Результаты исследований окситоцина могут продвинуть понимание бесплодия у женщин
Окситоцин, гормон, уже известный своей ролью в родах, выделении молока и установлении связи между матерью и ребенком, может иметь новое предназначение в воспроизводстве млекопитающих. Во время материнского стресса гормон может задерживать развитие эмбриона на несколько дней или недель после зачатия, как показывает новое исследование на грызунах.
Отчет о результатах был опубликован в журнале Science Advances в специальном выпуске, посвященном женскому здоровью. По словам авторов, результаты исследования так называемой «диапаузы» могут дать новое понимание проблем беременности и фертильности, с которыми сталкиваются люди.
Исследование, проведенное под руководством ученых из Медицинского центра имени Лангона при Нью-Йоркском университете, изучало диапаузу, при которой эмбрион временно прекращает свой рост на ранних стадиях развития, прежде чем он прикрепится к слизистой оболочке матки матери, что является ключевым этапом, ведущим к формированию плаценты.
Диапауза , которая встречается у различных видов животных — от броненосцев до гигантских панд и тюленей, предположительно развилась в ходе эволюции, чтобы помочь будущим матерям сохранить скудные ресурсы (например, грудное молоко ) путем отсрочки родов до тех пор, пока у них не накопится достаточно молока, чтобы успешно заботиться о своем потомстве.
Хотя недавние исследования выявили доказательства того, что у людей может наблюдаться некая форма диапаузы, основные механизмы, лежащие в ее основе, до сих пор оставались неясными.
Результаты исследований на мышах показали, что одним из видов стресса, который может вызвать диапаузу, является выработка и высвобождение молока (лактация), поскольку это требует от матери расходовать питательные вещества как на вскармливание уже родившихся детенышей, так и на тех, кто растет в утробе матери.
Исследование показало, что период между зачатием и рождением (беременность), который у этих животных обычно составляет 20 дней, у беременных грызунов, которые уже вынашивали потомство, был продлен примерно на неделю.
Кроме того, исследовательская группа показала, что эта задержка была вызвана ростом выработки окситоцина, уровень которого, как известно, повышается по мере лактации у матери. Чтобы подтвердить эту роль гормона, исследователи подвергли эмбрионы мышей в лабораторных условиях воздействию однократной дозы (либо 1 мкг, либо 10 мкг) окситоцина и обнаружили, что даже эти небольшие дозы задерживали их имплантацию в матку на целых три дня.
Помимо простого прекращения беременности, команда обнаружила, что выбросы химического вещества, достаточно большие, чтобы имитировать количества и время, измеренные во время кормления грудью, почти во всех случаях приводили к потере беременности у мышей.
«Наши результаты проливают свет на роль окситоцина в диапаузе», — сказал соавтор исследования Мозес Чао, доктор философии, профессор кафедры клеточной биологии, нейронауки и психиатрии в Медицинской школе Гроссмана Нью-Йоркского университета.
«Благодаря этой новой связи возможно, что нарушения в выработке этого гормона могут играть роль в бесплодии, преждевременных или запоздалых родах и выкидышах».
В другой части исследования команда искала механизм, который позволил бы эмбрионам реагировать на всплеск окситоцина. Они обнаружили, что гормон может связываться со специальными белками, называемыми рецепторами, на поверхности слоя клеток, известного как трофэктодерма, который окружает ранний эмбрион и в конечном итоге образует плаценту.
Примечательно, что эмбрионы мышей, которые были генетически изменены для отключения рецепторов окситоцина, жили достаточно долго, чтобы имплантироваться в плаценту матери с гораздо более низкой скоростью, чем нормальные эмбрионы. Это говорит о том, что способность реагировать на всплески окситоцина и, следовательно, впадать в диапаузу каким-то образом важна для выживания развивающихся детенышей, говорит Чао, который планирует более подробно изучить эту защитную функцию.
«Несмотря на то, что бесплодие и проблемы развития, которые могут возникнуть во время беременности, чрезвычайно распространены, они по-прежнему плохо изучены и могут иметь долгосрочные разрушительные последствия для родителей и их детей», — сказал старший автор исследования, доктор философии Роберт Фремке.
«Более глубокое понимание факторов, способствующих возникновению этих проблем, может позволить экспертам эффективнее решать их в будущем», — добавил Фремке, профессор генетики им. Скирболла на кафедре неврологии в Медицинской школе Гроссмана при Нью-Йоркском университете.
Также профессор кафедры отоларингологии и хирургии головы и шеи Фремке говорит, что исследователи планируют изучить, как рост клеток возобновляется после диапаузы. Кроме того, команда планирует изучить, как диапауза может повлиять на здоровье и развитие потомства после рождения, и определить, могут ли их открытия помочь репродуктивной медицине и как именно.
Фремке предупреждает, что, хотя результаты исследования многообещающие, мыши и люди — хотя и те, и другие являются млекопитающими — имеют существенные различия в репродуктивных процессах. Он добавляет, что текущее исследование не оценивало роль, которую другие гормоны, связанные с беременностью, такие как эстроген и прогестерон, могут играть в диапаузе .
Фремке также является членом Института трансляционной нейронауки Медицинской школы Гроссмана Нью-Йоркского университета.