Вчені нанесли на карту кардинальні зміни, які вагітність вносить у метаболічні шляхи організму близькоспоріднених приматів, і це може допомогти краще зрозуміти такі проблеми вагітності, як повторювані викидні, прееклампсія та гестаційний діабет.
Про це серйозне порушення метаболізму в організмі відомо небагато, але тепер команда біологів з Китайської академії наук у Пекіні вивчила макак, що харчуються крабами (Macaca fascicularis), щоб створити карту, яка відображає принаймні деякі з змін, що відбуваються під час вагітності.
Ці мавпи є одними з найбільш близьких до людини приматів, тому їх часто використовують як піддослідних в експериментах, які не можуть бути проведені на людях.
Дослідники зібрали 273 зразки тканин у 12 мавп, вирощених у неволі – по три невагітних, на ранньому терміні вагітності (5-8 тижнів), на середньому (12-15 тижнів) і на пізньому (18-20 тижнів).
Це включало зразок сироватки крові, взятий у кожної мавпи перед евтаназією, а також ще 22 зразки тканин з різних систем організму, включаючи матку, печінку, спинний мозок, шкіру, кров і п’ять різних ділянок серця.
Метаболізм складається з тисяч різних хімічних шляхів, як у жвавому портовому місті, де не вистачило б журналу імпорту та експорту, щоб охопити складну екосистему логістики.
Для міріадів клітин, тканин і органів, які торгують сировиною для життя, це звичайна справа, поки, як завжди, не з’являється дитина і все не змінює.
Дослідники змогли ідентифікувати повний набір низькомолекулярних хімічних речовин у кожному зразку, який називають “метаболомом”.
Зразки невагітних мавп слугували орієнтиром того, як певні метаболічні шляхи взаємодіють до вагітності, а інші зразки показували, наскільки кардинально ці “торгові шляхи” змінювалися в міру того, як вагітність мавп прогресувала.
Насправді, під час вагітності 91 метаболіт послідовно змінювався у всіх 23 відібраних тканинах.
У невагітних мавп метаболоми скелетних м’язів мали високу кореляцію з тканинами серця, спинного мозку, надниркових залоз і матки. Але в першому і другому триместрах їх зв’язок з тканинами серця знижувався.
На ранніх термінах вагітності зразки показали, що матка відступає від своєї метаболічної “угоди” з серцем і скелетними м’язами, натомість зв’язуючись з плацентою, що розвивається.
Повністю сформована до другого триместру, плацента, схоже, надсилала метаболіти до серця, яєчників і печінки вагітної мавпи. Дивно, що матка, яка, здавалося б, закінчила формування плаценти, переключає свою увагу на метаболічний обмін з тканинами шкіри голови.
А у мавп на третьому триместрі зразки показали, що скелетні м’язи розвинули значний обмін зі спинним мозком.
Команда дослідників каже, що не очікувала такої еволюції та зменшення метаболічного зв’язку, і далеко не зрозуміло, чому ці зміни відбуваються саме так.
Але легко зрозуміти, чому вони вважають, що таке радикальне перепрограмування може піти не так, як треба, і, можливо, призвести до деяких метаболічних станів, які виникають під час вагітності. Роль усіх 91 адаптивного до вагітності метаболіту була перевірена на моделях людських клітин і на зразках сироватки крові 32 вагітних жінок.
У вагітних жінок з прееклампсією – небезпечним станом під час вагітності, що характеризується високим кров’яним тиском, сильними набряками і сечею з високим вмістом білка – спостерігалося значне падіння рівня метаболіту кортикостерону, який бере участь у дозріванні плаценти.
Іншим ключовим метаболітом під час вагітності є пальмітоілкарнітин, який регулює імунітет і бере участь у переробці жирних кислот. У тканинах мавп на ранніх і середніх термінах вагітності його рівень підвищувався в різних органах, включаючи печінку, підшлункову залозу, серце і нирки.
Зоолог Ших-Чанг Нг, співавтор дослідження, розповів Крісті Лесте-Лассерре з New Scientist, що ці метаболічні зміни можуть мати певний зв’язок з гестаційним діабетом, але потрібні додаткові дослідження.