Теперь, используя исследования на мышах, исследователи из Медицинской школы Университета Мэриленда (UMSOM) определили механизм, лежащий в основе этих структурных врожденных дефектов, которые, по их словам, связаны с преждевременным старением нервной ткани, прекращением ее роста до того, как она произвела достаточное количество клеток для завершения формирования. нервная трубка.
Исследование, опубликованное 30 июня в журнале Science Advances, было проведено Центром исследований врожденных дефектов UMSOM под руководством Пейксина Яна, доктора философии, профессора акушерства, гинекологии и репродуктивных наук, директора Центра исследований врожденных пороков и заместителя председателя Исследования в отделе и E. Альберт Рис, доктор медицины, доктор философии, магистр делового администрирования, исполнительный вице-президент по медицинским вопросам, UM Baltimore, и John Z. и Акико К. Бауэрс заслуженный профессор и декан UMSOM.
"Хотя диабет – это заболевание, обычно связанное с пожилым населением, современная эпидемия диабета среди молодых людей в значительной степени подпитывается ожирением и малоподвижностью.
В то же время диабет влияет на многие заболевания, связанные со старением, и теперь мы знаем, что высокий уровень глюкозы в крови, по-видимому, вызывает или усиливает преждевременное старение эмбриона », – сказал доктор. Ян. "На протяжении многих десятилетий наша гипотеза заключалась в том, что преждевременное старение, известное как старение, происходит у плодов матерей с диабетом и частично является причиной этих врожденных дефектов. Лишь недавно у нас появились инструменты и технологии, позволяющие проверить нашу гипотезу."
Определение точного механизма того, как материнский диабет приводит к этим и другим видам врожденных дефектов у плода, является первым шагом к определению способа предотвращения этих аномалий. В ходе исследования исследователи смогли замедлить процесс старения в тканях с помощью лекарства от рака, что позволило нервной трубке полностью сформироваться у детенышей мышей, рожденных от мышей с мутациями, имитирующими диабет.
Их результаты показывают, что могут быть разработаны более специализированные методы лечения для предотвращения выкидышей или врожденных дефектов у детей, рожденных от матерей с диабетом.
Во-первых, исследовательская группа показала, что ткань нервной трубки у 8-дневных мышей от матерей с диабетом содержала маркеры преждевременного старения. Эти маркеры не были обнаружены у щенков от матерей, не болевших диабетом. Затем исследователи обнаружили, что клетки с маркерами преждевременного старения секретируют множество других химических сигналов, которые заставляют соседние клетки умирать.
Затем исследователи лечили детенышей мышей от матерей с диабетом рапамицином, лекарством от рака, которое, как известно, предотвращает выброс токсичных химических сигналов преждевременно стареющими клетками.
Они обнаружили, что у детенышей мышей, получавших рапамицин, нервные трубки были полностью сформированы, как у детенышей, рожденных от матерей без диабета.
«Этот препарат, по сути, заставлял стареющие клетки вести себя нормально», – сказал д-р.
Ян. К сожалению, рапамицин влияет на слишком многие другие клеточные процессы и может быть токсичным, поэтому он не может быть эффективным лечением для предотвращения дефектов нервной трубки у младенцев.
"Наш следующий шаг – выяснить, вызваны ли врожденные дефекты сердца и почек у плодов, рожденных от матерей с диабетом, тем же механизмом старения. Если это так, то можно предположить, что мы можем разработать единый метод лечения, более специализированный для этих процессов развития, чтобы предотвратить этот спектр врожденных дефектов », – сказал Дин Рис. "Поскольку у матерей с диабетом у детей в пять раз больше врожденных дефектов по сравнению с остальным населением, а заболеваемость диабетом постоянно растет, крайне важно, чтобы мы разработали способы предотвращения инвалидности и содействия здоровым родам."
Среди других авторов – Ченг Сюй, доктор философии, научный сотрудник отделения акушерства, гинекологии и репродуктивных наук; Вэй-Бин Шен, доктор наук, доцент кафедры акушерства, гинекологии и репродуктивных наук, и Кристофер Харман, доктор медицины, Сильван Фриман, доктор медицинских наук, профессор и заведующий кафедрой акушерства, гинекологии и репродуктивных наук в UMSOM, вместе с Санджаем Каушал из Ann & Robert H. Детская больница Лурье в Чикаго и Хидетоши Хасува из Университета Кейо.
Это исследование было поддержано несколькими грантами, финансируемыми Национальным институтом здоровья и Национальным институтом здоровья детей и развития человека Юнис Кеннеди Шрайвер (NICHD) (HD100195, R01HD102206, R01HD099843), Национальным институтом диабета, болезней органов пищеварения и почек (NIDDK) ( R01DK083243, R01DK101972, R01DK103024) и Национальный институт сердца, легких и крови (NHLBI) (R01HL131737, R01HL134368, R01HL139060).