Bayi yang belum lahir menggunakan gen dari ayah ke ibu “pengendalian jarak jauh” untuk makanan tambahan
Para ilmuwan di Cambridge telah meluncurkan mekanisme yang menarik di mana janin menggunakan gen ayah untuk mengendalikan pelepasan nutrisi ibu selama kehamilan.
Sistem “remote control” ini melibatkan sinyal hormonal dari plasenta, yang memastikan janin tumbuh secara optimal dengan mengubah proses metabolisme ibu. Hebatnya, pertempuran nutrisi ini adalah keseimbangan yang halus, penting tidak hanya untuk pertumbuhan janin tetapi juga untuk kesehatan ibu dan potensi reproduksi masa depannya.
Kontrol gizi pada kehamilan
Ilmuwan Cambridge telah menemukan bahwa janin menggunakan gen yang diwarisi dari ayah mereka untuk mempengaruhi tubuh ibu mereka untuk memberikan lebih banyak nutrisi selama kehamilan.
Ini menciptakan semacam “tarik nutrisi perang,” di mana bayi yang belum lahir 'remote mengendalikan' metabolisme ibunya untuk memaksimalkan pertumbuhannya, sementara tubuh ibu menyeimbangkan kebutuhannya sendiri untuk menjaga kesehatan. Sang ibu harus memastikan cukup glukosa dan lemak tetap tersedia untuk kebutuhan energinya, untuk menopang kehamilan, mendukung menyusui, dan memungkinkan kehamilan di masa depan.
Pensinyalan hormon oleh plasenta
Sebuah studi Universitas Cambridge mengeksplorasi bagaimana plasenta memainkan peran kunci dalam proses ini. Dengan melepaskan hormon tertentu, plasenta berkomunikasi dengan tubuh ibu untuk memprioritaskan pertumbuhan bayi. Organ vital ini, yang berkembang bersama janin, mendukung perkembangan janin pada manusia dan mamalia lainnya. Dalam percobaan dengan tikus hamil, para ilmuwan memodifikasi sel -sel pensinyalan dalam plasenta yang mengatur bagaimana nutrisi dialokasikan untuk janin.
Profesor Amanda Sferruzzi-Perri, Profesor fisiologi janin dan plasenta, seorang rekan dari perguruan tinggi St John dan penulis ko-senior, mengatakan: “Ini adalah bukti langsung pertama bahwa gen yang diwarisi dari ayah memberi isyarat kepada ibu untuk mengalihkan nutrisi untuk janin. “
Gene Wars: pengaruh ibu vs ayah
Dr. Miguel Constancia, penyelidik MRC yang berbasis di Wellcome-MRC Institute of Metabolic Science dan penulis bersama dari makalah tersebut, mengatakan: “Sistem remote control bayi dioperasikan oleh gen yang dapat dinyalakan atau dimatikan tergantung pada apakah mereka A 'Dad's' atau 'Mum's' Gene ', yang disebut gen tercetak.
“Gen yang dikendalikan oleh ayah adalah 'serakah' dan 'egois' dan akan cenderung memanipulasi sumber daya ibu untuk kepentingan janin, sehingga untuk menumbuhkan mereka besar dan paling cocok. Meskipun kehamilan sebagian besar kooperatif, ada arena besar untuk potensi konflik antara ibu dan bayi, dengan gen yang dicetak dan plasenta berpikir untuk memainkan peran kunci. ”
Temuan oleh para peneliti dari Pusat Penelitian Trofoblas di Departemen Fisiologi, Pengembangan dan Neurosains Cambridge dan Unit Penyakit Metabolik Dewan Penelitian Medis, bagian dari Wellcome-Mrc Institute of Metabolic Science, telah diterbitkan di Metabolisme sel.
Gen bayi yang dikendalikan oleh ayah cenderung meningkatkan pertumbuhan janin dan mereka yang dikendalikan oleh ibu cenderung membatasi pertumbuhan janin.
