Пузырный занос

Делимся новой информацией, освежаем старые познания.
Вино и виноделие, Biology in English

Пузырный занос

Сообщение Terrin » Чт июл 08, 2010 9:04 am

Пузырный занос с точки зрения генетики, эпигенетики и даже где-то эволюции
(это я свой пост из ЖЖ дублирую :smu:sche_nie: )
Этот текст не рекомендуется читать беременным женщинам.

Диагноз "пузырный занос" - очень страшный. Даже читать о нем тяжело. Ставят его беременным женщинам, обычно по результатам УЗИ. Он означает, что вынашивают они не ребенка, а потенциально злокачественную опухоль, генетически состоящую из клеток партнера (худший вариант) или из триплоидных клеток с двойным набором отцовских хромосом. Им делают аборт, а потом продолжают наблюдать в течение полугода - будут ли кровотечения или метастазы. Кровотечения, связанные с инвазивным ростом опухоли, возникают у 15-20%, метастазы - у 2-3% женщин. Метастазы означают, что это уже рак, один из типов хориокарциномы. К счастью, он хорошо поддается химиотерапии. (Удивительно, что другая разновидность хориокарциномы изредко встечается у мужчин - в семенниках, причем у них она поддается лечению очень плохо.)
Умирают от пузырного заноса в развитых странах мало. Но когда пытаешься себе представить чувства женщины, которой на УЗИ говорят, что вместо акушерки ей надо искать онколога...
Частота пузырного заноса в Штатах - 1 на 500 беременностей, т.е. довольно часто. По другим странам частота здорово варьирует - от 1 на 100 до 1 на 5000 беременностей.

Но я хотела написать про генетическую сторону дела. А также - эпигенетическую.
Сначала напомню базовую матчасть. Это будет непросто, поскольку для понимания биологической природы пузырного заноса надо учесть данные из совершенно разных разделов биологии.
Но попробуем все же разобраться. Я постараюсь изложить то, что я читала по этой теме, более-менее упрощенно, но если что - дополнительные вопросы приветствуются. Также приветствуются поправки от специалистов (гинекологов, генетиков и эволюционистов - отличная тема, всем сестрам по серьгам).

Человек обладает диплоидным набором генов, то есть все хромосомы у него продублированы. Один набор хромосом он унаследовал от мамы, второй - от папы (у мальчиков эта симметрия нарушается тем, что пара половых хромосом неодинакова - от папы досталась У, от мамы Х). Половые клетки - сперматозоиды и яйцеклетки - гапроидны, т.е. несут одинарный набор хромосом.
При формировании зиготы (клетки, из которой развивается зародыш) иногда случаются нарушения плоидности - в эмбрион может попасть лишний третий комплект, и он будет триплоидным. Бывают и более экзотические варианты - тетраплоидия и т.п. Все они нежизнеспособны, такие эмбрионы самопроизвольно абортируются. Еще есть такие ситуации, как добавление или избыток не целого набора, а отдельной хромосомы - так возникает синдром Дауна - но это сейчас к делу не относится.
Еще есть такая геномная аномалия, при которой в зиготе вроде бы нормальное количество хромосом - диплоидный набор - но нормальное развитие невозможно, поскольку оба эти набора - от одного родителя.
У других организмов такое случается в норме. Называется партеногенез: гиногенез (два женских набора хромосом формируют зиготу) или андрогенез (два мужских набора). Андрогенетические эмбрионы (унаследовавшие только отцовские наборы хромосом) и андрогенетические триплоидные эмбрионы (унаследовавшие два отцовских и один материнский набор) у человека образуются регулярно. Но они не выживают, поскольку есть механизм, препятствующий их развитию. И механизм этот эпигенетический.

Теперь пойдет другая матчасть, менее банальная - что такое эпигенетика.
Эпигенетика - это такой странный термин, объединяющий механизмы наследования и генетической регуляции, реализующиеся на уровне генов, но не связанные с изменением последовательности ДНК. (Волновая теория генома Гаряева могла бы быть частью эпигенетики, если бы не самоабортировалась на ранних стадиях была справедливо признана полным бредом). Яркий пример эпигенетического механизма - это геномный импринтинг. Его суть проста - организму не все равно, от кого достался по наследству ген. Ген "от папы" иногда ведет себя совсем иначе, чем тот же самый ген "от мамы". Например, во время развития эмбриона идет активная экспрессия гена, кодирующего гормон IGF2 - той его копии, которая пришла от папы. Мамина копия сидит тихо, ген не экспрессирует. При этом это может быть один и тот же аллель гена, не отличающийся ни на одну букву.
Импринтинг - это такая "пометка" на гене, от кого он достался, меняющая его свойства. Физически она обычно представляет из себя метилирование отдельных букв (нуклеотидов) и/или модификацию белков, связанных с ДНК. Ставится эта метка в момент формирования половых клеток - сперматозоидов и яйцеклеток.
Не все гены подвержены импринтингу. Точное их количество неизвестно (пока импринтинг показан примерно для сотни генов). Многие из них кодируют белки, важные для эмбрионального развития и выкармливания потомства.
Для нормальной беременности нужно, чтобы эмбрион смог
а - правильно сформироваться и
б - правильно имплантироваться в матку.
Интересно, что эти процессы контролируются импринтированными генами так, что за раннее формирование эмбриона отвечают "мамины гены", а за формирование структур, необходимых для имплантации - плаценты, ворсин хоринической оболочки - отвечают "папины гены". Такое разделение функций служит естественным барьером на пути формирования партеногенетических или андрогенетических эмбрионов. Без маминой порции генов эмбрион вообще не начнет развиваться, а без папиной - начнет, но не сможет имплантироваться и быстро погибнет.

