Egy evolúciós megközelítés segíthet tudósoknak megérteni, hogy hogyan lesznek az anyák genetikai kimérák és hogyan hat ez az egészségükre

A kiméra fogalma a biológiában genetikai mozaikra utal, ezek közül is azokra az élőlényekre, akik kettőnél több ivarsejtből jöttek létre.

A kiméri eredetileg a görög mitológiában szereplő szörnyalak. Homérosz így festette le az Iliászban: “kecske középütt, sárkány hátul, elöl meg oroszlán. Később a kiméra szó használata általánosan elterjedt a különböző állatokból, illetve állatokból és emberekből összegyúrt képzeletbeli lények elnevezésére

Világszerte több anya is azt állítja, úgy érzik, a gyerekeik még mindig a részüket képzik sokkal a szülés után is. Mint ahogy kiderült, ez szó szerint így is van. A terhesség alatt a magzatból származó sejtek áthaladnak a placentán, és belépnek az anya testébe, ahol a szövetek részévé válhatnak.

Ez a sejtinvázió azt jelenti, hogy az anyák egyedülálló genetikai anyagot hordoznak a gyermekeik testéből, megalkotva ezzel egy úgynevezett mikrokimérát. A jelenség széles körben elterjedt az emlősök körében, és a tudósok számos elméletet felállítottak arra, hogy hogyan érinti ez az anyát, a jobb sebgyógyulástól a rákbetegség magasabb kockázatáig.

A biológusok egy csoportja azt állítja, ahhoz, hogy megértsük, mit csinál a mikrokimerizmus az anyákkal, ki kell találnunk, hogy miért fejlődött ez ki.

„Reméljük, hogy nem csak arra jövünk rá hogyan alakult ki a mikrokimerizmus, hanem arra is, hogy hogyan befolyásolja ez az egészséget” – mondta Amy Boddy az arizonai Állami Egyetem genetikusa.

Ez az anya-magzat konfliktus több millió évvel ez előttről, az első méhlepényes emlősöktől, ered. Az evolúció alatt a magzat úgy fejlődött, hogy manipulálja az anya fiziológiáját és növelje az erőforrások, mint például a tápanyag és a hő, átadását a fejlődő gyermeknek. Az anya teste azonban ellenintézkedéseket alakított ki a túlzott erőforrás-áramlás megakadályozására.

A dolgok még érdekesebbé válnak, amikor a magzati sejtek áthaladnak a placentán bekerülve ezzel az anya véráramlásába. Az őssejtekhez hasonlóan a magzati sejtek pluripotensek, ami azt jelenti, hogy sokféle szövetté válhatnak. Amint az anya vérébe kerültek, ezek a sejtek keringenek a szervezetben, és a szövetbe fúrják magukat. Ezután a szomszédos sejtek kémiai jeleit használják fel ahhoz, hogy olyanná váljanak, mint a környező szövetek – mondta Boddy.

Bár az anya immunrendszere terhesség után általában eltávolítja a változatlan magzati sejteket a vérből, azok, amelyek már integrálódtak az anyai szövetekbe ott is maradnak.

A mikrokimerizmus különösen összetett lehet, ha egy nő már többször szült. Az anya teste összegyűjti a babák sejtjeit – és elképzelhető, tartályként használva áthelyez sejteket az idősebb testvérből a fiatalabba, alkotva ezzel egy még bonyolultabb mikrokimérát. A magzati sejtek jelenléte az anya testében még azt is befolyásolhatja, hogy milyen hamar eshet újra teherbe.

„Azt hiszem, egy ígéretes terület a további kutatásokhoz a megmagyarázhatatlan vetélések, és az, hogy az idősebb testvérek genetikai személyként szerepet játszhatnak-e a fiatalabb testvérek születésének késleltetésében,” – mondja David Haig, a Harvard Egyetem evolúciós biológusa.

Összetettsége miatt, a mikrokimérákat nehéz volt tanulmányozni egészen ideáig. A jelenséget több évtizeddel ezelőtt fedezték fel, amikor egy nő véráramlásában férfi DNS-t találtak. De akkoriban még nem volt elég fejlett a technológia ahhoz, hogy erről részletes képet kapjunk.

Napjainkban, a mélyszekvenálási technológiák lehetővé teszik a kutatók számára, hogy megállapítsák az anya DNS-ének eredetét, úgy, hogy mintákat vesznek a génállományból, beleértve az immunitáshoz kapcsolódó géneket is. Ezek a gének egyediek, így nagyobb pontossággal lehet különbséget tenni az anya és a gyermek DNS-e között.

„Ha a sejtpopuláció elkülöníthető, akkor a modern technikának lehetővé kell tennie, hogy az egyéni genetikai eredetet egyértelműen azonosítani tudják” – mondja Haig

Mégis nehéz lesz megérteni, hogy a magzati sejtek hogyan hatnak egymásra az anyai sejtekkel – mondja Boddy. Keveset tudunk a sejtes jelátvitelről, ami miatt a magzati sejtek befolyásolják az anya fiziológiáját.

„Ez olyan, mint egy alku az anyai test és a magzati sejtek között, ahol az anya testének szüksége van egy bizonyos szintű mikrokimerizmusra a megfelelő működéshez” – mondta Boddy. Például korábbi kísérletek azt mutatták, hogy amikor egy egér magzati sejtjeit laktációs hormonoknak teszik ki, az emlősejtekhez hasonló tulajdonságokat vesznek fel. Ez arra utalhat, hogy az emlőszövet lehet egy táptalaj a mikrokimerizmus számára.

„A normális, egészséges szoptatás lehet a következménye annak, hogy a magzati sejtek jelzik az anya testének, hogy termeljen tejet” – mondta Melissa Wilson Sayres. A korábbi kutatások azonban azt is mutatták, hogy ugyanazok a tulajdonságok, amelyek lehetővé teszik a magzati sejtek integrálódását az anyák szövetébe – mint az immunrendszerének kikerülése – hasonlóak a rákos sejtekhez, ami nagyobb eséllyel vezethet a rák kialakulásához.

Az evolúció alapján a szerzők azt állítják, hogy a magzati sejteket elsősorban azokban a szövetekben lehet megtalálni, amelyek szerepet játszanak a magzatba történő erőforrások átvitelében. Ez magába foglalja a mellet, ahol hatással lehetnek a tejtermelésre; a pajzsmirigyet, ahol befolyásolhatják az anyagcserét és a hőátadást a babának; és az agyat, ahol befolyásolhatják az idegi áramkört és az anyai kötődést a gyermekhez.

A következő lépések azok lesznek, hogy modern szekvenáló eszközöket használjanak a magzati sejtek kereséséhez ezekben a részekben, és utána tanulmányozzák, hogyan kommunikálnak ezek a sejtek az anya testének bizonyos részeiben.

„Ami igazán érdekes ebben a munkában az az, hogy a mikrokimerizmus és az anyai egészség kérdése evolúciós keretbe kerül” – mondja Julienne Rutherford, a chicagói Illinois Egyetem biológiai antropológusa.

„Ha ezek a magzati sejtek kölcsönhatásba lépnek az anyai fiziológiával, hol várható a legnagyobb hatásuk az anya testében? Ez egy nagy kérdőjel. Ennek az evolúciós kontextusba állítása nagyon okos, újszerű és izgalmas. Gyönyörű példája a tesztelhető elméleti előrejelzéseknek.”