Биологи получили «молекулярный отпечаток» преэклампсии
Исследователи НИУ ВШЭ использовали новый способ моделирования состояния гипоксии в клетках плаценты при беременности, осложненной преэклампсией, и обнаружили молекулярные маркеры кислородного голодания тканей. Гипоксия — один из ключевых механизмов преэклампсии, полученные результаты важны для более точной и своевременной диагностики заболевания, а также для разработки эффективных методов лечения.
Преэклампсия — опасное осложнение беременности, которое развивается в 2–8% случаев и является одной из ведущих причин смертности матери и ребенка. Заболевание начинает проявлять себя не сразу, поэтому его сложно вовремя диагностировать. У беременных повышается артериальное давление, в моче обнаруживается белок, могут начаться нарушения в работе органов. Особенно опасна ранняя форма преэклампсии, возникающая до 34-й недели беременности.
Несмотря на многолетние исследования, механизм развития заболевания не до конца понятен, но ученые полагают, что истоки нужно искать на этапе формирования плаценты. Изучать плаценту напрямую сложно из-за технических и этических ограничений, поэтому биологи используют клеточные модели и воспроизводят процессы в лабораторных условиях.
Гипоксия, нехватка кислорода в тканях плаценты, считается ключевым механизмом преэклампсии. Исследователи факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ воспроизвели состояние гипоксии в модели плаценты-на-чипе и сравнили результаты с реальными данными, полученными от женщин с ранней и поздней преэклампсией, чтобы увидеть молекулярные изменения, характерные для заболевания, и найти его потенциальные биомаркеры. Работа опубликована в журнале Placenta.
Сначала ученые изучили реальные данные РНК-секвенирования единичных клеток плацент женщин с ранней и поздней преэклампсией, а также с нормальной беременностью. Это позволило посмотреть, какие именно клетки плаценты меняют свою активность при заболевании. Они сравнили разные типы клеток трофобласта — особых клеток эмбриона, из которых формируется плацента. Оказалось, что при ранней преэклампсии признаки гипоксии выражены сильнее всего. Особенно страдают клетки вневорсинчатого трофобласта, которые отвечают за перестройку сосудов матки при беременности.
Затем исследователи выделили девять генов, активность которых стабильно повышалась во всех типах клеток при преэклампсии, и получили своего рода молекулярный стандарт преэклампсии.
Чтобы понять, насколько этот стандарт воспроизводим в лабораторных условиях, исследователи сравнили два способа моделирования преэклампсии в модели плаценты-на-чипе на основе клеточной линии BeWo b30. Первый — традиционный способ индукции гипоксии с использованием хлорида кобальта. Второй — альтернативный, с применением производного оксихинолина. Оказалось, что второй воспроизводит молекулярную картину преэклампсии значительно точнее. В отличие от хлорида кобальта, который вызывал множество несвязанных изменений в клетке, препарат на основе производного оксихинолина запускал более специфический и физиологически близкий ответ.
«Мы хотели проверить, насколько лабораторная модель вообще похожа на настоящую преэклампсию. Это очень важно, поскольку мы не можем постоянно брать образцы плаценты у беременных, не можем экспериментировать на пациентках, да и вообще плацента — уникальный, сложный и очень изменчивый орган, — объясняет главный автор статьи, заведующий Лабораторией молекулярной физиологии НИУ ВШЭ Евгений Князев. — Мы показали, что широко используемая модель с хлоридом кобальта не всегда адекватно отражает процессы, происходящие в плаценте при преэклампсии. В ряде случаев она даже давала противоположные изменения активности ключевых генов».
Сравнение данных секвенирования и клеточной модели на чипе подтвердило ключевую роль гипоксии — именно она запускает изменения при ранней преэклампсии. Ученые смогли выявить возможные молекулярные факторы, участвующие в этом процессе. Особый интерес вызвали гены EBI3 и COL17A1, которые впервые были выявлены как универсальные маркеры плацентарного стресса. Кроме того, ученые обнаружили связанные с гипоксией микроРНК miR-27a-5p и miR-193b-5p, а также несколько изоформ, то есть нестандартных форм, молекулы микроРНК.
«Мы впервые провели такой подробный сопоставительный анализ реальных образцов пациенток и лабораторных моделей, благодаря чему получили “молекулярный отпечаток” ранней преэклампсии. Именно изменения в генах EBI3 и COL17A1, а также в некоторых молекулах микроРНК четко свидетельствуют о нарушениях в плаценте и могут рассматриваться как молекулярные маркеры заболевания», — подчеркивает Евгений Князев.
По мнению авторов, результаты работы могут быть полезны для разработки методов ранней диагностики преэклампсии, а более точная клеточная модель с использованием производных оксихинолина поможет надежнее выявлять новые биомаркеры заболевания и потенциальные терапевтические мишени.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно