Микрохимеризм. Размывая границы (время прочтения - 5 минут)

Школьная программа утверждает: наше тело развилось из одной оплодотворенной яйцеклетки и все клетки несут одинаковые молекулы ДНК. Логика утверждения проста и понятна, но жизнь всегда сложнее. Прошлая статья раскрыла удивительные случаи химеризма, когда значительная часть организма построена из генетически чужеродных клеток. Распространенность явления точно не известна, но в любом случае рождение полноценной химеры – довольно редкое событие. Можно принять его как очередную диковинку, выдохнуть и жить спокойно: наше тело подчиняется школьному правилу и не готовит сюрпризов. Почти подчиняется и почти не готовит. Современная наука утверждает: все люди немного химеры, у среднего человека каждая миллионная клетка – чужая. Интервенция кажется незначительной, но даже микрохимеризм имеет весомые последствия. Давайте вместе разберемся, как это происходит и чем грозит наш новый статус, а помощником в этом непростом деле станет обычный парень Игорь.

 

***

 

Игорь – младший из трех детей и всегда немного комплексовал по этому поводу. Со старшей сестрой Олей их разделяет внушительная разница в пять лет, с сестрой-близнецом Викой – лишь пять минут. Как мы знаем из школьной программы, разнояйцевые близнецы (развившиеся из отдельных яйцеклеток) похожи друг на друга не больше, чем дети, рожденные той же парой в разное время. Никакой особой связи между Игорем и Викой быть не должно.

В прошлой статье мы обсуждали варианты появления химеры при слиянии двух и более эмбрионов во время беременности или поглощении одним эмбрионом других. Настолько плотное и масштабное взаимодействие встречается редко, но при наличии у близнецов общей плаценты между ними возможен обмен небольшим количеством клеток (близнецовый микрохимеризм). При подробном исследовании у Игоря можно выявить женские клетки от Вики, а у нее – мужские от брата.

 



Микрохимеризм… ты во мне

 

Найти в организме клетки противоположного пола можно с помощью простых и доступных методов за счет разницы в наборе хромосом. Сложнее с близнецами одного пола – без детального анализа уже не обойтись. Обычно исследуют кровь. Именно клетки крови преимущественно мигрируют через плацентарные анастомозы, поэтому в ней проще найти интервентов. Засечь гостей удается при анализе HLA (человеческих лейкоцитарных антигенов) – ключевого элемента распознавания «свой/чужой» в иммунной системе.

Для однояйцовых близнецов (развившихся из одной яйцеклетки) задача выявления клеток-мигрантов кажется неразрешимой: пришельцы практически идентичны коренному населению. Факт подобного обмена удается доказать только при развитии у одного из близнецов генетической патологии, например трисомии по 21-й хромосоме, более известной как синдром Дауна. В этом случае у здорового ребенка удается идентифицировать клетки больного близнеца и наоборот.

 

***

 

Лишь малая часть женских клеток досталась Игорю от Вики. Куда большую долю составляют клетки матери. Обмен между женщиной и ребенком во время беременности идет в обоих направлениях, но точные механизмы перемещения нам еще не известны. Различают фетальный (эмбриональный) микрохимеризм (присутствие клеток плода в организме матери) и материнский микрохимеризм (присутствие клеток матери в организме плода, а потом и ребенка). Этот механизм, пусть и в малой степени, превращает людей в химер. Чужие клетки не только продолжают жить в нашем теле, но также способны к делению. Известны случаи их выделения более чем через полвека после последних родов. Эффекты микрохимеризма этого типа изучены лучше остальных, но до полного понимания картины еще далеко.

 


 

Обмен клетками между матерью и плодом

 

ДНК плода определяется в крови матери уже на четвертой-пятой неделе беременности, а с седьмой уже можно выявить его клетки. Лучше всего они закрепляются в костном мозге, где участвуют в процессе кроветворения. Но возможно расселение в иных органах и системах, что реализуется за счет миграции от плода стволовых клеток с высоким потенциалом к дифференцировке – они еще не приобрели специализацию и способны превратиться практически в любую ткань в зависимости от окружения. Примерно в 10 процентах случаев мужские клетки находят у женщин, не имевших братьев или детей противоположного пола. Один из вариантов объяснения – незамеченная беременность, прервавшаяся естественным путем на раннем сроке.

Может возникнуть вопрос, почему иммунные системы матери и плода не отторгают чужие клетки. Для детей ответ относительно прост: во внутриутробном периоде иммунитет еще только настраивается и знакомится с нормальным окружением. Встречая материнские клетки в это время, он чаще всего принимает их как должное и включает в список инвентаризации. Тем не менее Игорю может грозить ряд неприятных осложнений. Так, в сердцах мальчиков, погибших от инфаркта, нашли высокий процент женских клеток. Прослеживается связь с некоторыми заболеваниями, считающимися аутоиммунными (когда иммунная система атакует клетки собственного тела): ювенальный дерматомиозит, неонатальная волчанка, склеродермия и другие. Не все из них проявляются в детстве, некоторые могут подстеречь во взрослом возрасте. Возможно, данные заболевания не являются истинно аутоиммунными и реакция идет только на материнские клетки. Дальнейшее рассмотрение вопроса поможет в диагностике и лечении этих патологий.