Profesor Sferruzzi-Perri menjelaskan: “Gen-gen dari ibu yang membatasi pertumbuhan janin dianggap sebagai cara seorang ibu untuk memastikan kelangsungan hidupnya, jadi dia tidak memiliki bayi yang mengambil semua nutrisi dan terlalu besar dan menantang untuk lahir. Sang ibu juga memiliki kesempatan untuk memiliki kehamilan berikutnya yang berpotensi dengan pria yang berbeda di masa depan untuk meneruskan gennya secara lebih luas. ”
Manipulasi genetik dan alokasi nutrisi
Para peneliti menghapus ekspresi gen tercetak penting yang disebut IGF2, yang memberikan instruksi untuk membuat protein yang disebut 'insulin seperti faktor pertumbuhan 2'. Mirip dengan hormon insulinyang bertanggung jawab untuk membuat dan mengendalikan kadar glukosa dalam sirkulasi kami, gen tersebut mempromosikan pertumbuhan janin dan memainkan peran penting dalam pengembangan jaringan janin termasuk plasenta, hati dan otak.
Dr. Jorge Lopez-Tello, penulis utama penelitian yang berbasis di Departemen Fisiologi, Pengembangan dan Neurosains Universitas, mengatakan: “Jika fungsi IGF2 dari ayah dimatikan dalam sel pensinyalan, sang ibu tidak membuat cukup Jumlah glukosa dan lipid – lemak – tersedia dalam sirkulasinya. Oleh karena itu nutrisi ini mencapai janin dalam jumlah yang tidak mencukupi dan janin tidak tumbuh dengan baik. “
Para ilmuwan menemukan bahwa menghapus IGF2 dari sel -sel pensinyalan plasenta mempengaruhi produksi hormon lain yang memodulasi cara pankreas ibu menghasilkan insulin, dan bagaimana hati dan organ metabolisme lainnya merespons.
“Kami menemukan IGF2 mengontrol hormon yang bertanggung jawab untuk mengurangi sensitivitas insulin pada ibu selama kehamilan. Ini berarti jaringan ibu tidak menyerap glukosa sehingga nutrisi lebih tersedia dalam sirkulasi untuk ditransfer ke janin, ”kata Profesor Sferruzzi Perri.
Bayi dengan cacat gen IGF2 dapat ditumbuhi atau dikelilingi pertumbuhan. “Sampai sekarang, kami tidak tahu bahwa bagian dari peran gen IGF2 adalah untuk mengatur pensinyalan kepada ibu untuk mengalokasikan nutrisi kepada janin,” tambah Profesor Sferruzzi Perri.
Tikus yang dipelajari lebih kecil saat lahir dan keturunannya menunjukkan tanda -tanda awal diabetes dan obesitas di kemudian hari.
Profesor Sferruzzi-Perri mengatakan: “Penelitian kami menyoroti betapa pentingnya alokasi nutrisi yang terkontrol terhadap janin adalah untuk kesehatan seumur hidup keturunan, dan peran langsung yang dimainkan plasenta.
“Plasenta adalah organ yang luar biasa. Pada akhir kehamilan, plasenta disampaikan oleh ibu, tetapi kenangan tentang bagaimana plasenta berfungsi meninggalkan warisan abadi pada cara organ janin itu berkembang dan kemudian bagaimana mereka akan berfungsi melalui kehidupan. “
Langkah selanjutnya adalah memahami bagaimana hormon plasenta dikendalikan oleh IGF2 dan apa yang dilakukan hormon -hormon itu. Penelitian di masa depan dapat membantu para ilmuwan menemukan strategi baru untuk menargetkan plasenta untuk meningkatkan hasil kesehatan bagi ibu dan bayi.
Reference: “Fetal manipulation of maternal metabolism is a critical function of the imprinted Igf2 gene” by Jorge Lopez-Tello, Hannah EJ Yong, Ionel Sandovici, Georgina KC Dowsett, Efthimia R. Christoforou, Esteban Salazar-Petres, Rebecca Boyland, Tina Napso , Giles Sh Yeo, Brian YH Lam, Miguel Constancia dan Amanda N. Sferruzzi Perri, 11 Juli 2023, Metabolisme sel.
Doi: 10.1016/j.cmet.2023.06.007
