Жүктілік кезінде бөлінетін гормондар бүкіл ағзада, соның ішінде жатырдың жұмысын және күйін ұрықтың өсуін қолдауға бейімдеу үшін айтарлықтай өзгерістерге әкеледі. Алайда, жүктіліктің миға әсері және ағзаның осы күйге бейімделуіндегі мидың рөлі әлі толық зерттелмеген. Америкалық нейробиологтар мидың жүктілікті қолдаудағы рөлін анықтау үшін зерттеу жүргізді.

Жүктілік кезіндегі ағза жүйелерінің өзара әрекеттесуі

Жүктіліктің сәтті өтуі үшін ағзаның түрлі жүйелерінің үйлесімді жұмысы қажет. Ұрықтанудан кейін эмбрион эндометрийге — жатырдың ішкі қабатына бекінуі тиіс. Осы кезеңде зат алмасу, иммундық жүйе және гормондық реттеу қайта құрылады, бұл ұрықтың қалыпты дамуы үшін маңызды.

Дегенмен, кейде жүктілік үзіледі және оның себебін анықтау әрдайым мүмкін бола бермейді. Ерте мерзімдегі түсіктердің шамамен жартысы эмбриондағы хромосомалық бұзылыстармен байланысты, ал қалған жағдайларда нақты себепті анықтау қиын.

Мидың жүктілікті қолдаудағы рөлі

Зерттеушілер жүктіліктің өтуіне әсер ететін кейбір процестер тек жатыр мен эмбрионға ғана емес, сонымен қатар осы кезеңде ағзаның жұмысын үйлестіретін миға да байланысты болуы мүмкін деп болжады.

Нейробиологтар тобы жүкті тышқандардың миындағы гендердің белсенділігін зерттеп, эмбрионның жатырда бекінуіне кедергі келтіретін нейрон түрін анықтады. Олар Esr1 генін (эстроген α рецепторын кодтайтын) экспрессиялайтын төрт нейрон популяциясын зерттеді, олардың кейбірі прогестерон рецепторын да экспрессиялайды. Бұл нейрондар бұрын овуляция, жыныстық мінез-құлық және ұрпаққа қамқорлықпен байланысты ми аймақтарында орналасқан, бірақ олардың жүктілікті қолдаудағы рөлі белгісіз еді.

Жүктілік кезіндегі нейрондардағы генетикалық өзгерістер

Экспериментте 14-күні жүкті тышқандар қолданылды, бұл кезде эмбриондардың қалыпты дамуы расталды. Жеке жасуша ядролары деңгейінде РНҚ секвенирлеу арқылы төрт нейрон популяциясында 2788 геннің белсенділігінің өзгергені анықталды, олардың 1709-ы ақуыздарды кодтайды.

Ген белсенділігінің өзгерістері ми аймақтарында әртүрлі болды: гендердің көпшілігі тек белгілі бір аймақта немесе нейрондар тобында ғана белсенділігін өзгертті. Тек үш ген барлық зерттелген топтарда бірдей өзгерді. Бұл жүктілік мида бір ғана өзгеріс бағдарламасын іске қоспайтынын, әртүрлі нейрон топтары орналасуы мен функциясына қарай жеке-жеке қайта құрылатынын көрсетеді. Кейбір жағдайларда нейрондар жаңа молекулалық профильге ие болды.

POANpy2r нейрондарының ерекше рөлі

Гипоталамустың преоптикалық аймағында Npy2r генін (нейропептид Y2 рецепторы) экспрессиялайтын ерекше ГАМҚ-ергиялық нейрондар анықталды. Жүктілік кезінде бұл жасушаларда ген белсенділігі айтарлықтай өзгерді.

Бұл жерде жаңа нейрондардың пайда болуы емес, бар жасушалардың қайта құрылуы туралы сөз болып отыр. Ұрпақ көрмеген аналықтарда да бұл нейрондар бар, бірақ жүктілік кезінде олардың қасиеттері өзгереді.

Нейрондарды жою бойынша эксперимент

Бұл нейрондардың маңызын тексеру үшін Npy2rCre желісіндегі генетикалық модификацияланған тышқандар қолданылды. Гипоталамустың преоптикалық аймағына Npy2r рецепторлы жасушаларды жоятын каспаза-3 бар вирустық конструкция енгізілді. Тек осы жасушалардың саны 70%-дан астамға азайған жануарлар ғана талдауға алынды.

Екі топ аналық — модификацияланған және бақылау — аталықтармен жұптастырылды, кейін олардың жағдайы бақыланды. POANpy2r нейрондарын жою жыныстық мінез-құлыққа, овуляцияға және ұрықтануға әсер етпеді: аналықтар қалыпты жұптасып, ұрықтану болып, зиготалар түзілді.

Алайда әрі қарай бақылау барысында бұл нейрондар жоқ тышқандарда эмбриондар жатырда имплантацияланбағаны, сондықтан жүктілік ерте кезеңде үзілгені анықталды.

Зерттеу нәтижелерінің маңызы

Осылайша, бұл нейрондар ұрықтану фактісіне жауап бермейді, бірақ эмбрионның сәтті бекінуі мен ұрықтанудан кейін жүктіліктің сақталуы үшін қажет.

Зерттеушілер сондай-ақ ересек әйелдің гипоталамусының преоптикалық аймағында осыған ұқсас нейрондар тобын анықтады, адам миындағы ген белсенділігі картасын зерттеу арқылы. Алайда, бұл жасушалардың адамда дәл осындай функция атқаратыны дәлелденген жоқ, себебі жүкті әйелдерде осындай эксперимент жүргізу мүмкін емес. Бұл нейрондардың рөлін басқа әдістермен зерттеу қажет.

Ғылыми жұмыс биология бойынша bioRxiv препринттер сайтында жарияланды.