Выращенные в лаборатории плаценты помогут понять причины преэклампсии

Ученые вырастили в лаборатории мини-плаценты и с их помощью пролили свет на то, как плацента развивается и взаимодействует с внутренней оболочкой матки — результаты могут помочь ученым лучше понять и, в будущем, потенциально лечить преэклампсию.

Исследование, опубликованное сегодня в журнале Cell Stem Cell, показывает, что для изучения основных нарушений беременности можно не просто наблюдать за образцами, а проводить эксперименты с развивающейся человеческой плацентой.

Успешная беременность зависит от развития плаценты в первые несколько недель беременности. В этот период плацента внедряется в эндометрий — слизистую оболочку матки матери.

Взаимодействие между клетками эндометрия и клетками плаценты имеет решающее значение для успешного протекания беременности. В частности, эти взаимодействия необходимы для увеличения материнского кровоснабжения плаценты, необходимого для роста и развития плода.

Когда эти взаимодействия не работают должным образом, это может привести к осложнениям, таким как преэклампсия — состояние, вызывающее высокое кровяное давление во время беременности. Преэклампсия встречается примерно в шести случаях из 100 первых беременностей и может поставить под угрозу здоровье матери и ребенка.

Профессор Эшли Моффетт из отделения патологии Кембриджского университета сказал:

Большинство серьезных нарушений беременности — например, преэклампсия, мертворождение, ограничение роста — зависят от нарушений в развитии плаценты в первые несколько недель. Этот процесс невероятно сложно изучать — период после имплантации, когда плацента внедряется в эндометрий, часто называют «черным ящиком человеческого развития.

За последние несколько лет многие ученые — в том числе и в Кембридже — разработали эмбрионоподобные модели, которые помогают нам понять раннее предимплантационное развитие. Но дальнейшее развитие затруднено, потому что мы так мало понимаем о взаимодействии между плацентой и маткой.

Профессор Моффетт и его коллеги из Института Фридриха Мишера (Швейцария) и Института Веллкома Сэнгера (Кембридж) использовали «мини-плаценты» — клеточные модели ранних стадий развития плаценты — для того, чтобы заглянуть в ранний период беременности и улучшить наше понимание репродуктивных нарушений. Известные как „органоиды трофобласта“, они выращиваются из клеток плаценты и моделируют раннюю плаценту настолько близко, что ранее было показано, что они дают положительный ответ на безрецептурном тесте на беременность.

В предыдущей работе профессор Моффетт и его коллеги выявили гены, которые повышают риск возникновения или защищают от таких состояний, как преэклампсия. Они подчеркнули важную роль иммунных клеток, уникально расположенных в матке, известных как «маточные естественные клетки-киллеры», которые скапливаются в выстилке матки в месте имплантации плаценты. Эти клетки опосредуют взаимодействие между эндометрием и клетками плаценты.

В своем новом исследовании ее команда применила белки, секретируемые естественными клетками-киллерами матки, к органоидам трофобласта, чтобы они могли имитировать условия, в которых происходит имплантация плаценты. Они определили конкретные белки, которые имеют решающее значение для развития органоидов. Эти белки будут способствовать успешной имплантации, позволяя плаценте проникать в матку и трансформировать артерии матери.

Это единственный известный нам случай, когда нормальная клетка вторгается в артерию и преобразует ее, причем эти клетки исходят от другого человека — ребенка, — говорит профессор Моффетт, который также является научным сотрудником Королевского колледжа в Кембридже.

Если клетки не могут должным образом вторгнуться, артерии в утробе матери не открываются, и плацента — а значит, и ребенок — испытывают недостаток питательных веществ и кислорода. Именно поэтому возникают проблемы на более поздних сроках беременности, когда просто не хватает крови для питания ребенка, и он либо умирает, либо становится совсем крошечным.

Исследователи также обнаружили несколько генов, которые регулируют кровоток и помогают имплантации, что, по словам профессора Моффетта, дает ориентиры для будущих исследований, чтобы лучше понять преэклампсию и подобные расстройства.

Доктор Маргерита Турко из Института Фридриха Мишера в Швейцарии и один из руководителей этой работы добавила:

Несмотря на то, что преэклампсия поражает миллионы женщин в год по всему миру, мы все еще очень мало понимаем о преэклампсии. Обычно женщины сталкиваются с преэклампсией в конце беременности, но чтобы понять ее — предсказать и предотвратить — мы должны посмотреть на то, что происходит в первые несколько недель.

Используя «мини-плаценты», мы можем сделать именно это, давая подсказки о том, как и почему возникает преэклампсия. Это помогло нам выявить некоторые ключевые процессы, на которых мы должны сосредоточиться гораздо больше. Это показывает силу фундаментальной науки, помогающей нам понять нашу фундаментальную биологию, что, как мы надеемся, в один прекрасный день существенно изменит здоровье матерей и их детей.

17.01.2024