Τα έμβρυα χρησιμοποιούν ένα αντίγραφο ενός γονιδίου που κληρονομούν από τον μπαμπά τους για να αναγκάσουν τη μαμά τους να απελευθερώσει όσο το δυνατόν περισσότερες θρεπτικές ουσίες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, ανακάλυψαν επιστήμονες του Κέιμπριτζ. Το αγέννητο μωρό “τηλεχειρίζεται” τον μεταβολισμό της μητέρας του, έτσι ώστε οι δύο τους να βρίσκονται σε μια διατροφική διελκυστίνδα. Ο οργανισμός της μητέρας θέλει να επιβιώσει το μωρό, αλλά πρέπει να διατηρεί αρκετή γλυκόζη και λίπη σε κυκλοφορία στον οργανισμό της για τη δική της υγεία, για να είναι σε θέση να γεννήσει το μωρό, να θηλάσει και να αναπαραχθεί ξανά. Μια νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ εξετάζει πώς ο πλακούντας επικοινωνεί με τη μητέρα μέσω της απελευθέρωσης ορμονών, ώστε αυτή να προσαρμόζεται στην ανάπτυξη του μωρού της. Ο πλακούντας είναι ένα ζωτικό όργανο που αναπτύσσεται μαζί με το έμβρυο στις έγκυες γυναίκες και σε άλλα θηλυκά θηλαστικά για να υποστηρίξει το αναπτυσσόμενο έμβρυο. Σε έγκυα ποντίκια, οι επιστήμονες τροποποίησαν επιλεκτικά τα κύτταρα σηματοδότησης στον πλακούντα που λένε στις μητέρες να κατανέμουν θρεπτικά συστατικά στα αναπτυσσόμενα έμβρυα.
Η καθηγήτρια Amanda Sferruzzi-Perri, καθηγήτρια στη φυσιολογία του εμβρύου και του πλακούντα, μέλος του St John’s College και συν-συγγραφέας της μελέτης, δήλωσε: “Είναι η πρώτη άμεση απόδειξη ότι ένα γονίδιο που κληρονομείται από τον πατέρα δίνει σήμα στη μητέρα να εκτρέψει θρεπτικές ουσίες προς το έμβρυο”. Ο δρ Miguel Constancia, ερευνητής του MRC με έδρα το Wellcome-MRC Institute of Metabolic Science και συν-αρμόδιος συγγραφέας της δημοσίευσης, δήλωσε: “Το σύστημα τηλεχειρισμού του μωρού λειτουργεί από γονίδια που μπορούν να ενεργοποιηθούν ή να απενεργοποιηθούν ανάλογα με το αν είναι γονίδιο του “μπαμπά” ή της “μαμάς”, τα λεγόμενα αποτυπωμένα γονίδια. Τα γονίδια που ελέγχονται από τον πατέρα είναι ‘άπληστα’ και ‘εγωιστικά’ και θα τείνουν να χειρίζονται τους μητρικούς πόρους προς όφελος των εμβρύων, ώστε να μεγαλώσουν και να γίνουν όσο το δυνατόν πιο μεγάλα και ικανά. Αν και η εγκυμοσύνη είναι σε μεγάλο βαθμό συνεργατική, υπάρχει ένα μεγάλο πεδίο πιθανών συγκρούσεων μεταξύ της μητέρας και του μωρού, με τα αποτυπωμένα γονίδια και τον πλακούντα να πιστεύεται ότι παίζουν βασικό ρόλο“.
Τα ευρήματα των ερευνητών του Κέντρου Έρευνας Τροφοβλαστών του Τμήματος Φυσιολογίας, Ανάπτυξης και Νευροεπιστήμης του Κέιμπριτζ και της Μονάδας Μεταβολικών Νοσημάτων του Συμβουλίου Ιατρικής Έρευνας, που αποτελεί μέρος του Ινστιτούτου Μεταβολικής Επιστήμης Wellcome-MRC, δημοσιεύθηκαν στο Cell Metabolism. Τα γονίδια του μωρού που ελέγχονται από τον πατέρα τείνουν να προωθούν την εμβρυϊκή ανάπτυξη και εκείνα που ελέγχονται από τη μητέρα τείνουν να περιορίζουν την εμβρυϊκή ανάπτυξη. Ο καθηγητής Sferruzzi-Perri εξήγησε: “Εκείνα τα γονίδια από τη μητέρα που περιορίζουν την εμβρυϊκή ανάπτυξη θεωρείται ότι είναι ο τρόπος της μητέρας να εξασφαλίσει την επιβίωσή της, ώστε να μην έχει ένα μωρό που παίρνει όλα τα θρεπτικά συστατικά και είναι πολύ μεγάλο και δύσκολο να γεννηθεί. Η μητέρα έχει επίσης την ευκαιρία να έχει επόμενες εγκυμοσύνες ενδεχομένως με διαφορετικά αρσενικά στο μέλλον, ώστε να μεταδώσει τα γονίδιά της ευρύτερα”.
