Mødre over hele verden sier at de føler at barna deres fortsatt er en del av dem lenge etter at de har født. Som det viser seg, er det bokstavelig talt sant. Under graviditet krysser celler fra fosteret morkaken og kommer inn i mors kropp, hvor de kan bli en del av vevet hennes.
Relatert innhold
- Forandrer det første mikrobiomet å ha en C-seksjon?
- 10 nye ting vitenskapen sier om det å være mamma
Denne cellulære invasjonen betyr at mødre frakter unikt genetisk materiale fra sine barns kropper, og skaper det biologene kaller en mikrochimera, oppkalt etter de legendariske beistene laget av forskjellige dyr. Fenomenet er utbredt blant pattedyr, og forskere har foreslått en rekke teorier for hvordan det påvirker moren, fra bedre sårheling til høyere risiko for kreft.
Nå argumenterer et team av biologer for at vi virkelig må forstå hvorfor mikrokimerisme gjør med mødre for å forstå hvorfor det utviklet seg i utgangspunktet.
"Det vi håper å gjøre, er ikke bare å gi et evolusjonært rammeverk for å forstå hvordan og hvorfor mikrokimerisme ble til, men også å vurdere hvordan dette påvirker helsen, " sier hovedforfatter Amy Boddy, genetiker ved Arizona State University.
Mødre-fosterkonflikt har sin opprinnelse med de aller første placenta-pattedyr for millioner av år siden. Over evolusjonstid har fosteret utviklet seg til å manipulere mors fysiologi og øke overføringen av ressurser som ernæring og varme til det utviklende barnet. Morens kropp på sin side har utviklet seg mot tiltak for å forhindre overdreven ressursstrøm.
Ting blir enda mer spennende når fosterceller krysser morkaken og kommer inn i mors blodbane. Som stamceller er fosterceller pluripotente, noe som betyr at de kan vokse til mange slags vev. Når de er i mors blod, sirkulerer disse cellene i kroppen og legger seg i vev. De bruker deretter kjemiske ledetråder fra naboceller for å vokse til de samme tingene som det omkringliggende vevet, sier Boddy.
Selv om mors immunsystem vanligvis fjerner uendrede fosterceller fra blodet etter graviditet, slipper de som allerede er integrert med mors vev, deteksjon og kan forbli i mammas kropp.
Mikrochimerisme kan bli spesielt kompleks når en mor har flere svangerskap. Mors kropp akkumulerer celler fra hver baby - og fungerer potensielt som et reservoar, og overfører celler fra den eldre søsken til den yngre og danner mer forseggjorte mikrochimeraser. Tilstedeværelsen av fosterceller i mors kropp kan til og med regulere hvor snart hun kan bli gravid igjen.
"Jeg tror at et lovende område for videre forskning gjelder uforklarlige graviditetstap, og om eldre søsken, som genetiske individer, kan spille en rolle i å forsinke fødselen til yngre søsken, " sier David Haig, en evolusjonsbiolog ved Harvard University.
Gitt all denne kompleksiteten, har mikrokjerner vært vanskelig å studere inntil nylig, bemerker forfatterne i sin artikkel, som vil bli publisert i en kommende utgave av BioEssays . Fenomenet ble oppdaget for flere tiår siden, da mannlig DNA ble oppdaget i blodstrømmen til en kvinne. Men datidens teknologier kunne ikke få et detaljert bilde av genetikken til å drille fra hverandre den cellulære situasjonen.
Nå tillater dyp-sekvenseringsteknologier forskere å identifisere opphavet til DNA i en mors vev mer utførlig ved å ta prøver av mange områder i genomet, inkludert gener som er involvert i immunitet. Disse genene er unike for et individ og kan dermed bidra til å skille en mors DNA fra barna sine med større presisjon.
"Hvis cellepopulasjonene kan isoleres, bør moderne teknikker gjøre det mulig å identifisere det genetiske individet med opprinnelse, " sier Haig.
Fortsatt vil det være vanskelig å forstå hvordan fostercellene interagerer med mors celler, sier Boddy. Lite er forstått om den cellulære signaliseringen som får fosterceller til å regulere mors fysiologi.
"Det er sannsynligvis en forhandling mellom mors kropp og fostercellene, der det er en forventning i mors kropp om et visst nivå av mikrokimerisme som den trenger for å fungere ordentlig, " sa Boddy. For eksempel viste tidligere eksperimenter at når musfosterceller blir utsatt for laktasjonshormoner i laboratoriet, tar de på seg lignende egenskaper som hos brystceller, og antydet at brystvev kan være et hott sted for mikrochimerisme.
"Normal, sunn amming kan være en konsekvens av at fostercellene signaliserer til mors kropp for å lage melk, " sier medforfatter Melissa Wilson Sayres, også i Arizona State. Men tidligere arbeid har også antydet at de samme funksjonene som gjør at fosterceller kan integreres i mors vev - som å unngå immunforsvaret hennes - også gjør at de ligner kreftceller, noe som kan føre til større kreftsikkerhet hos moren.
Basert på evolusjonær resonnement, forutsetter forfatterne at fosterceller primært bør finnes i vevene som spiller en rolle i å overføre ressurser til fosteret. Dette inkluderer brystet, der de kan påvirke melkeproduksjonen; skjoldbruskkjertelen, der de kan påvirke metabolisme og varmeoverføring til babyen; og hjernen, der de kan påvirke nevrale kretsløp og mors tilknytning til barnet.
De neste trinnene vil være å bruke moderne sekvenseringsverktøy for å lete etter fosterceller på disse stedene, og deretter begynne å studere hvordan cellene kommuniserer i hver region av mammas kropp.
"Det som er veldig interessant og roman med dette arbeidet, er å sette spørsmålet om mikrokimerisme og mors helse inn i en evolusjonær ramme, " sier Julienne Rutherford, en biologisk antropolog ved University of Illinois i Chicago.
“Hvis disse fostercellene samhandler med mors fysiologi, hvor i moderens kropp ville vi da forvente den største effekten på funksjonen? Det har vært et stort spørsmålstegn. Å sette dette inn i en evolusjonær sammenheng var utrolig smart og roman og veldig spennende. Det er et vakkert eksempel på teori som fører til testbare spådommer. "
REDAKTERS MERKNAD: Denne historien er oppdatert for å tydeliggjøre resultatene fra studien om fosterceller og brystvev fra mus.
