα τις πρώτες εβδομάδες της κύησης.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο πλακούντας εμφυτεύεται στο ενδομήτριο – τη βλεννογόνο επένδυση της μήτρας της μητέρας. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των κυττάρων του ενδομητρίου και των κυττάρων του πλακούντα είναι κρίσιμες για το εάν μια εγκυμοσύνη είναι επιτυχής.
Συγκεκριμένα, αυτές οι αλληλεπιδράσεις είναι απαραίτητες για την αύξηση της παροχής αίματος της μητέρας στον πλακούντα, απαραίτητη για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη του εμβρύου.
Όταν αυτές οι αλληλεπιδράσεις δεν λειτουργούν σωστά, μπορεί να οδηγήσουν σε επιπλοκές, όπως η προεκλαμψία, μια κατάσταση που προκαλεί υψηλή αρτηριακή πίεση κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Η προεκλαμψία εμφανίζεται σε περίπου έξι στις 100 πρώτες εγκυμοσύνες και μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την υγεία τόσο της μητέρας όσο και του μωρού.
Η καθηγήτρια Ashley Moffett από το Τμήμα Παθολογίας του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ είπε: «Οι περισσότερες από τις κύριες διαταραχές της εγκυμοσύνης – προεκλαμψία, νεκρός τοκετός, περιορισμός ανάπτυξης, για παράδειγμα – εξαρτώνται από αδυναμίες στον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσεται ο πλακούντας στο Οι πρώτες εβδομάδες Αυτή είναι μια διαδικασία που είναι απίστευτα δύσκολο να μελετηθεί – η περίοδος μετά την εμφύτευση, όταν ο πλακούντας ενσωματώνεται στο ενδομήτριο, περιγράφεται συχνά ως «μαύρο κουτί της ανθρώπινης ανάπτυξης”.
“Τα τελευταία χρόνια, πολλοί επιστήμονες – συμπεριλαμβανομένων αρκετών στο Κέιμπριτζ – έχουν αναπτύξει μοντέλα που μοιάζουν με έμβρυο για να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε την πρώιμη προεμφυτευτική ανάπτυξη. Όμως η περαιτέρω ανάπτυξη εμποδίζεται επειδή καταλαβαίνουμε τόσο λίγα για τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του πλακούντα και του πλακούντα η μήτρα”.
Ο καθηγητής Moffett και οι συνεργάτες του στο Ινστιτούτο Friedrich Miescher, στην Ελβετία, και στο Ινστιτούτο Wellcome Sanger, στο Cambridge, χρησιμοποίησαν «μίνι πλακούντες» – ένα κυτταρικό μοντέλο των πρώιμων σταδίων του πλακούντα – για να παρέχουν ένα παράθυρο στην πρώιμη εγκυμοσύνη και να βοηθήσουν βελτιώσουμε την κατανόησή μας για τις αναπαραγωγικές διαταραχές.
Γνωστά ως «οργανοειδή τροφοβλάστη», αυτά αναπτύσσονται από κύτταρα πλακούντα και μοντελοποιούν τον πρώιμο πλακούντα τόσο στενά που έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι καταγράφουν θετική απόκριση σε ένα τεστ εγκυμοσύνης χωρίς ιατρική συνταγή.
Σε προηγούμενη εργασία, ο καθηγητής Moffett και οι συνεργάτες του εντόπισαν γονίδια που αυξάνουν τον κίνδυνο ή προστατεύουν από καταστάσεις όπως η προεκλαμψία.
Αυτά υπογράμμισαν τον σημαντικό ρόλο των κυττάρων του ανοσοποιητικού που βρίσκονται μοναδικά στη μήτρα, γνωστά ως «κύτταρα φυσικών φονέων της μήτρας», τα οποία συγκεντρώνονται στην επένδυση της μήτρας στο σημείο όπου εμφυτεύεται ο πλακούντας. Αυτά τα κύτταρα μεσολαβούν στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του ενδομητρίου και των κυττάρων του πλακούντα.
Στη νέα τους μελέτη, η ομάδα της εφάρμοσε πρωτεΐνες που εκκρίνονται από τα φυσικά κύτταρα φονιάς της μήτρας στα οργανοειδή τροφοβλάστη, έτσι ώστε να μπορούν να μιμηθούν τις συνθήκες όπου ο πλακούντας εμφυτεύεται. Εντόπισαν συγκεκριμένες πρωτεΐνες που ήταν ζωτικής σημασίας για να βοηθήσουν την ανάπτυξη των οργανοειδών.
Αυτές οι πρωτεΐνες θα συμβάλουν στην επιτυχή εμφύτευση, επιτρέποντας στον πλακούντα να εισβάλει στη μήτρα και να μεταμορφώσει τις αρτηρίες της μητέρας. “Αυτή είναι η μόνη φορά που γνωρίζουμε πού ένα φυσιολογικό κύτταρο εισβάλλει και μετασχηματίζει μια αρτηρία, και αυτά τα κύτταρα προέρχονται από ένα άλλο άτομο, το μωρό”, δήλωσε ο καθηγητής Moffett, ο οποίος είναι επίσης μέλος στο King’s College του Cambridge.
“Εάν τα κύτταρα δεν είναι σε θέση να εισβάλουν σωστά, οι αρτηρίες στη μήτρα δεν ανοίγουν και έτσι ο πλακούντας — και επομένως το μωρό — λιμοκτονούν από θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο. Γι’ αυτό έχετε προβλήματα αργότερα στην εγκυμοσύνη , όταν απλώς δεν υπάρχει αρκετό αίμα για να ταΐσει το μωρό και είτε πεθαίνει είτε είναι πολύ μικροσκοπικό». Οι ερευνητές βρήκαν επίσης πολλά γονίδια που ρυθμίζουν τη ροή του αίματος και βοηθούν σε αυτή την εμφύτευση, τα οποία ο καθηγητής Moffett λέει ότι παρέχουν δείκτες για μελλοντική έρευνα για την καλύτερη κατανόηση της προεκλαμψίας και παρόμοιων διαταραχών. Η Δρ Margherita Turco, από το Ινστιτούτο Friedrich Miescher στην Ελβετία και συνεπικεφαλής αυτής της εργασίας, πρόσθεσε: “Παρά το γεγονός ότι επηρεάζουμε εκατομμύρια γυναίκες ετησίως σε όλο τον κόσμο, εξακολουθούμε να καταλαβαίνουμε πολύ λίγα για την προεκλαμψία. Οι γυναίκες συνήθως παρουσιάζουν προεκλαμψία στο τέλος της εγκυμοσύνης, αλλά πραγματικά για να το καταλάβουμε — για να το προβλέψουμε και να το αποτρέψουμε — πρέπει να δούμε τι συμβαίνει τις πρώτες εβδομάδες. “Χρησιμοποιώντας τους “μίνι-πλακούντες”, μπορούμε να κάνουμε ακριβώς αυτό, παρέχοντας ενδείξεις για το πώς και γιατί εμφανίζεται η προεκλαμψία. Αυτό μας βοήθησε να ξεχωρίσουμε μερικές από τις βασικές διαδικασίες στις οποίες θα πρέπει τώρα να εστιάσουμε πολύ περισσότερο. Δείχνει τη δύναμη βασική επιστήμη για να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τη θεμελιώδη βιολογία μας, κάτι που ελπίζουμε ότι μια μέρα θα κάνει σημαντική διαφορά στην υγεία των μητέρων και των μωρών τους».
