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Sezioni del feto e della placenta. Credito: Ionel Sandovici

Gli scienziati di Cambridge hanno identificato un segnale chiave che il feto usa per controllare il suo apporto di nutrienti dalla placenta, rivelando un tiro alla fune tra i geni ereditati dal padre e dalla madre. Lo studio, condotto sui topi, potrebbe aiutare a spiegare perché alcuni bambini crescono male nell’utero.

Man mano che il feto cresce, ha bisogno di comunicare alla madre i suoi crescenti bisogni di cibo. Riceve il suo nutrimento attraverso i vasi sanguigni nella placenta, un organo specializzato che contiene cellule sia del bambino che della madre.

Tra il 10% e il 15% dei bambini crescono male nell’utero, mostrando spesso una ridotta crescita dei vasi sanguigni nella placenta. Nell’uomo, questi vasi sanguigni si espandono drammaticamente tra la metà e la fine della gestazione, raggiungendo una lunghezza totale di circa 320 chilometri a termine.

In uno studio pubblicato oggi in Cellula dello sviluppo, un team guidato da scienziati dell’Università di Cambridge ha utilizzato topi geneticamente modificati per mostrare come il feto produce un segnale per incoraggiare la crescita dei vasi sanguigni all’interno della placenta. Questo segnale provoca anche modifiche ad altre cellule della placenta per consentire a più nutrienti dalla madre di passare al feto.

Il dottor Ionel Sandovici, il primo autore dell’articolo, ha dichiarato: “Man mano che cresce nell’utero, il feto ha bisogno di cibo dalla sua mamma e vasi sanguigni sani nella placenta sono essenziali per aiutarlo a ottenere la giusta quantità di nutrienti di cui ha bisogno.

“Abbiamo identificato un modo in cui il feto utilizza per comunicare con la placenta per stimolare la corretta espansione di questi vasi sanguigni. Quando questa comunicazione si interrompe, i vasi sanguigni non si sviluppano correttamente e il bambino farà fatica a ottenere tutto il cibo. ha bisogno.”

Il team ha scoperto che il feto invia un segnale noto come IGF2 che raggiunge la placenta attraverso il cordone ombelicale. Nell’uomo, i livelli di IGF2 nel cordone ombelicale aumentano progressivamente tra le 29 settimane di gestazione e il termine: troppo IGF2 è associato a una crescita eccessiva, mentre non abbastanza IGF2 è associato a una crescita insufficiente. I bambini troppo grandi o troppo piccoli hanno maggiori probabilità di soffrire o addirittura morire alla nascita e hanno un rischio maggiore di sviluppare diabete e problemi cardiaci da adulti.

Il dottor Sandovici ha aggiunto: “Sappiamo da tempo che l’IGF2 promuove la crescita degli organi in cui viene prodotto. In questo studio, abbiamo dimostrato che l’IGF2 agisce anche come un ormone classico: è prodotto dal feto, va nel sangue fetale, attraverso il cordone ombelicale e alla placenta, dove agisce.”

Particolarmente interessante è ciò che i loro risultati rivelano sulla rissa che si verifica nell’utero.

Nei topi, la risposta all’IGF2 nei vasi sanguigni della placenta è mediata da un’altra proteina, chiamata IGF2R. I due geni che producono IGF2 e IGF2R sono “imprintati”, un processo mediante il quale gli interruttori molecolari sui geni identificano la loro origine parentale e possono attivare o disattivare i geni. In questo caso, solo la copia del igf2 gene ereditato dal padre è attivo, mentre solo la copia di igf2r ereditato dalla madre è attivo.

L’autore principale, il dott. Miguel Constância, ha dichiarato: “Una teoria sui geni impressi è che i geni espressi dal padre sono avidi ed egoisti. Vogliono estrarre la maggior parte delle risorse possibili dalla madre. Ma i geni espressi dalla madre agiscono come contromisure per bilanciare questi richieste.”

“Nel nostro studio, il gene del padre guida le richieste del feto di vasi sanguigni più grandi e più nutrienti, mentre il gene della madre nella placenta cerca di controllare la quantità di nutrimento che fornisce. C’è un tiro alla fune in atto, una battaglia tra sessi a livello del genoma”.

Il team afferma che i loro risultati consentiranno una migliore comprensione di come il feto, la placenta e la madre comunicano tra loro durante la gravidanza. Questo a sua volta potrebbe portare a modi per misurare i livelli di IGF2 nel feto e trovare modi per usare i farmaci per normalizzare questi livelli o promuovere il normale sviluppo della vascolarizzazione placentare.

I ricercatori hanno utilizzato topi, poiché è possibile manipolare i loro geni per imitare diverse condizioni di sviluppo. Ciò consente loro di studiare in dettaglio i diversi meccanismi in atto. La fisiologia e la biologia dei topi hanno molte somiglianze con quelle degli umani, consentendo ai ricercatori di modellare la gravidanza umana, al fine di comprenderla meglio.


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