تويت
حدد علماء جامعة كامبريدج الإشارة المفتاحية المسؤولة عن تحكم الأجنة بموارد المواد المغذية القادمة من المشيمة، كاشفين عن معركة بين الجينات الموروثة من الأب والجينات الموروثة من الأم، وقد تستطيع الدراسة على الفئران توضيح سبب ضعف نمو الجنين في رحم الأم.
تزداد حاجة الأجنة إلى التواصل مع الأم مع نمو الجنين ليعبر عن حاجته المتزايدة إلى الغذاء، فهو يتلقى المواد المغذية بواسطة الأوعية الدموية الموجودة في المشيمة، والتي تُعرّف على أنها عضو مميز يتضمن خلايا من الأم والجنين أيضًا.
تتراوح نسبة الأجنة ضعيفي النمو في الرحم ما بين 10% إلى 15%، ويحدث ذلك غالبًا بسبب تراجع نمو الأوعية الدموية في المشيمة.
تتوسع أوعية المشيمة عند الإنسان بشكل ملحوظ بين منتصف الحمل وآخره، ويصل أقصى طول للأوعية إلى حوالي 320 كيلو متر عند الولادة.
وقد نُشرت دراسة في مجلة developmental cell عن تجربةٍ أجراها فريق من العلماء على فأر معدل وراثيًا في جامعة كامبريدج، وكان الهدف منها توضيح الآلية التي تنتج بها الأجنة الإشارة التي تحفز نمو الأوعية الدموية في المشيمة.
وتحفّز هذه الإشارة أيضًا خلايا أخرى في المشيمة لضخ كميات أكبر من المواد المغذية الضرورية لنمو الجنين في المشيمة.
يقول الدكتور لينول ساندوفيتشي الكاتب الرئيسي في البحث: «تزداد حاجة الأجنة للمواد المغذية من الأم مع ازدياد نمو الجنين في الرحم، وتلعب الأوعية الدموية السليمة في المشيمة دورًا أساسيًا في المساعدة على حصول الجنين على الكمية الكافية من المواد المغذية الضرورية لنموه. حددنا طريقةً من الطرق التي يستخدمها الجنين في التواصل مع المشيمة لتوسيع الأوعية الدموية. وانقطاع هذا التواصل ينعكس سلبًا على توسع الأوعية الدموية مقللًا كمية المواد الغذائية الضرورية لنمو الجنين».
اكتشف الفريق أن الجنين يرسل إشارة تسمى IGF2 تصل إلى المشيمة من خلال الحبل السري، وتزداد مستوياتها عند الإنسان تدريجيًا بين الأسبوع 29 من الحمل ونهاية الحمل، وتقترن الزيادة في كميتها بجنين أكبر حجمًا في حين تُضعف الكميات القليلة منه نمو الجنين.
وفي كلتا الحالتين يوجد خطر لوفاة الجنين أو تعرضه لعسر الولادة، كما سيكون الطفل عرضة للإصابة بأمراض كالسكري أو الأمراض القلبية عند البلوغ.
يضيف الدكتور ساندوفيتشي: «نعرف مسبقًا أن IGF2 يحرض على نمو الأعضاء في مناطق إفرازه، بينما أظهرت هذه الدراسة أن IGF2 يعمل مثل أي هرمون كلاسيكي آخر، فهو يفرز من قبل الجنين ويطرح في دمائه من طريق الحبل السري وصولًا إلى مكان تأثيره في المشيمة». ويعد ما اكتشفه العلماء حول الصراع الدائر في الرحم أمرًا مثيرًا للغاية.
في الفئران، يقوم بروتين آخر يضطلع IGF2R بدور IGF2، وتعد الجينات المسؤولة عن إنتاج IGF2 و IGF2R مطبوعة، بمعنى أنها تحمل مفتاحًا جزيئيًا يحدد هوية الوالد ويفعّل الجين أو يطفئه.
في هذه الحالة فُعلت نسخة IGF2 الموروثة من الأب، ونسخة IGF2R الموروثة من الأم فقط.