Весьма интересны теории, почему это так устроено. Одна из них основана на идее о фундаментальных разногласиях самцов и самок по вопросу, как следует размножаться.
Существует такое понятие, как родительские инвестиции в потомство. Это время жизни, энергия и усилия, которые тратит организм на то, чтоб зачать, родить и вырастить детей. Поскольку у млекопитающих беременеют только самки, материнский вклад считается более весомым. В результате получается, что, хотя и самцы и самки стремятся оставить потомство, самкам эта авантюра обходится дороже.
И еще одна деталь - мать и ребенок генетически являются разными организмами, а значит, их биологические "интересы" не обязаны совпадать полностью.
Возникает конфликт интересов. (Это, разумеется, фигура речи - все эти эволюционные модели грешат излишней очеловеченностью. Разумеется, интерес и желание здесь - не продукт сознания или мышления, а метафора. Говоря "эмбрион стремится/хочет" буквально имеют в виду "эмбрион ведет себя так, как бы он себя вел, если бы обладал сознанием и преследовал такую цель" - но во-первых, это слишком длинно, во-вторых, скучно, а в-третьих, формулировка "вести себя" - тоже в какой-то мере предполагает наличие воли; короче, от антропоцентризма деваться некуда, так лучше хоть использовать его для снижения занудства :)
Итак, все "хотят", чтоб родилось потомство. Мать хочет при этом остаться в живых, сохранить репродуктивные функциии (чтоб родить потом других детей) и потратить как можно меньше энергии на беременность. Отец хочет, чтоб мать потратилась побольше, чтобы увеличить жизнеспособность его потомка. Насколько отец заинтересован в благополучии матери, зависит от моногамности вида. Если вид моногамный, то отцу выгодно, чтоб с самкой все было хорошо и она родила ему еще детей. Если вид промискуитетный, то отцу кагбе пофиг.
Один из механизмов регуляции материнских инвестиций - развитие плаценты. Чем лучше она развита, тем больше ребенок получает питания от матери, "обирая" ее в свою пользу. Отцу выгодно, чтоб плацента работала как можно лучше. Матери выгодно поддерживать питание ребенка на уровне, достаточном для его выживания, но не слишком жертвовать своими интересами - в конце концов, ей надо сберечь силы и на других детей (у немоногамных видов, заметим, - детей от других отцов).
Кроме того, отцу выгодно, чтоб плод был крупный, а матери - чтоб не слишком. Вышеупомянутый IGF2, который у плода экспрессируется только с отцовской хромосомы - как раз фактор роста.
Согласно этой теории, импринтинг генов позволяет матерям и отцам "лоббировать свои интересы". Гены, участвующие в развитии эмбриона и плаценты, импринтированы так, что отцовские копии усиливают рост, а материнские сдерживают. Это, конечно, некоторое упрощение, но в целом такая модель хорошо подтверждена.

Вернемся к вопросу о плоидности. Что будет с эмбрионом, в который по ошибке попал неправильный комплект хромосом - тройной вместо двойного или двойной, но от одного родителя? Результат развития резко различен в зависимости от источника дополнительного набора хромосом. У триплоидов, которые получили два материнских набора и один отцовский, развитие пойдет, но будет аномальным, и закончится самопроизвольным абортом. У триплоидов с одним материнским набором и двумя отцовскими развитие эмбриона тоже будет неправильным, но сформируются структуры, нужные для имплантации. Два отцовских комплекта приведут к очень быстрому образованию плаценты, с высоким риском ее перерождения в раковую опухоль, и без эмбриона вообще. Два материнских набора хромосом - это отдельная песня. При оплодотворении такая аномалия встречается очень редко, зато регулярно эта беда происходит прямо в яичниках женщины, и приводит к развитию опухоли-тератомы. Тератомы обычно доброкачественны. Они состоят из капсулы, внутри которой развиваются структуры разных органов - такой как бы эмбриогенез "кусочком". Чего только в этих опухолях не находили - волосы, зубы и даже глаз.

Интересно, кстати, были ли какие-то попытки использовать этот механизм для получения донорских органов. В принципе, манипуляции с тканью яичника ex vivo (в пробирке) достаточно неплохо освоены. Есть такая техника стимуляции для экстракорпорального оплодотворения - in vitro maturation, IVM - при использовании которой у женщины берут кусочек ткани яичника и стимулируют созревание яйцеклетки в лаборатории. Это позволяет уменьшить дозу гормонов при стимуляции овуляции. Теоретически, если знать, как направить развитие тератомы в определенную ткань, можно было бы получить донорский орган из своих собственных половых клеток.

