Новости | Исследование выявило ключевой механизм: эмбрион и матка вступают в «молекулярный диалог» на раннем этапе имплантации

Новости | Исследование выявило ключевой механизм: эмбрион и матка вступают в «молекулярный диалог» на раннем этапе имплантации

Новое исследование под руководством Еврейского университета в Иерусалиме показало, что на самом раннем этапе имплантации эмбриона эмбрион и эндометрий не просто пассивно соприкасаются. Вместо этого между ними происходит «диалог в реальном времени» посредством чрезвычайно динамичного двустороннего механизма коммуникации. Этот обмен в основном обеспечивается внеклеточными везикулами, липидными каплями и сигнальными путями, связанными с арилуглеводородным рецептором (AhR), и играет ключевую роль в успешном прикреплении и имплантации эмбриона.

Исследование провели доктора Яэль Хайфец и Алиса Комски-Эльбаз вместе с Маргаритой Шухмахер и доктором Хавьером Артуро Санчесом-Лопесом в сотрудничестве с профессором Йоавом Соэном из Института науки Вейцмана и доктором Амиром Хефецом из DatGraph. Результаты опубликованы в Journal of Extracellular Vesicles.

Исследователи отметили, что имплантация — один из наиболее уязвимых этапов беременности, для которого характерна одна из самых высоких частот неудач. Несмотря на её важность, долгое время не существовало чёткого молекулярного объяснения того, как эмбрион сообщает матери о своём присутствии и как координирует изменения в эндометрии. Поэтому команда использовала человеческую модель совместного культивирования in vitro, чтобы систематически проанализировать обмен сигналами между эмбрионом и эндометрием в период имплантационного окна (WOI).

Исследование показало, что под гормональным контролем матка выделяет различные типы внеклеточных везикул, которые значительно различаются по размеру, частоте выделения, поглощению эмбрионом и молекулярному составу. Эмбрион также выделяет везикулы, обеспечивая непрерывную двустороннюю коммуникацию с эндометрием. Исследователи подчеркнули, что имплантация — это не односторонний процесс, при котором эмбрион адаптируется к матке, а высококоординированное взаимодействие.

Исследование также впервые показало, что липидные капли — не просто структуры для хранения энергии, а активные участники коммуникации между эмбрионом и матерью. Везикулы из эндометрия и эмбриона изменяют динамику липидных капель в клетках-реципиентах и напрямую транспортируют молекулы, связанные с липидами, в клетки эмбриона, поддерживая метаболическое перепрограммирование, связанное с имплантацией. Команда назвала липидные капли «функциональными центрами», интегрирующими метаболические сигналы и регуляторную информацию.

Ещё одним ключевым результатом стала центральная роль пути арилуглеводородного рецептора (AhR) в имплантации. Лиганды AhR могут избирательно переноситься внеклеточными везикулами вместе с молекулами, связанными с энергетическим обменом. Эксперименты показали, что ингибирование сигнального пути AhR значительно усиливало прикрепление эмбрионоподобных структур к клеткам матки, указывая на то, что этот путь тонко регулирует восприимчивость матки.

Исследователи сообщили, что этот механизм даёт молекулярное объяснение связи между окружающей средой и фертильностью. Сигнальный путь AhR интегрирует стимулы, поступающие с пищей и из окружающей среды, преобразуя внешнюю информацию в биологические сигналы, влияющие на метаболизм и ремоделирование тканей и тем самым способные влиять на репродуктивный успех на самых ранних сроках беременности.

Исследование также показало, что коммуникация посредством везикул происходит очень быстро: везикулы могут быть поглощены другой клеткой примерно за час, а переносимая ими мРНК быстро транслируется в функциональные белки. Это напрямую изменяет использование клетками энергии, переработку липидов и организацию локальной ткани, создавая благоприятные условия для прикрепления эмбриона.

Команда считает, что модель in vitro создаёт важную платформу для систематического изучения ранних взаимодействий эмбриона и матери. Она может углубить понимание механизмов имплантации и быть расширена для исследования коммуникации с помощью внеклеточных везикул при других физиологических или патологических состояниях. Результаты создают новую теоретическую основу для будущих исследований в области репродуктивной биологии и фертильности.

Источник публикации:

Собрано в интернете