Vedci urobili malý pokrok s veľkým významom pre pochopenie patologického tehotenstva
Proteín syncytín-1 je nevyhnutný pre tvorbu špeciálnej vrstvy buniek na rozhraní medzi placentou a maternicovou membránou matky, čo uľahčuje matke a plodu výmenu živín a odpadových látok. Do procesu musia byť zapojené aj iné proteíny, najmä synastínové receptory. Proteín vírusového pôvodu je nevyhnutný pre úspešné tehotenstvo, vedci opísali jeho fungovanie
Vedci z Ústavu molekulárnej genetiky AV ČR v novej štúdii špecifikovali fungovanie syncytínu v placente a zrevidovali súčasné poznatky o požiadavkách na receptory.
Syncytín-1 sa nachádza na povrchu špecializovaných buniek placenty a jeho aktivita núti tieto bunky zlúčiť. V oblasti kontaktu placenty so sliznicou maternice sa vytvára súvislá vrstva zrastených buniek (tzv. Viacjadrové syncycie), ktorá je nevyhnutná pre efektívnu výmenu živín a plynov medzi krvným obehom matky a plodu.
Aby syncytín-1 spustil bunkovú fúziu, musí sa naviazať na špecifický receptor na povrchu susednej bunky. Doteraz sa za tieto špecifické receptory považovali dve proteínové molekuly, ASCT1 a ASCT2, ktoré tiež transportujú aminokyseliny (alanín, serín, cysteínové transportéry). Vedci z Ústavu molekulárnej genetiky AV ČR však dokázali, že iba ASCT2 je funkčným receptorom pre syncytín-1. ASCT1 je “obyčajný” transportér aminokyselín.
“Jednoducho povedané, pripravili sme klony ľudských buniek, v ktorých sme vyradili gény pre transportéry ASCT1 a ASCT2 pomocou “molekulárnych nožníc” CRISPR/Cas9. Tieto klony buniek sa nemôžu spojiť, aj keď je syncytín-1 prítomný na povrchu bunky,” hovorí Jiří Hejnar z Ústavu molekulárnej genetiky CAS (IMG AV ČV). “Ukázalo sa, že fúzna aktivita sa obnoví, keď znovu zavedieme gén ASCT2, ale nie ASCT1,” zdôrazňuje vedec.
Ďalšie podporné údaje poskytli experimenty s väzbou syncytínu-1 na ASCT1 a ASCT2 na povrchu bunky. Vysvetlil tiež, prečo predchádzajúce práce chybne definovali ASCT1 ako receptor. Ich autori použili systém s vysoko zvýšenou produkciou ľudského ASCT1 v bunkách škrečka, pričom škrečkový variant ASCT1 sa na rozdiel od ľudského syncytiu slabo viaže na ľudský syncytín-1.
Malý pokrok s veľkým významom
Objav tímu IMG prispieva k pochopeniu toho, ako syncytín-1 funguje počas normálneho a patologického tehotenstva. Tento zdanlivo malý pokrok vo vedomostiach dáva veľký zmysel pri hľadaní príčin porúch placenty, ako je (pre)eklampsia – život ohrozujúci stav s celotelovými kŕčmi a predčasným odtrhnutím placenty, spomalením rastu plodu alebo mikroabortívnymi poruchami. Pri hľadaní konkrétnych mutácií je možné zamerať sa na menšiu škálu faktorov, ktoré sa skutočne podieľajú na funkcii placenty. Význam výsledkov podčiarkuje skutočnosť, že štúdia bola publikovaná vo svetovo uznávanom vedeckom časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Domestikovaný retrovírus
Zaujímavým momentom je, že syncytín-1 pochádza z endogénneho retrovírusu, ktorý pred miliónmi rokov sužoval našich evolučných predkov (spolu so šimpanzmi a inými opicami) a stal sa súčasťou ľudskej DNA. Konkrétne syncytín-1 bol pôvodne retrovírusový obalový glykoproteín, ktorý mal za úlohu spojiť vírusovú časticu s hostiteľskou bunkou. Syncytín-1 si zachoval svoju fúznu aktivitu a evolúcia, ktorá využila jeho vlastnosti, ho aplikovala na evolúciu placenty, aj keď tento endogénny retrovírus už dávno prestal vytvárať infekčné vírusové častice.
(Ak vás vedecká novinka zaujala, redakcii Dalito.sk môžete darovať kávu)