Даже с учетом вышесказанного для большинства людей материнский микрохимеризм играет положительную роль. Он помогает маленькому Игорю в защите от инфекций, истинных аутоиммунных реакций и даже от развития злокачественных опухолей за счет фоновой стимуляции защитных систем организма. Также есть предположение о важном значении микрохимеризма для нормального протекания беременности.

 

***

 

С материнским организмом все несколько сложнее, и уже сам Игорь способен принести немало проблем. Во время беременности у женщин происходит запланированное ослабление иммунного ответа, которое помогает избежать отторжения плода. Это дает мигрировавшим клеткам Игоря некую фору для закрепления на новом месте. Но пришельцы не идентичны аборигенам и иногда в последующем попадают в зону внимания иммунной системы, становясь причиной серьезных заболеваний, пока воспринимаемых как аутоиммунные. Это одно из объяснений, почему женщины чаще страдают подобными патологиями. Например, ревматоидный артрит у мужчин встречается в три раза реже.

 



Не всем мигрировавшим клеткам плода удается избежать внимания

иммунной системы матери

 

В то же время клетки плода способны мигрировать в поврежденную ткань матери и включаться в работу по ее восстановлению. С точки зрения эволюции это правильная идея: выживет мать, выживет ребенок. Экспериментально подтверждено ускоренное заживление ран, в которых присутствовали клетки плода.

В ряде нейтральных случаев мигрировавшие клетки с током крови попадают в легкие и другие органы. Там они могут годами или десятилетиями оставаться безмолвными жителями, не оказывая никакого воздействия из известных нам.

В некоторых органах их роль более явная. Судя по всему, они участвуют в развитии молочных желез. Микрохимеризм сопровождал все 160 миллионов лет эволюции млекопитающих – не удивительно, что клетки плода научились участвовать в подготовке к лактации (выделению молока). Молоко жизненно важно для ребенка, но его производство – тяжелая задача для организма матери. Ученые выявили, что у женщин, в чьих железах мало клеток плода, лактация снижена или нарушена. Также установлено, что уменьшение риска развития рака молочной железы у рожавших женщин тоже связано с микрохимеризмом: чем больше клеток плода в железе, тем ниже риск. Но часть исследований предупреждает об их связи с временным повышением риска рака груди вскоре после беременности.

 



Последствия микрохимеризма.
Полезные: контроль продукции молока и терморегуляция, усиление привязанности через продукцию окситоцина. Вредные: повышение риска развития аутоиммунных заболеваний, рака и преэклампсии (тяжелого осложнения беременности). Нейтральные.

 

Щитовидная железа выполняет широкий набор функций в период беременности и становится еще одной мишенью для микрохимеризма. Клетки плода на протяжении всей беременности манипулируют железой матери. Высокий уровень интервентов обнаружен в железах женщин, страдающих болезнью Грейвса, тиреоидитом Хашимото и раком щитовидной железы. С другой стороны, несмотря на такой фактор повышения риска, мужчины и женщины болеют раком щитовидной железы одинаково часто. Ясно одно: иммунная система матери, пытаясь контролировать заселяющие организм чужие клетки, иногда дает сбой, приводящий к болезням. Но это не обязательный сценарий развития событий.

 

 

***

 

Женщины сохраняют в себе летопись перенесенных беременностей сроком более семи недель, пополняя коллекцию клетками каждого ребенка, даже не родившихся. Таким образом, Игорь может получить от матери не только ее материал, но и клетки старшей сестры Оли. Кроме того, мать может нести клетки, приобретенные во время собственного внутриутробного развития, и тогда Игорь получит материал бабушки, дяди и тети. Такая передача подтверждена нахождением мужских клеток у девочек, не достигших репродуктивного возраста. В этом смысле ребенок представляет собой мультихимерный организм, построенный из клеток не только многих людей, но и многих поколений. Ваша семья действительно всегда с вами и намного ближе, чем можно представить.

 



Женщины сохраняют в себе летопись перенесенных беременностей

 

Микрохимеризм несет как проблемы, так и благо. До конца не понятно, что это: неизбежная ошибка или инструмент эволюции. Скорей всего – все сразу. И, конечно, это очередной повод задуматься об удивительности нашего мира, в котором не существует четких границ классических законов.

За две статьи мы рассмотрели многие удивительные аспекты естественного химеризма. Но все большую роль приобретает искусственный химеризм, связанный с медициной и клеточными технологиями. Как ученые обращают на пользу этот мощный механизм, удивительные случаи неожиданного исцеления, а также зачем нужны химеры животных с клетками человека – об этом читайте в завершающей серию третьей статье.


Автор Александр Шаров

Выберите вариант регистрации как:

Физическое лицо
Эксперт

Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Войдите в свой аккаунт

Забыли свой пароль? Регистрация

Войти с помощью:

Восстановление пароля

Ваш пароль успешно выслан вам на email

Форма авторизации на сайте
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь:
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:

Регистрация на Портале с помощью электронной почты

Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Спасибо за регистрацию. Теперь можете войти на портал с помощью логина и пароля.

Зарегистрируйтесь на Портале.

Выберите удобный для Вас вариант регистрации.



или


Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Регистрация Эксперта на Портале







Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Спасибо за регистрацию. Теперь можете войти на портал с помощью логина и пароля.

Портал профессионального образования Хабаровского края создан по инициативе Краевого государственного автономного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Хабаровский краевой институт развития системы профессионального образования» (КГАОУ ДПО ХКИРСПО). Вы так же можете скачать мобильное приложение профессионального образования Хабаровского края. Мобильное приложение разработано для iOS и Android.