Ученые НИУ ВШЭ обнаружили, что при преэклампсии — одном из самых опасных осложнений беременности — плацента перестраивает липидный обмен, снижая собственный синтез холестерина и усиливая его передачу плоду. Этот компенсаторный механизм помогает сохранить питание ребенка, но ускоряет изнашивание плаценты и может приводить к преждевременным родам. Результаты работы опубликованы в международном журнале Frontiers in Molecular Biosciences.
Преэклампсия затрагивает около 8% беременностей в мире и является одной из основных причин материнской и перинатальной смертности. Заболевание сопровождается нарушением кровоснабжения плаценты, гипоксией, изменениями в липидном обмене.
Несмотря на распространенность преэклампсии, ее молекулярные механизмы недостаточно изучены. Биологи НИУ ВШЭ проанализировали особенности липидного обмена при этом заболевании. Они использовали данные РНК-секвенирования единичных клеток плацентарной ткани при осложненной беременности, а также клеточную модель плаценты-на-чипе с индуцированной гипоксией. Подобный подход позволил сравнить изменения экспрессии генов в разных подтипах клеток трофобласта — особых клетках плаценты, которые обеспечивают питание плода и имплантацию в стенку матки.
Анализ показал, что при преэклампсии происходит выраженная перестройка липидного обмена и характер этих изменений зависит от типа клеток трофобласта. Ученые выявили снижение активности путей, отвечающих за синтез холестерина и его захват из крови, но при этом заметили, что трансфер питательных веществ от матери к ребенку усиливается.
Сравнение данных секвенирования и клеточной модели на чипе подтвердило ключевую роль гипоксии как фактора, запускающего изменения при преэклампсии, и позволило выявить возможные молекулярные регуляторы процесса — гены PCSK9 и SNX17.
«При преэклампсии клетки плаценты жертвуют собственными потребностями в холестерине и переключаются на передачу липидов ребенку, чтобы максимально сохранить плод и восполнить его недостаток в питании. Это приводит к тому, что плацента быстрее стареет и изнашивается, не получая достаточно необходимых элементов, и роды случаются раньше времени», — объясняет автор статьи, заведующий Лабораторией молекулярной физиологии НИУ ВШЭ Евгений Князев.
Полученные результаты позволяют по-новому взглянуть на механизмы адаптации плаценты к кислородному дефициту и свидетельствуют о том, что наблюдаемая перестройка липидного обмена может служить компенсаторным механизмом для поддержания поступления липидов к плоду в условиях ограниченного ресурса.
«Для того чтобы научиться эффективно лечить заболевание, надо понять его природу, выяснить, что происходит в организме, какие включаются механизмы. Именно поэтому так важны фундаментальные исследования, — считает Евгений Князев. — Мы выявили конкретные гены, которые участвуют в регуляции липидного обмена. Мы увидели, что многие нарушения связаны с захватом холестерина из крови. Возможно, уже существующие лекарства для контроля за холестерином помогут адаптировать организм матери к изменениям при преэклампсии».
Евгений Князев получил награду в номинации «Биология» за цикл работ о роли микроРНК в механизмах развития и диагностике онкологических, вирусных и воспалительных заболеваний и преэклампсии.