يقول مؤلف الدراسة الرئيسي الدكتور ميغيل كونستاسيا: «الجينات المعبر عنها أبويًا جشعة وأنانية. إنها تريد استخراج أكبر قدر ممكن من الموارد من الأم، لكن الجينات المعبر عنها من الأم تقوم بإجراءات مضادة لتحقيق التوازن بين هذه المطالب».
«في هذه الدراسة تبين أن جينات الأب تحاول توسيع الأوعية الدموية في محاولة لامتصاص المزيد من العناصر الغذائية، فيما تقاوم جينات الأم ذلك محاولةً الحد من تمدد الأوعية الدموية وإبطاء المدخول الغذائي، ما يجعل هذه العملية أشبه بمعركة دائرة بين الجنسين على مستوى الجينات».
وصرح الفريق أن نتائج هذه الدراسة ستساعد في فهم أعمق لطريقة التواصل بين المشيمة والأم والجنين خلال فترة الحمل، وبدوره سيساعد هذا في الوصول إلى طرق تساهم في قياس مستويات IGF2 في الجنين، وإيجاد طريقة لاستخدام الأدوية في تعديل مستويات تنبيه الأوعية الدموية المشيمية لنمو أمثل للجنين.
اعتمد الباحثون في هذه الأبحاث على الفئران لسهولة التلاعب بجيناتها وذلك بهدف محاكاة ظروف التطور المختلفة، ما يساعد في دراسة أثر الآليات المختلفة بالتفصيل.
وساعد التشابه الفيزيولوجي والبيولوجي الكبير بين البشر والفئران في الاعتماد على الفئران نموذجًا لدراسة الحمل البشري بهدف الفهم الأعمق لآلية نمو الجنين.
يعمل الباحثون الرئيسيون في قسم أمراض النساء والتوليد، ووحدة أمراض الأيض في مجلس البحوث الطبية، وجزء من معهد ويلكوم-إم آر سي لعلوم الإستقلاب، ومركز أبحاث تروفوبلاست، في جامعة كامبريدج.
تم تمويل البحث من قبل مجلس أبحاث التكنولوجيا الحيوية والعلوم البيولوجية، ومجلس البحوث الطبية، و Wellcome Trust ومركز أبحاث تروفوبلاست.
تزداد حاجة الأجنة إلى التواصل مع الأم مع نمو الجنين ليعبر عن حاجته المتزايدة إلى الغذاء، فهو يتلقى المواد المغذية بواسطة الأوعية الدموية الموجودة في المشيمة، والتي تُعرّف على أنها عضو مميز يتضمن خلايا من الأم والجنين أيضًا.
تتراوح نسبة الأجنة ضعيفي النمو في الرحم ما بين 10% إلى 15%، ويحدث ذلك غالبًا بسبب تراجع نمو الأوعية الدموية في المشيمة.
تتوسع أوعية المشيمة عند الإنسان بشكل ملحوظ بين منتصف الحمل وآخره، ويصل أقصى طول للأوعية إلى حوالي 320 كيلو متر عند الولادة.
وقد نُشرت دراسة في مجلة developmental cell عن تجربةٍ أجراها فريق من العلماء على فأر معدل وراثيًا في جامعة كامبريدج، وكان الهدف منها توضيح الآلية التي تنتج بها الأجنة الإشارة التي تحفز نمو الأوعية الدموية في المشيمة.
وتحفّز هذه الإشارة أيضًا خلايا أخرى في المشيمة لضخ كميات أكبر من المواد المغذية الضرورية لنمو الجنين في المشيمة.
يقول الدكتور لينول ساندوفيتشي الكاتب الرئيسي في البحث: «تزداد حاجة الأجنة للمواد المغذية من الأم مع ازدياد نمو الجنين في الرحم، وتلعب الأوعية الدموية السليمة في المشيمة دورًا أساسيًا في المساعدة على حصول الجنين على الكمية الكافية من المواد المغذية الضرورية لنموه. حددنا طريقةً من الطرق التي يستخدمها الجنين في التواصل مع المشيمة لتوسيع الأوعية الدموية. وانقطاع هذا التواصل ينعكس سلبًا على توسع الأوعية الدموية مقللًا كمية المواد الغذائية الضرورية لنمو الجنين».
