ข่าว | ตัวอ่อนและมดลูกสื่อสารกันในระดับโมเลกุลช่วงเริ่มฝังตัว งานวิจัยเผยกลไกสำคัญ

ข่าว | ตัวอ่อนและมดลูกสื่อสารกันในระดับโมเลกุลช่วงเริ่มฝังตัว งานวิจัยเผยกลไกสำคัญ

งานวิจัยใหม่ที่นำโดยมหาวิทยาลัยฮีบรูแห่งเยรูซาเลมพบว่า ในระยะแรกสุดของการฝังตัว ตัวอ่อนกับเยื่อบุโพรงมดลูกไม่ได้สัมผัสกันอย่างเฉื่อย ๆ แต่สื่อสารกันแบบ “เรียลไทม์” ผ่านกลไกการสื่อสารสองทางที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา การแลกเปลี่ยนนี้อาศัยถุงนอกเซลล์ หยดไขมัน และวิถีส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับตัวรับแอริลไฮโดรคาร์บอน (AhR) เป็นหลัก และมีบทบาทสำคัญต่อการยึดเกาะและฝังตัวของตัวอ่อนให้สำเร็จ

การศึกษานี้ดำเนินการโดย ดร. Yael Heifetz และ ดร. Alisa Komsky-Elbaz ร่วมกับ Margarita Shuhmaher และ ดร. Javier Arturo Sanchez-Lopez โดยร่วมมือกับศาสตราจารย์ Yoav Soen แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmann และ ดร. Amir Hefetz แห่ง DatGraph ผลการวิจัยตีพิมพ์ใน Journal of Extracellular Vesicles

นักวิจัยระบุว่า การฝังตัวเป็นหนึ่งในระยะที่เปราะบางที่สุดของการตั้งครรภ์และมีอัตราล้มเหลวสูงที่สุดระยะหนึ่ง แม้จะมีความสำคัญ แต่ที่ผ่านมายังไม่มีคำอธิบายระดับโมเลกุลที่ชัดเจนว่าตัวอ่อนส่งสัญญาณบอกมารดาว่าตนมีอยู่ได้อย่างไร หรือประสานการเปลี่ยนแปลงกับเยื่อบุโพรงมดลูกอย่างไร ทีมวิจัยจึงใช้แบบจำลองการเพาะเลี้ยงร่วมของเซลล์มนุษย์ในหลอดทดลอง เพื่อวิเคราะห์การแลกเปลี่ยนสัญญาณระหว่างตัวอ่อนกับเยื่อบุโพรงมดลูกในช่วงเวลาที่เหมาะสมต่อการฝังตัว (WOI) อย่างเป็นระบบ

ผลการศึกษาพบว่า ภายใต้การควบคุมของฮอร์โมน มดลูกจะปล่อยถุงนอกเซลล์หลายชนิด ซึ่งแตกต่างกันอย่างชัดเจนทั้งด้านขนาด ความถี่ในการปล่อย การถูกตัวอ่อนรับเข้าเซลล์ และองค์ประกอบระดับโมเลกุล ตัวอ่อนก็ปล่อยถุงเหล่านี้เช่นกัน จึงเกิดการสื่อสารสองทางกับเยื่อบุโพรงมดลูกอย่างต่อเนื่อง นักวิจัยเน้นย้ำว่า การฝังตัวไม่ใช่กระบวนการฝ่ายเดียวที่ตัวอ่อนปรับตัวเข้าหามดลูก แต่เป็นปฏิสัมพันธ์ที่ประสานกันอย่างมาก

การศึกษานี้ยังแสดงเป็นครั้งแรกว่า หยดไขมันไม่ได้เป็นเพียงโครงสร้างเก็บพลังงาน แต่มีส่วนร่วมในการสื่อสารระหว่างตัวอ่อนกับมารดาอย่างแข็งขัน ถุงนอกเซลล์จากทั้งเยื่อบุโพรงมดลูกและตัวอ่อนจะปรับพลวัตของหยดไขมันในเซลล์ผู้รับ และขนส่งโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับไขมันไปยังเซลล์ตัวอ่อนโดยตรง เพื่อสนับสนุนการปรับโปรแกรมเมแทบอลิซึมที่เกี่ยวข้องกับการฝังตัว ทีมวิจัยอธิบายว่าหยดไขมันเป็น “ศูนย์กลางการทำงาน” ที่รวมสัญญาณเมแทบอลิซึมและข้อมูลกำกับดูแลเข้าด้วยกัน

ข้อค้นพบสำคัญอีกประการคือบทบาทหลักของวิถีตัวรับแอริลไฮโดรคาร์บอน (AhR) ในการฝังตัว ลิแกนด์ของ AhR สามารถถูกถุงนอกเซลล์นำพาอย่างจำเพาะ และส่งไปพร้อมโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมพลังงาน การทดลองพบว่า การยับยั้งสัญญาณ AhR ช่วยเพิ่มการยึดเกาะระหว่างโครงสร้างคล้ายตัวอ่อนกับเซลล์มดลูกอย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่าวิถีนี้ควบคุมความพร้อมรับการฝังตัวของมดลูกอย่างละเอียด

นักวิจัยกล่าวว่า กลไกนี้อธิบายในระดับโมเลกุลถึงความเชื่อมโยงระหว่างสิ่งแวดล้อมกับภาวะเจริญพันธุ์ สัญญาณ AhR ผสานสิ่งกระตุ้นจากอาหารและสิ่งแวดล้อม แล้วเปลี่ยนข้อมูลภายนอกเป็นสัญญาณชีวภาพที่ส่งผลต่อเมแทบอลิซึมและการปรับโครงสร้างเนื้อเยื่อ จึงอาจมีผลต่อความสำเร็จของการสืบพันธุ์ตั้งแต่ระยะแรกสุดของการตั้งครรภ์

การศึกษายังพบว่า การสื่อสารผ่านถุงนอกเซลล์เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก โดยถุงเหล่านี้ถูกเซลล์อีกฝ่ายรับเข้าได้ภายในประมาณหนึ่งชั่วโมง และ mRNA ที่นำพามาจะถูกแปลเป็นโปรตีนที่ทำงานได้อย่างรวดเร็ว กระบวนการนี้เปลี่ยนวิธีที่เซลล์ใช้พลังงาน จัดการไขมัน และจัดระเบียบเนื้อเยื่อเฉพาะที่โดยตรง ทำให้เกิดสภาวะที่เอื้อต่อการยึดเกาะของตัวอ่อน

ทีมวิจัยเชื่อว่าแบบจำลองในหลอดทดลองนี้เป็นแพลตฟอร์มสำคัญสำหรับศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวอ่อนกับมารดาในระยะแรกอย่างเป็นระบบ อาจช่วยให้เข้าใจกลไกการฝังตัวลึกซึ้งขึ้น และนำไปต่อยอดศึกษาการสื่อสารผ่านถุงนอกเซลล์ในภาวะทางสรีรวิทยาหรือพยาธิวิทยาอื่น ๆ ได้ ข้อค้นพบนี้เป็นรากฐานทางทฤษฎีใหม่สำหรับงานวิจัยด้านชีววิทยาการสืบพันธุ์และภาวะเจริญพันธุ์ในอนาคต

ที่มาของเรื่อง:

รวบรวมจากอินเทอร์เน็ต