Нове дослідження крихітних плацент, вирощених у лабораторії, виявило, що зміна гена ACE2 може вплинути на ріст плаценти. (Кредит зображення: FatCamera/Getty Images)
Згідно з новим дослідженням, фермент, який став відомим завдяки пандемії COVID-19, відіграє невідому роль у здоровому розвитку плаценти під час вагітності.
Фермент, який називається ангіотензинперетворюючим ферментом 2 (ACE2), може бути використаний новим коронавірусом як дверний прохід у клітини людини. Однак, поза контекстом COVID, ACE2 відіграє важливу роль у здоров’ї людини, зокрема під час вагітності.
Загалом ACE2 є частиною системи, яка допомагає регулювати артеріальний тиск і рівень рідини в організмі. У цій системі ACE2 сприяє розширенню кровоносних судин і викликає протизапальну реакцію, тоді як його аналог, ангіотензинперетворюючий фермент (АПФ), прискорює ріст клітин і тканин.
У минулих дослідженнях різні версії гена ACE2 пов’язували з ускладненнями вагітності, такими як прееклампсія, яка може спричинити високий кров’яний тиск і проблеми з печінкою та нирками під час або після вагітності, а також з малими дітьми для свого гестаційного віку.
Ці проблеми також пов’язані з проблемами плаценти, яка забезпечує плід киснем і поживними речовинами, але роль ACE2 у плаценті ще не з’ясована.
Тепер, у новому дослідженні, вчені виявили, що зміна гена ACE2 або його повне вилучення призводить до того, що вирощені в лабораторії моделі плаценти стають меншими та менш симетричними. Результати, опубліковані 7 лютого в журналі Cell Death and Disease, проливають світло на роль ACE2 під час вагітності та можуть допомогти вченим розробити лікування ускладнень, пов’язаних з геном та його активністю.
«Якщо у вас [специфічний варіант гена ACE2], у вас у 23 рази більше шансів народити дитину, маленьку для гестаційного віку», — сказала Live Science співавтор дослідження Аня Артурс, молекулярний біолог з Університету Фліндерса в Австралії. «Я бачив цю статистику, але ніхто насправді не дивився, чому це сталося».
Артурс та її колеги використовували стовбурові клітини, зібрані з донорської тканини плаценти, для вирощування органоїдів — невеликих спрощених версій плацент, які можна вирощувати в лабораторних чашках. Вони виростили деякі органоїди з нормальним геном ACE2 і інші без нього; Крім того, вони відредагували третю групу, щоб замінити один будівельний блок у гені на інший у ключовому місці. Таким чином вони змусили третю групу мініатюрних плацент нести варіант ACE2, який, як відомо, пов’язаний з немовлятами, малі для гестаційного віку.
Ці правки геному дозволили команді вивчити, як зміни в гені ACE2 вплинуть на розвиток плаценти.
Вчені виявили, що як органоїди, у яких відсутній ген ACE2, так і ті, у яких був відредагований ген, росли повільніше та були менш симетричними, ніж органоїди з нормальним геном. Співвідношення ACE2 до білків ACE також було вищим у відредагованих органоїдах, ніж у звичайних органоїдах, тоді як ті, у яких відсутній ген ACE2, взагалі не виробляли жодних білків ACE2.
Разом ці результати свідчать про те, що порушення типового співвідношення цих ключових білків може якось погіршити ріст і розвиток плаценти.
«Дійсно важливо, щоб ці дві сторони системи існували в рівновазі в тканині», — сказав Артурс. «Якщо у вас лише один, у вас будуть проблеми — надто інвазивні, надто запальні». При надлишку АПФ клітини можуть вийти з-під контролю, як це відбувається при раку.
«І якщо у вас занадто багато цього протизапального, антипроліферативного шляху ACE2, ви не матимете успішної вагітності, тому що плацента не зможе сформуватися так, як вона повинна», — припустив Артурс.
Це перше дослідження, яке досліджує редагування генів в органоїді плаценти людини як спосіб дослідження молекулярних причин порушень вагітності. Дослідники можуть використовувати цю техніку для вивчення інших ускладнень вагітності, таких як гестаційна гіпертонія, сказала Глорія Вальдес, дослідник Папського католицького університету Чилі, яка не брала участі в дослідженні.
«Сфера, яку відкриває стаття, надзвичайно цікава», — сказав Вальдес Live Science.
Зараз Артурс вивчає плацентарні органоїди, які імітують плаценту при прееклампсії, яка вивільняє молекули, які можуть впливати на функцію нирок і печінки. Краще розуміння ролі плаценти в захворюванні може вказати на потенційні методи лікування.
«Я вважаю, що важливо знати молекулярні механізми, які лежать в основі патології», — сказав Артурс. «Якщо ви не знаєте молекулярного механізму, ви не можете розробити терапію».
Skyler WareСоціальні посилання Навігація Live Science Contributor
Скайлер Варе — незалежний науковий журналіст, який висвітлює хімію, біологію, палеонтологію та науку про Землю. У 2023 році вона була стипендіатом науково-технічного відділу мас-медіа AAAS у Science News. Її роботи також з’являлися в Science News Explores, ZME Science і Chembites, серед інших. Скайлер має ступінь доктора філософії. в хімії з Каліфорнійського технологічного інституту.
Перш ніж коментувати, потрібно підтвердити своє загальнодоступне відображуване ім’я
Будь ласка, вийдіть, а потім увійдіть знову, після чого вам буде запропоновано ввести ваше відображуване ім’я.
Вийти
Sourse: www.livescience.com
