Płód u ssaków otrzymuje składniki odżywcze z łożyska. U ludzi jest ono bardzo silnie unaczynione – łączna długość jego naczyń krwionośnych to około 320 kilometrów. Naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge odkryli ważny mechanizm, który wyjaśnia, jak płody ssaków kontrolują pobieranie składników odżywczych z łożyska.

Część ciąż słabiej się rozwija z powodu gorszego unaczynienia łożyska

Odkrycie to może wyjaśnić, dlaczego niektóre z ciąż słabiej się rozwijają. W 10 do 15 procent ciąż u ludzi łożysko jest słabo unaczynione. Dzieci pochodzące z takich ciąż rodzą się mniejsze i słabsze. Nawet w dorosłym wieku cierpi na tym ich zdrowie. Częściej narażone są na wiele schorzeń, w tym choroby układu krążenia i cukrzycę.

– Gdy ta komunikacja zawodzi, naczynia krwionośne nie rozwijają się prawidłowo, a dziecko ma problemy z uzyskaniem odpowiedniej ilości pożywienia – mówi dr Ionel Sandovici, główny autor pracy naukowej.

Łożysko i płód, choć genetycznie identyczne, wykorzystują inne geny

Badacze odkryli, że płód wytwarza tzw. insulinopodobny czynnik wzrostu (insulin-like growth factor 2 czyli IGF-2). To polipeptyd podobny do insuliny, który pobudza działanie komórek i tkanek do wzrostu. Poziom IGF-2 w pępowinie rośnie między 29. tygodniem ciąży a porodem.

– Odkryliśmy, że IGF-2 działa jak klasyczny hormon. Wytwarza go płód, trafia do jego krwi, a przez pępowinę do łożyska, gdzie zaczyna działać na jego tkanki – mówi dr Sandovici.

IGF-2 jest w łożysku „odbierane” przez inne białko, które jest jego receptorem (IGF2R). W organizmie rozwijającego się płodu działa tylko jedna kopia genu kodującego produkcję IGF-2, odziedziczona od ojca. W łożysku zaś tylko jedna kopia genu kodującego IGF2R, odziedziczona od matki.

Geny ojców są chciwe i samolubne. Matczyne się przed tym bronią

– Jedną z teorii jest, że geny odziedziczone od ojców są chciwe i samolubne. Chcą pobrać jak najwięcej zasobów od matki. Ale geny matki temu zapobiegają i pomagają zachować równowagę – tłumaczy jeden z autorów pracy, dr Miguel Constância.

– Z naszego badania wynika, że to geny ojca zwiększają zapotrzebowanie płodu na naczynia krwionośne w łożysku. Robią to, by móc pobrać jak najwięcej składników odżywczych. Z kolei geny matki obecne w łożysku kontrolują, ile tych składników dostarczą. To jak przeciąganie liny, walka płci na poziomie genów – dodaje Constância.

Odkrycie to przyczyni się do wyjaśnienia, jak w ciąży komunikują się płód, łożysko i organizm matki. To z kolei może pomóc w ustaleniu, jaki poziom IGF-2 jest właściwy i w znalezieniu leków, które pomagają w rozwoju naczyń krwionośnych łożyska, gdy ten rozwój jest zbyt słaby.

Źródła: EurekAlertDevelopmental Cell.