Выявлена важная роль гена GPR126 в развитии плаценты во время беременности
Ученые, работающие с экспериментальной мышиной моделью в Национальном центре исследований сердечно-сосудистых заболеваний (Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, CNIC), выявили важную роль гена GPR126 в развитии плаценты во время беременности.
Результаты, опубликованные в журнале Science Advances, показывают, что GPR126 (адгезионный G-протеин-связанный рецептор 126) необходим для развития определенного типа плацентарных клеток, которые регулируют ремоделирование сосудистой сети матки. Сердечные дефекты у мышиных мутантов Gpr126 вторичны по отношению к плацентарным дефектам, что отражает тесную взаимосвязь между плацентой и сердцем плода.
Существуют доказательства того, что GPR126 может играть аналогичную роль в развитии плаценты у человека. Дети женщин, несущих мутации в GPR126, умирают во время беременности или вскоре после рождения, а у 30 процентов таких женщин развивается преэклампсия. Это осложнение беременности, которое встречается в 5-8 процентах беременностей в общей популяции, характеризуется высоким кровяным давлением, которое вредит как матери, так и плоду и может привести к гибели плода.
Эксперименты на животных моделях показали, что GPR126 необходим для созревания периферической нервной системы (ПНС), формирования костей и хрящей, а также развития внутреннего уха. У людей мутации в GPR126 связаны с пороками развития скелета и судорогами мышц конечностей.
Группа CNIC "Межклеточные сигналы в развитии и заболеваниях сердечно-сосудистой системы" под руководством доктора Хосе Луиса де ла Помпы первоначально идентифицировала GPR126 как ген, регулируемый сигнальным путем NOTCH (высоко консервативная межклеточная сигнальная система у животных) во время развития сердца.
Это позволило предположить, что GPR126 может влиять на пролиферацию и дифференцировку кардиомиоцитов (клеток сердечной мышцы) в развивающемся сердце. Другие группы уже предполагали, что GPR126 необходим для развития сердца у мышей и зебрафиш, но исследования не дали убедительных доказательств для подтверждения этой гипотезы.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, команда CNIC с помощью генетических методов продемонстрировала, что GPR126 не является необходимым для развития сердца у мышей, но играет важную роль в формировании плаценты - процессе, известном как плацентация.
Объясняя полученные результаты, доктор де ла Помпа сказал: "Мы наблюдали, что инактивация GPR126 в организме мышей вызывала истончение стенок сердца и приводила к гибели эмбриона. Однако, когда мы инактивировали ген конкретно в сердце, эмбриональное развитие не было затронуто, а функция сердца не изменилась".
Исследователи также обнаружили, что летальный эффект от удаления GPR126 из всего тела "не был отменен специфической реэкспрессией GPR126 в сердце, что указывает на то, что эмбриональная смерть у мутантов не связана с дефектом развития сердца", - пояснила первый автор Ребека Торрегроса.
Во время эмбрионального развития GPR126 экспрессируется в гигантских клетках трофобласта - типе клеток, характерном для плаценты. "Эти клетки, - указывает де ла Помпа, - жизненно важны для имплантации эмбриона и поддержания беременности"
Исследовательская группа продемонстрировала, что инактивация GPR126 в эмбрионе совместима с выживанием, если в плаценте сохраняется хотя бы одна нормальная копия гена GPR126. Однако инактивация гена как в эмбрионе, так и в плаценте приводит к гибели эмбриона.
"Одним из важнейших этапов развития плаценты является ремоделирование материнских артерий. Известные как спиральные артерии, эти сосуды увеличивают свой диаметр, чтобы увеличить приток крови к эмбриону. Дефекты в этом процессе связаны с такими осложнениями беременности, как преэклампсия, ограничение роста плода и даже выкидыш"
Исследование показывает, что GPR126 трофобласта необходим для экспрессии специфических протеаз, участвующих в ремоделировании спиральной артерии, что необходимо для жизнеспособности плода. Основываясь на этих результатах, исследователи заявляют, что мыши, лишенные GPR126, являются экспериментальной моделью для изучения ремоделирования спиральных артерий и преэклампсии. Кроме того, эта животная модель может найти клиническое применение в преимплантационной генетической диагностике.
