2023 Autor: Bryan Walter | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-24 23:09
Die genomische Instabilität embryonaler Zellen führt zu Entzündungen und deren Tod, und weibliche Mausembryonen sterben häufiger als männliche Embryonen, wie ein internationales Forscherteam gezeigt hat. Es stellte sich heraus, dass Testosteron, das von männlichen Embryonen ausgeschieden wird, Entzündungen reduziert und sie vor dem Tod bewahrt. Der Artikel wurde in Nature veröffentlicht.
Der Embryo von Säugetieren ist dem mütterlichen Organismus fremd, da er väterliche Gene enthält. Einer der Mechanismen, der die Toleranz des mütterlichen Immunsystems gegenüber dem Fötus gewährleistet, ist das Fehlen der klassischen MHC-1-Moleküle, des wichtigsten Histokompatibilitätskomplexes des ersten Typs, auf den Zellen des Trophoblasten - des embryonalen Teils der Plazenta. Dadurch wird verhindert, dass die Zellen der Mutter den Embryo als fremd wahrnehmen. In einigen Fällen können Immunmechanismen jedoch schwere Komplikationen verursachen, die zu einer beeinträchtigten Entwicklung oder zum Tod des Fötus führen.
Um die Immunantwort der Mutter auf den Fötus bei Mäusen zu untersuchen, werden mutierte Embryonen verwendet. Wenn Sie beispielsweise die Arbeit von Proteinen unterbrechen, die für den Replikationsprozess verantwortlich sind - die DNA-Duplikation, häufen sich Fehler in den neuen Ketten an. Einer dieser Proteinkomplexe ist die Helikase Mcm2-7, die die DNA-Doppelhelix während der Replikation entwindet. Eine Zunahme der Anzahl von Mutationen wird als genomische Instabilität bezeichnet.
Genomische Instabilität stimuliert Entzündungen und tritt beispielsweise in Krebszellen auf. Steigt die Häufigkeit von Mutationen in den Zellen des Embryos, kann dies zu Entzündungen und zum Tod des Fötus führen.
John C. Schimenti und Kollegen haben das Schicksal von Mausembryonen mit genomischer Instabilität untersucht. Dazu verwendeten sie Mäuse mit Mutationen in den Mcm2-7-Proteinen. Es stellte sich heraus, dass weibliche Embryonen seltener überlebten als männliche Embryonen. Die Forscher vermuteten, dass dies auf eine Verletzung der Inaktivierung eines der X-Chromosomen oder seiner Länge im Vergleich zum Y-Chromosom bei Männern zurückzuführen sein könnte. Experimentelle Ergebnisse widerlegten diese Hypothesen.
Testosteron hat bekanntlich eine entzündungshemmende Wirkung. Wissenschaftler haben gezeigt, dass er es ist, der die Überlebensrate männlicher Embryonen mit genomischer Instabilität erhöht. In diesem Fall verringert Testosteron die Produktion von proinflammatorischen Zytokinen. Die Gabe von Testosteron oder Ibuprofen (einem nichtsteroidalen entzündungshemmenden Medikament) an trächtige Mäuse erhöhte das Überleben weiblicher Embryonen. Solche Studien über die Ursachen des Embryotodes können für die Untersuchung solcher Prozesse beim Menschen von entscheidender Bedeutung sein.
Überleben weiblicher Embryonen mit genomischer Instabilität unter verschiedenen Bedingungen: Sry - Transgene mit Sry, die die Entwicklung eines Organismus nach einem männlichen Muster induzieren; Testosteron, NSAID – Schwangeren Mäusen wurde Testosteron bzw. Ibuprofen injiziert. Die schwarzen Balken sind die Kontrollgruppe, die rosa Balken die Versuchsgruppe. In allen Fällen ist eine Erhöhung der Überlebensrate spürbar.
Testosteron reduziert nicht nur Entzündungen, sondern bestimmt auch die Bildung eines Klangrepertoires – das passiert beispielsweise bei schreienden Vögeln. Also injizierten amerikanische Wissenschaftler weiblichen goldenen Kurzflügelmännchen Testosteron und zwangen sie, die Geräusche von Männern zu machen.