Οι ερευνητές διέγραψαν την έκφραση ενός σημαντικού αποτυπωμένου γονιδίου που ονομάζεται Igf2, το οποίο παρέχει οδηγίες για την παραγωγή μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται “αυξητικός παράγοντας 2 τύπου ινσουλίνης”. Παρόμοια με την ορμόνη ινσουλίνη, η οποία είναι υπεύθυνη για την παραγωγή και τον έλεγχο των επιπέδων γλυκόζης στην κυκλοφορία μας, το γονίδιο προάγει την εμβρυϊκή ανάπτυξη και παίζει βασικό ρόλο στην ανάπτυξη των εμβρυϊκών ιστών, συμπεριλαμβανομένου του πλακούντα, του ήπατος και του εγκεφάλου. Ο Δρ Jorge Lopez-Tello, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης με έδρα το Τμήμα Φυσιολογίας, Ανάπτυξης και Νευροεπιστήμης του Πανεπιστημίου, δήλωσε: “Εάν η λειτουργία του Igf2 από τον πατέρα απενεργοποιηθεί στα κύτταρα σηματοδότησης, η μητέρα δεν καθιστά διαθέσιμες στην κυκλοφορία της επαρκείς ποσότητες γλυκόζης και λιπιδίων – λιπών. Επομένως, αυτά τα θρεπτικά συστατικά φτάνουν στο έμβρυο σε ανεπαρκείς ποσότητες και το έμβρυο δεν αναπτύσσεται σωστά”. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η διαγραφή του Igf2 από τα σηματοδοτικά κύτταρα του πλακούντα επηρεάζει την παραγωγή άλλων ορμονών που ρυθμίζουν τον τρόπο με τον οποίο το πάγκρεας της μητέρας παράγει ινσουλίνη και τον τρόπο με τον οποίο ανταποκρίνονται το συκώτι και άλλα μεταβολικά όργανα.
“Διαπιστώσαμε ότι η Igf2 ελέγχει τις ορμόνες που ευθύνονται για τη μείωση της ευαισθησίας στην ινσουλίνη στη μητέρα κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Αυτό σημαίνει ότι οι ιστοί της μητέρας δεν απορροφούν τη γλυκόζη και έτσι τα θρεπτικά συστατικά είναι περισσότερο διαθέσιμα στην κυκλοφορία για να μεταφερθούν στο έμβρυο”, δήλωσε η καθηγήτρια Sferruzzi-Perri. Τα μωρά με ελαττώματα του γονιδίου Igf2 μπορεί να είναι υπέργηρα ή να έχουν καθυστερημένη ανάπτυξη. “Μέχρι τώρα, δεν γνωρίζαμε ότι μέρος του ρόλου του γονιδίου Igf2 είναι να ρυθμίζει τη σηματοδότηση προς τη μητέρα ώστε να κατανέμει θρεπτικά συστατικά στο έμβρυο”, πρόσθεσε ο καθηγητής Sferruzzi-Perri. Τα ποντίκια που μελετήθηκαν ήταν μικρότερα κατά τη γέννηση και οι απόγονοί τους εμφάνισαν πρώιμα σημάδια διαβήτη και παχυσαρκίας στη μετέπειτα ζωή τους. Ο καθηγητής Sferruzzi-Perri δήλωσε: “Η έρευνά μας αναδεικνύει πόσο σημαντική είναι η ελεγχόμενη κατανομή των θρεπτικών συστατικών στο έμβρυο για τη δια βίου υγεία των απογόνων και τον άμεσο ρόλο που διαδραματίζει ο πλακούντας”. Και τόνισε: “Ο πλακούντας είναι ένα καταπληκτικό όργανο. Στο τέλος της εγκυμοσύνης, ο πλακούντας παραδίδεται από τη μητέρα, αλλά οι αναμνήσεις του τρόπου με τον οποίο λειτουργούσε ο πλακούντας αφήνουν μια διαρκή κληρονομιά στον τρόπο με τον οποίο έχουν αναπτυχθεί αυτά τα εμβρυϊκά όργανα και στη συνέχεια πώς θα λειτουργήσουν κατά τη διάρκεια της ζωής τους”.
