Тестостерон защитил мутантные эмбрионы мышей мужского пола

Геномная нестабильность клеток эмбриона приводит к воспалению и их гибели, причем мышиные эмбрионы женского пола погибают чаще, чем мужского, показала международная группа исследователей. Оказалось, что тестостерон, выделяемый эмбрионами мужского пола, снижает воспаление и спасает их от гибели. Статья опубликована в Nature.

Зародыш млекопитающих является чужеродным для материнского организма объектом, так как содержит отцовские гены. Одним из механизмов, обеспечивающих толерантность иммунной системы матери к плоду, является отсутствие на клетках трофобласта — зародышевой части плаценты — классических молекул MHC-1, главного комплекса гистосовместимости первого типа. Это предотвращает восприятие эмбриона как чужеродного клетками матери. Однако в некоторых случая иммунные механизмы могут стать причиной тяжелых осложнений, приводящих к нарушению развития или гибели плода. 

Для изучения иммунной реакции организма матери на плод у мышей используют мутантные эмбрионы. Например, если нарушить работу белков, которые отвечают за процесс репликации — удвоения ДНК, то в новых цепях накапливаются ошибки. Одним из таких белковых комплексов является геликаза Mcm2-7, расплетающая двойную спираль ДНК в процессе репликации. Увеличение количества мутаций называется геномной нестабильностью. 

Геномная нестабильность стимулирует воспаление и встречается, например, в раковых клетках. Если в клетках эмбриона увеличивается частота мутаций, это может привести к воспалению и гибели плода.

Джон Шименти (John C. Schimenti) с коллегами изучил судьбы мышиных эмбрионов с геномной нестабильностью. Для этого они использовали мышей с мутациями в белках Mcm2-7. Оказалось, что эмбрионы женского пола выживали реже, чем эмбрионы мужского. Исследователи выдвинули предположения, что это может быть связано с нарушением инактивации одной из Х-хромосом или ее длиной в сравнении с У-хромосомой самцов. Результаты экспериментов опровергли эти гипотезы.

Известно, что тестостерон обладает противовоспалительным эффектом. Ученые показали, что именно он повышает выживаемость эмбрионов самцов с геномной нестабильностью. В этом случае тестостерон снижает выработку провоспалительных цитокинов. Введение беременным мышам тестостерона или ибупрофена (нестероидный противоспалительный препарат) повысило выживаемость эмбрионов женского пола. Подобные исследования причин гибели эмбрионов могут быть ключевыми для изучения подобных процессов у человека.

Тестостерон не только снижает воспаление, но и обуславливает формирование звукового репертуара — например, так происходит у кричащих птиц. Так, американские ученые ввели самкам золотистых короткокрылых манакинов тестостерон, заставив их издавать звуки самцов.

Екатерина Харыбина