Znanstvenici su predstavili dosad najdetaljniji „atlas” posteljice i maternice koji otkriva kako se ta jedinstvena tkiva razvijaju tijekom trudnoće kako bi omogućila rast i razvoj fetusa. Istraživanje, objavljeno 8. travnja u časopisu Nature journal, obuhvaća cijeli tijek trudnoće – od ranih faza do samog poroda – i donosi niz dosad nepoznatih uvida.

Tijekom izrade ove detaljne mape znanstvenici su otkrili i potpuno novu podvrstu stanica koja nikada prije nije bila opisana, a čini se da je specifična isključivo za trudnoću.

Stanice koje se pojavljuju samo na početku gestacije

Te stanice ne postoje u maternici izvan trudnoće, već se naglo pojavljuju na samom početku gestacije, u trenutku kada se sluznica maternice počinje transformirati kako bi prihvatila i podržala embrij.

Prvi autor studije, Cheng Wang, stručnjak za regenerativnu medicinu sa Sveučilišta Kalifornija u San Franciscu, objasnio je da upravo ta transformacija omogućuje stvaranje uvjeta za razvoj novog života.

O važnosti otkrića govorio je i viši autor studije, Jingjing Li: „To je bio uzbudljiv trenutak tijekom istraživanja. Pitali smo okolo – nitko ne zna što su te stanice.”

Veza s kanabisom i potencijalni zdravstveni rizici

Novootkrivene stanice, prema nalazima istraživanja, sudjeluju u povezivanju posteljice s majčinim krvotokom. Posebno je zanimljivo da posjeduju receptore osjetljive na kanabinoide – kemijske spojeve koje tijelo prirodno proizvodi, ali i na tvari iz kanabisa poput THC-a i CBD-a.

Zbog toga znanstvenici pretpostavljaju da bi ove stanice mogle objasniti zašto je konzumacija kanabisa tijekom trudnoće povezana s nizom negativnih posljedica, uključujući smanjen protok krvi prema posteljici, slabiju opskrbu fetusa kisikom te povećan rizik od prijevremenog poroda, niske porođajne težine i potrebe za liječenjem novorođenčadi u jedinici intenzivne skrbi.

Ipak, Jingjing Li upozorava da osjetljivost tih stanica na kanabinoide vjerojatno nije jedini uzrok tih rizika, jer su u medicinskoj literaturi već identificirani i drugi mogući čimbenici. Unatoč tome, naglašava da ove stanice predstavljaju važan element koji zahtijeva dodatna istraživanja.

Što razlikuje ovo istraživanje od svih prethodnih

Iako su i ranije postojala istraživanja koja su mapirala posteljicu i maternicu sličnim metodama, ona su obuhvaćala samo pojedine faze trudnoće. Ključna razlika ovog rada, kako ističe Jingjing Li, jest u tome što prati „cijeli vremenski tijek” – od rane trudnoće do poroda.

Atlas uključuje podatke iz uzoraka tkiva prikupljenih između 5. i 39. tjedna trudnoće, koji su pohranjeni u bankama tkiva na Sveučilištu Kalifornija u San Franciscu i Sveučilištu Stanford.

Analiza više od milijun stanica

Istraživački tim analizirao je približno 1,2 milijuna stanica posteljice i maternice, uključujući oko 200.000 izoliranih stanica i milijun stanica promatranih u njihovom prirodnom okruženju unutar tkiva.

Laboratorij Jingjing Li proučava tkiva na razini pojedinačnih stanica, pri čemu je razvoj posteljice jedan od ključnih fokusa istraživanja. Novi atlas uključuje podatke o tome koji su geni aktivni i koji su proteini prisutni u određenim fazama trudnoće, ali i analizu tzv. dostupnosti kromatina, koja pokazuje kako je DNK organizirana i koji se geni mogu aktivirati u određenom trenutku.

Zašto je važno gdje se stanice nalaze

Stručnjakinje Roser Vento-Tormo i Ana Paredes istaknule su da analiza izoliranih stanica pomaže u njihovoj identifikaciji, ali ne otkriva njihov položaj i međusobne interakcije.

„Ovaj pristup ne pokazuje gdje se stanice nalaze unutar tkiva, koje su im susjedne stanice i kako međusobno djeluju”, objasnile su u izjavi za Live Science, naglašavajući da su stanice u maternici i posteljici raspoređene u specifične regije s različitim funkcijama.

Dodale su i da kombinacija obje metode omogućuje dublje razumijevanje bioloških procesa: „Ovo istraživanje pruža jasan primjer kako položaj i stanje stanica mogu dati ključne uvide u to kako se zdrava trudnoća odvija na staničnoj i molekularnoj razini.”

Precizna kontrola ključna za zdravu trudnoću

Istraživanje je otkrilo i povezanost između aktivnosti gena i ponašanja stanica. U ranoj trudnoći određene fetalne stanice prodiru u maternicu i njezine glavne arterije kako bi uspostavile protok krvi prema posteljici.

Korištenjem metoda strojnog učenja znanstvenici su mogli predvidjeti dubinu tog prodora na temelju genske aktivnosti stanica.

Ako taj proces nije pravilno reguliran, može dovesti do komplikacija poput preeklampsije ili abnormalnog prianjanja posteljice. „Za zdravu trudnoću, ovaj proces mora biti vrlo precizno kontroliran”, naglasile su Roser Vento-Tormo i Ana Paredes.

Stanice koje djeluju kao „usporna prepreka”

Novootkrivene stanice imaju ključnu regulatornu ulogu jer šalju specifične signale koji usporavaju prodor fetalnih stanica, djelujući poput svojevrsne „usporne prepreke”.

Kako je objasnio istraživač Weng: „Nalaze se na prvoj liniji kontakta između majke i fetusa.” Dodao je da proteini koje te stanice nose podupiru tezu da reguliraju ponašanje drugih stanica na tom ključnom sučelju.

Novi put prema razumijevanju komplikacija

Znanstvenici su rezultate istraživanja povezali s velikim genetskim studijama koje su već identificirale varijante gena povezane s rizikom od preeklampsije, prijevremenog poroda i gubitka trudnoće.

Na temelju toga uspjeli su identificirati koje stanice u maternici i posteljici koriste te gene i stoga su najranjivije na razvoj komplikacija.

„Pitanje je: u kojem tipu stanica će te rizične varijante imati učinak?” rekao je Jingjing Li. „To će nam pomoći da shvatimo koje stanice stoje iza tih komplikacija” i potencijalno razvijemo ciljana liječenja.

Istraživanje tek otvara vrata novim otkrićima

Unatoč velikoj količini podataka, znanstvenici ističu da je ovo tek početak. Istraživanje se fokusiralo isključivo na zdrave trudnoće, pa je ključno utvrditi kako se one razlikuju od trudnoća s komplikacijama.

Tim već surađuje s kliničkim partnerima kako bi proveo takve usporedbe, a cilj im je dodatno povećati broj analiziranih stanica kako bi obuhvatili punu raznolikost stanica u trudnoj maternici.

Stručnjakinje Roser Vento-Tormo i Ana Paredes smatraju da bi se novi atlas mogao kombinirati s postojećim bazama podataka, uključujući i njihove, kako bi se dodatno unaprijedilo razumijevanje stanica posteljice i njihovih regulatora. Također predlažu provjeru ključnih nalaza u laboratorijskim modelima.

Zaključno, Jingjing Li poručuje: „Ako uključimo više stanica i više uzoraka, mogli bismo doći do brojnih novih, uzbudljivih otkrića. Ovo je zapravo tek početak.”