Исследователи Института цитологии (ИНЦ) РАН доказали, что полиплоидия, возникшая в мышечных клетках у ребенка, повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний во взрослом возрасте. Результаты исследования опубликованы в International Journal of Molecular Sciences. Об этом сообщили в пресс-службе Института цитологии РАН.
Полиплоидия — это процесс, происходящий в клетках растений и млекопитающих, когда в силу ряда стрессовых факторов число хромосом в одной клетке увеличивается в два или более раз. Несмотря на риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, полиплоидия стала одним из важнейших факторов эволюции, благодаря которому произошли новые виды.
Исследования, поспособствовавшие новому открытию, проводились на животных. Ученые создавали стрессовые ситуации, которые вызывали увеличение числа хромосом мышечных клеток сердца. Ими стали преждевременные роды и системный воспалительный стресс. В результате эксперимента у подопытных животных наблюдали избыточную полиплоидизацию, которая во взрослом возрасте приводила к кардиомиопатии.
Ученые объясняют онтогенетическое программирование в ходе эксперимента двумя причинами. Во-первых, полиплоидия меняет свойства клеток через эпигенетическую регуляцию экспрессии генов. Этот процесс приводит к изменению активности гена. Во-вторых, в сердце не происходит обновление мышечных клеток, из-за чего полиплоидия необратима.
«В своей работе мы хотели показать, что полиплоидия — это фундаментальное явление. <…> Это явление подразумевает взаимосвязь между неблагоприятными воздействиями в раннем постнатальном развитии (сразу после рождения) и возникновением заболеваний через длительный период времени (уже у взрослых). Иными словами, это скрытые генетические и эпигенетические дефекты развития организма, возникающие в результате стрессов. В частности, это могут быть функциональные стрессы — повышенная нагрузка на орган во время роста, голодание, воспалительные процессы, иммунодефицит и другое», — рассказывает руководитель группы биоинформатики и функциональной геномики ИНЦ РАН Александр Виноградов.
Изучение полиплоидии стало важной задачей для понимания онкологических заболеваний, метастазирования и устойчивости к терапии. В дальнейшем специалисты ИНЦ РАН продолжат изучать механизмы влияния полиплоидии на экспрессию генов.
Подготовила Лайма Мурадян, под редакцией Максима Майорова.
Источник фото: Минобрнауки
