Согласно новому исследованию американских ученых, клетки, проникающие из материнского организма через плаценту в развивающийся мозг плода, остаются там навсегда. Как выяснилось, эти чужеродные, так называемые микрохимерные клетки выполняют различные функции в мозге человека и сохраняются на протяжении всей жизни — вплоть до возраста старше 80 лет.
Специалистам и ранее было известно о присутствии материнских клеток и клеток других членов семьи в теле человека, что объясняется переходом небольшой их части через плаценту в период внутриутробного развития. Однако их количество и функциональная роль в мозге оставались до конца не выясненными. Как объясняет ученый Сами Канаан из Центра онкологических исследований Фреда Хатчинсона в Сиэтле, изучение этого явления сопряжено с чрезвычайными трудностями: требуются парные образцы матери и ребенка, а сами клетки настолько редки, что составляют лишь 1 на 100 000.
Чтобы преодолеть эту преграду, Канаан и его коллеги изучили генетические последовательности образцов ткани головного мозга 37 детей (от новорожденных до 14 лет), полученных во время хирургических операций по лечению эпилепсии. Полученные данные исследователи сопоставили с генетическими последовательностями буккальных мазков матерей этих детей.
Для идентификации генетических профилей матери и ребенка ученые применили метод секвенирования РНК единичных ядер (snRNA-seq), после чего задействовали специализированный вычислительный алгоритм Cellector для поиска закономерностей в данных.
«Это было просто волшебно. Алгоритм анализирует данные и сообщает: эта клетка не укладывается в общую модель, следовательно, она, скорее всего, чужеродная», — вспоминает Сами Канаан.
Группа обнаружила материнские клетки у 26 из 37 детей — в среднем 2,2 материнской клетки на каждые 100 000 клеток. По оценкам авторов, в действительности эти клетки присутствовали у большего числа детей, однако используемый метод не фиксировал случаи, когда мать и ребенок обладали идентичными генетическими вариантами.
Кроме того, выяснилось, что микрохимерные клетки берут на себя целый ряд функций в мозге. Они действуют как нейроны (нервные клетки, передающие информацию), микроглия (иммунные клетки мозга), астроциты (вспомогательные клетки, поддерживающие нейроны), олигодендроциты (формирующие защитную оболочку нейронов) и эндотелиальные клетки (выстилающие кровеносные сосуды).
Во второй части эксперимента научная группа проанализировала данные трех предшествующих исследований, охватывавших возрастную группу от 22-недельных эмбрионов до лиц старше 80 лет. Подтвердилось, что микрохимерные клетки могут присутствовать в мозге людей любого возраста, хотя с годами их число снижается. По предположению ученых, это уменьшение объясняется апоптозом — запрограммированной клеточной гибелью, естественным путем элиминирующей поврежденные и старые клетки.
«Невероятно, что мы обнаружили их даже в гестационных образцах. Это повсеместно распространенная особенность человеческого организма, которая начинается на самых ранних этапах и продолжается всю жизнь, что действительно поразительно», — резюмирует автор исследования Сами Канаан.