Ну вот, а теперь осталось только вернуться к тому, с чего мы начали, и назвать вещи своими именами.
Итак, пузырный занос бывает двух видов: полным, при котором отсутствуют ткани эмбриона, и неполным, при котором эмбрион или его отдельные элементы присутствуют. Неполный пузырный занос - результат развития триплоидной зиготы с лишним отцовским комплектом хромосом, полный - результат развития диплоидной андрогенетической зиготы. В обоих случаях есть избыток генов с отцовским импринтингом. При полном пузырном заносе прогноз хуже, поскольку материнских генов нет вообще, развитие плаценты ничто не ограничивает, и ее рост может стать злокачественным.
"Старые мосты могут еще пригодиться. Лучше сжечь старые грабли."
Аватара пользователя
Terrin

 
Сообщения: 6297
Зарегистрирован: Вс апр 13, 2008 12:21 am
Откуда: Москва - Chicago
Тип: Штирлиц; ФВЭЛ
Пол: lady
Срок эксплуатации: 33

Re: Пузырный занос

Сообщение Uscita » Пт июл 09, 2010 8:27 pm

Два материнских набора хромосом - это отдельная песня. При оплодотворении такая аномалия встречается очень редко...

А крестцово-копчиковые тератомы из той же оперы?
Uscita

 
Сообщения: 3724
Зарегистрирован: Вс апр 13, 2008 9:49 am

Re: Пузырный занос

Сообщение Terrin » Сб июл 10, 2010 8:35 am

Уф. Я про них впервые слышу, если честно, но беглый анализ инфы из сети привел меня примерно к такому выводу:
Не совсем то же самое. Они, насколько я понимаю, тоже относятся к опухолям "зародышевой линии", но возникают иначе. Во время раннего эмбрионального развития у зародыша формируется т.н. "первичная полоска" - первое проявление билатеральной симметрии. Потом из клеток этой полоски развиваются разные ткани, в том числе структуры будущего копчика. В процессе развития иногда происходят нарушения, и часть клеток остается низкодифференцированой (неправильно реагирует на сигналы роста? не знаю). Эти клетки и дают начало крестцово-копчиковым тератомам.
Поиск инфы о кариотипах (хромосомной комплектности) этих опухолей дал мало. Есть описания нескольких случаев, когда часть клеток в составе опухоли была анэуплоидной (гаплоидной или полиплоидной), но непонятно, насколько часто так бывает. Точно не всегда. Кроме того, есть определенная хромосомная патология, ассоциированная с этими опухолями - но там не изменение всего комплекта, а транслокация одной хромосомы наблюдается.
"Старые мосты могут еще пригодиться. Лучше сжечь старые грабли."
Аватара пользователя
Terrin

 
Сообщения: 6297
Зарегистрирован: Вс апр 13, 2008 12:21 am
Откуда: Москва - Chicago
Тип: Штирлиц; ФВЭЛ
Пол: lady
Срок эксплуатации: 33

Re: Пузырный занос

Сообщение LittleMissSunshine » Сб июн 04, 2011 8:31 pm

Terrin, спасибо тебе преогромнейшее просто безграниииииичноооо!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Статья нишикарнейшая.....я тут просто слюньки пускаю :-): .....ты такая молодец что проделала такую работу и написала так обалденно :bra_vo: :bra_vo: :bra_vo:

у тебя есть медицинское образование? или ты просто так заинтересовалась? Написано с мед.терминами, а объяснено достаточно просто, да ещё и сфилософской точки зрения...вауу....вот, бы у нас преподы в меде так могли бы всё рассказывать....вообщем спасибо огромное, с твоей статьёй я хорошо разобралась в этом вопросе, а...да и ещё про тератому ты там тоже в конце статьи хорошо написала прям бонус какой-то :-): :co_ol:

вот, специально зарегистрировалась на этом сайте чтобы тебе огромное спасибо сказать, а то вот готовлюсь к экзаменам и негде вот такую поробную понятную инфу взять.... :cry: :O:

а ещё....можно если что у тебя какие-нибудь зловредные вопросы спрашивать,мм? :twisted: :wink:
"Разговаривать с кошкой - это паранойя или еще не совсем?"
-Это не паранойя. Паранойя - это когда боишься при кошке лишнее сболтнуть.
Аватара пользователя
LittleMissSunshine

 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Сб июн 04, 2011 7:51 pm
Тип: гексли, советчик
Пол: lady
Срок эксплуатации: 20

Re: Пузырный занос

Сообщение Terrin » Сб июн 04, 2011 9:58 pm

Спасибо :)
Вопросы можно, конечно.
Образование у меня действительно медицинское, хотя я не работаю врачом.
"Старые мосты могут еще пригодиться. Лучше сжечь старые грабли."
Аватара пользователя
Terrin

 
Сообщения: 6297
Зарегистрирован: Вс апр 13, 2008 12:21 am
Откуда: Москва - Chicago
Тип: Штирлиц; ФВЭЛ
Пол: lady
Срок эксплуатации: 33


Вернуться в ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

cron