Zdanlivo malý pokrok v poznaní má veľký zmysel pri hľadaní príčin porúch činnosti placenty, ako je napríklad preeklampsia.
3D schéma znázorňuje retrovírusy, ktoré majú na povrchu obalové glykoproteíny, a molekuly bunkových receptorov na membráne bunky. Zdroj: Ústav molekulárnej genetiky AV ČR. Autor: Martin Trávníček, jeden z dvoch hlavných autorov publikácie.
Bielkovina syncytín-1 je zásadná pre tvorbu špeciálnej vrstvy buniek na rozhraní medzi placentou a sliznicou maternice matky, vďaka ktorej si matka a plod ľahšie vymieňajú živiny a odpadové látky. Do procesu sa musia zapojiť aj ďalšie bielkoviny, najmä receptory syncitínu. Vedci z Ústavu molekulárnej genetiky Akadémie vied Českej republiky (ÚMG AV ČR) v novej štúdii upresnili fungovanie syncytínu v placente a revidovali doterajšie poznatky o požiadavkách na receptory.
Syncytín-1 a jeho úloha
Syncytín-1 sa nachádza na povrchu špecializovaných buniek placenty a svojou aktivitou núti tieto bunky do fúzie. V oblasti kontaktu placenty so sliznicou maternice tak vzniká súvislá vrstva splynutých buniek (tzv. mnohojadrové syncýtium), ktorá je nevyhnutná pre účinnú výmenu živín a plynov medzi krvnými obehmi matky a plodu.
Aby mohol syncytín-1 spustiť fúziu buniek, potrebuje sa naviazať na konkrétny receptor na povrchu susednej bunky. Doteraz sa za tieto špecifické receptory považovali dve bielkovinné molekuly, ASCT1 a ASCT2, ktoré zároveň transportujú aminokyseliny (Alanine, Serine, Cysteine Transporters). Výskumníčky a výskumníci z ÚMG AV ČR ale dokázali, že funkčným receptorom pre syncytín-1 je iba ASCT2. ASCT1 je „len“ aminokyselinový prenášač.
„Veľmi zjednodušene povedané, pripravili sme klony ľudských buniek, v ktorých sme pomocou ‚molekulárnych nožníc‘ CRISPR/Cas9 vyradili gény pre transportéry ASCT1 a ASCT2. Tieto klony buniek nemôžu fúzovať, aj keď je syncytín-1 na povrchu buniek prítomný,“ opisuje Jiří Hejnar z ÚMG AV ČR. „Ukázalo sa, že fúzogénna aktivita sa obnoví, keď znovu zavedieme gén ASCT2, nie však ASCT1,“ zdôrazňuje vedec.
Ďalšie podporné dáta poskytli pokusy s väzbou syncytínu-1 na ASCT1 a ASCT2 na povrchu buniek. Podarilo sa tiež vysvetliť, prečo predchádzajúce práce mylne definovali ASCT1 ako receptor. Ich autori totiž používali systém s vysoko zvýšenou produkciou ľudskej ASCT1 v bunkách škrečkov, pričom škrečí variant ASCT1 sa na rozdiel od ľudského variantu slabo viaže na ľudský syncytín-1.
Malý, ale významný pokrok
Objav tímu z ÚMG AV ČR prispieva k pochopeniu, ako syncytín-1 pracuje počas normálneho i patologického tehotenstva. Tento zdanlivo malý pokrok v poznaní má veľký zmysel pri hľadaní príčin porúch činnosti placenty, ako sú (pre)eklampsia – život ohrozujúci stav s celotelovým kŕčom a predčasným odlúčením placenty –, rastové retardácie plodu alebo mikroabortívne poruchy. Pri hľadaní špecifických mutácií sa tak možno sústrediť na menší okruh faktorov, ktoré sa na funkcii placenty skutočne podieľajú. Význam výsledkov podčiarkuje i skutočnosť, že štúdiu zverejnil svetovo rešpektovaný vedecký časopis Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Skrotený retrovírus
Zaujímavým momentom je, že syncytín-1 pochádza z endogénneho retrovírusu, ktorý pred miliónmi rokov premoril našich evolučných predkov (spoločných so šimpanzmi a s ostatnými ľudoopmi) a stal sa súčasťou ľudskej DNA. Konkrétne syncytín-1 bol pôvodne retrovírusový obalový glykoproteín, ktorý mal za úlohu splynutie (fúziu) vírusovej častice s hostiteľskou bunkou. Fúzogénnu aktivitu si syncytín-1 zachoval a evolúcia, ktorá zužitkovala jeho vlastnosti, ho uplatnila pri vývoji placenty, i keď tento endogénny retrovírus dávno netvorí infekčné vírusové častice.
Zdroj: TS Ústav molekulárnej genetiky AV ČR
(zh)