اكتشف الفريق أن الجنين يرسل إشارة تسمى IGF2 تصل إلى المشيمة من خلال الحبل السري، وتزداد مستوياتها عند الإنسان تدريجيًا بين الأسبوع 29 من الحمل ونهاية الحمل، وتقترن الزيادة في كميتها بجنين أكبر حجمًا في حين تُضعف الكميات القليلة منه نمو الجنين.
وفي كلتا الحالتين يوجد خطر لوفاة الجنين أو تعرضه لعسر الولادة، كما سيكون الطفل عرضة للإصابة بأمراض كالسكري أو الأمراض القلبية عند البلوغ.
يضيف الدكتور ساندوفيتشي: «نعرف مسبقًا أن IGF2 يحرض على نمو الأعضاء في مناطق إفرازه، بينما أظهرت هذه الدراسة أن IGF2 يعمل مثل أي هرمون كلاسيكي آخر، فهو يفرز من قبل الجنين ويطرح في دمائه من طريق الحبل السري وصولًا إلى مكان تأثيره في المشيمة». ويعد ما اكتشفه العلماء حول الصراع الدائر في الرحم أمرًا مثيرًا للغاية.
في الفئران، يقوم بروتين آخر يضطلع IGF2R بدور IGF2، وتعد الجينات المسؤولة عن إنتاج IGF2 و IGF2R مطبوعة، بمعنى أنها تحمل مفتاحًا جزيئيًا يحدد هوية الوالد ويفعّل الجين أو يطفئه.
في هذه الحالة فُعلت نسخة IGF2 الموروثة من الأب، ونسخة IGF2R الموروثة من الأم فقط.
يقول مؤلف الدراسة الرئيسي الدكتور ميغيل كونستاسيا: «الجينات المعبر عنها أبويًا جشعة وأنانية. إنها تريد استخراج أكبر قدر ممكن من الموارد من الأم، لكن الجينات المعبر عنها من الأم تقوم بإجراءات مضادة لتحقيق التوازن بين هذه المطالب».
«في هذه الدراسة تبين أن جينات الأب تحاول توسيع الأوعية الدموية في محاولة لامتصاص المزيد من العناصر الغذائية، فيما تقاوم جينات الأم ذلك محاولةً الحد من تمدد الأوعية الدموية وإبطاء المدخول الغذائي، ما يجعل هذه العملية أشبه بمعركة دائرة بين الجنسين على مستوى الجينات».
وصرح الفريق أن نتائج هذه الدراسة ستساعد في فهم أعمق لطريقة التواصل بين المشيمة والأم والجنين خلال فترة الحمل، وبدوره سيساعد هذا في الوصول إلى طرق تساهم في قياس مستويات IGF2 في الجنين، وإيجاد طريقة لاستخدام الأدوية في تعديل مستويات تنبيه الأوعية الدموية المشيمية لنمو أمثل للجنين.
اعتمد الباحثون في هذه الأبحاث على الفئران لسهولة التلاعب بجيناتها وذلك بهدف محاكاة ظروف التطور المختلفة، ما يساعد في دراسة أثر الآليات المختلفة بالتفصيل.
وساعد التشابه الفيزيولوجي والبيولوجي الكبير بين البشر والفئران في الاعتماد على الفئران نموذجًا لدراسة الحمل البشري بهدف الفهم الأعمق لآلية نمو الجنين.
يعمل الباحثون الرئيسيون في قسم أمراض النساء والتوليد، ووحدة أمراض الأيض في مجلس البحوث الطبية، وجزء من معهد ويلكوم-إم آر سي لعلوم الإستقلاب، ومركز أبحاث تروفوبلاست، في جامعة كامبريدج.
تم تمويل البحث من قبل مجلس أبحاث التكنولوجيا الحيوية والعلوم البيولوجية، ومجلس البحوث الطبية، و Wellcome Trust ومركز أبحاث تروفوبلاست.