Proteinele din cordonul ombilical ar putea explica efectele tardive ale greutății reduse la naștere
Cercetătorii au căutat de mult timp să descopere de ce copiii care se nasc cu o greutate mai mică decât cea așteptată, o condiție cunoscută sub numele de „mic pentru vârsta gestațională” (SGA), prezintă un risc mai mare de a dezvolta boli cardiace, pulmonare și metabolice în viața adultă.
Utilizând probe de sânge colectate pe parcursul a decadelor, o echipă condusă de cercetători de la Universitatea din Arizona ar putea fi identificat o explicație. Aceștia au descoperit că un grup de proteine implicate în dezvoltarea neuronală era suprarereprezentat în sângele din cordonul ombilical al aproximativ unei treimi dintre copiii născuți SGA. De asemenea, cercetătorii au observat că niveluri mai ridicate ale acestor proteine erau asociate cu o funcție pulmonară mai slabă la vârsta adultă.
Rezultatele, publicate în revista Nature Communications, oferă noi perspective asupra originilor bolilor cronice și identifică ținte promițătoare pentru studii viitoare care examinează modul în care greutatea redusă la naștere afectează dezvoltarea și funcția organelor.
„Greutatea redusă la naștere este unul dintre cei mai importanți factori de risc pentru dezvoltarea bolilor cronice”, a declarat Dr. Fernando Martinez. „Am știut despre o asociere între greutatea redusă la naștere și plămâni mai mici, precum și despre disfuncția pulmonară ulterioară, dar nu înțelegem mecanismul biologic din spatele acestui efect”, a adăugat acesta, menționând dovezile din studiile conduse de coautorul Dr. Stefano Guerra și colegii săi. „Acești copii au adesea organe subdezvoltate și pot avea probleme cardiovasculare și metabolice. Ne-am întrebat dacă există un factor pe care l-am putea detecta în sânge în prima etapă a vieții care ar putea explica aceste efecte asupra diferitelor organe.”
Echipa lui Martinez a utilizat datele din consorțiul Children’s Allergy and Asthma Data Repository (CADRE), care conține informații despre copii din mai multe studii din Statele Unite, urmăriți de la naștere până la vârsta adultă din anii 1980.
Cercetătorii CADRE, inclusiv Martinez, au colectat probe de sânge la fiecare cinci ani și au măsurat funcția pulmonară. Un subset de copii născuți SGA a prezentat deficiențe în funcția pulmonară până la vârsta de 40 de ani.
Echipa din Arizona a analizat probele de sânge din cordonul ombilical stocate de la copiii născuți SGA și le-a comparat cu probele de la copiii cu greutate normală la naștere din cinci orașe din SUA, reprezentând o gamă de medii geografice și fundaluri genetice.
Cercetătorii au descoperit niveluri crescute de proteine de ghidare a axonilor în aproximativ o treime dintre copiii născuți SGA în fiecare oraș studiat. Proteinele de ghidare a axonilor ajută la direcționarea proiecțiilor neuronale în dezvoltare numite axoni, care transportă semnale nervoase, către țintele lor corecte. Aceste proteine joacă, de asemenea, un rol în morfogeneza ramificată, un proces de dezvoltare implicat în formarea plămânilor și a sistemului vascular, și posibil în alte organe.
„A fost surprinzător că am observat acest lucru în o treime dintre copii în fiecare cohortă. Ne-am gândit că ar putea fi foarte diferit în diferite cohorte și medii, mai ales în contextul diferitelor factori socio-economici”, a declarat Anthony Bosco.
Pe măsură ce copiii au înaintat în vârstă, cercetătorii au găsit o relație inversă între nivelurile de proteine de ghidare a axonilor din sânge și funcția pulmonară: cu cât concentrația acestor proteine era mai mare, cu atât funcția pulmonară era mai slabă.
Pentru a aduna dovezi suplimentare despre rolul acestor proteine în dezvoltarea pulmonară, cercetătorii au examinat studii de asociere genomică pe scară largă pentru variante genetice asociate cu proteinele de ghidare a axonilor. Analizele respective au identificat variații în genele de ghidare a axonilor care erau corelate cu diferențe în dezvoltarea și funcția pulmonară.
Într-un al treilea studiu folosind un model de oaie, oamenii de știință au utilizat o tehnică numită secvențiere a celulelor unice pentru a arăta că genele de ghidare a axonilor erau exprimate în creier, inimă și plămâni în timpul dezvoltării fetale la animale cu greutate la naștere mică și normală.
„Avem rezultate din trei studii care oferă o ipoteză unificată pentru a explica modul în care greutatea redusă la naștere afectează mai multe organe prin calea de ghidare a axonilor și crește riscul pentru mai multe boli”, a spus Bosco.
„Misterul este, de ce aceste condiții cronice cardiace, pulmonare și metabolice adesea se grupează împreună?” a adăugat Martinez. „Deoarece mecanismul de ghidare a axonilor este atât de important în dezvoltarea plămânilor și, posibil, a tuturor organelor, propunem că o dereglementare a acestui sistem afectează probabil multe funcții ale corpului.”
Cercetătorii intenționează să studieze aceste gene și căi în detaliu, în special ca potențiali ținte terapeutice.
„Acesta ar putea fi un sistem biologic fundamental care ar putea influența toate sistemele corpului”, a spus Martinez. „Suntem entuziasmați de posibilitățile.”
