Феномен присутствия чужих клеток в организме известен как микрохимеризм. Ранее исследователи уже находили материнские клетки в различных органах человека, однако оценка масштаба их проникновения в мозг оставалась сложнейшей задачей. Главное препятствие заключалось в крайней редкой встречаемости таких клеток: на сто тысяч собственных клеток приходится всего одна материнская.
Клетки вашей матери могут защищать ваш мозг на протяжении всей жизни
Практически каждый человеческий мозг, по всей видимости, представляет собой генетическую мозаику, объединяющую клетки разных организмов. Ученые выяснили, что материнские клетки преодолевают плацентарный барьер еще в период внутриутробного развития и способны сохраняться в тканях центральной нервной системы на протяжении десятилетий, выполняя самые разные биологические функции — от иммунной защиты до поддержки нейронов.
Клетки нашей матери могут встраиваться в наш организм, пока мы находимся в утробе, и оставаться в нас на всю жизнь. BSIP SA
Что такое микрохимеризм. Феномен микрохимеризма заключается в сосуществовании в одном организме небольшого количества клеток другого генетически отличного индивида. Чаще всего обмен происходит между матерью и плодом через плаценту, но возможен и обратный процесс: клетки плода способны мигрировать в материнский организм и сохраняться там годами. Исследования показывают, что такие «пришельцы» участвуют в заживлении ран и восстановлении тканей органа-хозяина.
Астроциты в мозге могут принадлежать матери.
Команда ученых под руководством Сами Канаана из Центра изучения рака имени Фреда Хатчинсона в Сиэтле разработала эффективный метод их поиска. Исследователи проанализировали образцы тканей мозга 37 детей в возрасте от младенчества до 14 лет, прооперированных по поводу эпилепсии, и сравнили их генетические последовательности с ДНК из мазков из ротовой полости их матерей.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Для идентификации чужеродного материала применили секвенирование РНК одиночных ядер и вычислительный инструмент Cellector. В результате материнские клетки были обнаружены у 26 детей. Они интегрировались в самые разные структуры мозга: ученые нашли их среди нейронов, микроглии, астроцитов, олигодендроцитов и клеток сосудистого эндотелия. Как отмечают авторы, реальная доля людей с подобной мозаичностью может быть еще выше, поскольку алгоритм пропускает случаи с полным совпадением генетических вариантов. Работа размещена на сервере bioRxiv.
Живой архив от эмбриона до старости
Материнские нейроны иногда остаются в мозге человека на протяжении всей жизни.
Во второй части работы исследователи применили разработанную методику к анализу открытых данных секвенирования РНК, собранных в рамках трех предыдущих научных проектов. В выборку вошли образцы тканей людей самых разных возрастов — от 22-недельных плодов до участников старше 80 лет.
Анализ подтвердил, что микрохимеризм проявляется на самых ранних этапах развития и сохраняется до конца жизни. «Поразительно, что мы обнаружили их даже в гестационных посмертных образцах. Это повсеместная человеческая черта, которая формируется в самом начале жизни и сохраняется на всем ее протяжении, что просто сносит крышу», — говорит Сами Канаан.
Вместе с тем ученые зафиксировали постепенное снижение количества материнских клеток по мере взросления и старения организма. Авторы полагают, что это естественный процесс, связанный с апоптозом — запрограммированной гибелью старых и поврежденных клеток. Тем не менее факт длительного присутствия материнского наследия открывает новые перспективы для понимания механизмов регенерации тканей и развития аутоиммунных патологий.
Загружаем