У медали две стороны (3)


«Как я встретил вашу маму…»

1 сезон 3 серия

В предыдущих сериях наши главные герои синцитины доказали свою необходимость и важность, в частности тем, что при выключении их генов у мышей, перестает нормально развиваться и функционировать плацента, а по этой причине гибнет плод. Также еще и тем, что могут подавлять реакцию иммунной системы матери на ткани эмбрионального происхождения. И синцитинов этих есть несколько. У человека – это синцитины-1 и -2, а у мыши – синцитины-А и -В. И называются они по-разному не только потому, что они в разных организмах присутствуют. А больше потому, что они сами по себе разные и происхождение у них разное.

Все дело в том, что «одомашнивание» генов вирусов происходило множество раз и у разных животных в разное время. То есть синцитины-А и В – следы двух отдельных инфекций у ранних грызунов, а синцитины-1 и 2 – ранних приматов (рис. 9). Такие аналоги есть и у других плацентарных животных: синцитин-Ory1 у кролика, синцитин-Car1 у кошек. Даже у жвачных, в плаценте которых нет сплошного синцитиального слоя (что характерно только для них), тоже работает синцитин – Rum-1, что приводит к слиянию лишь небольшого количества клеток (рис. 9).

Но не все плацентарные могут подобным похвастаться: у лошади и свиньи белков ENV в плаценте не обнаружено, а синцитий не образуется. А вот если проследить за структурой плаценты на границе тканей материнского и эмбрионального происхождения, то можно разглядеть некую связь. Чем больше выражено функционирование синцитинов, тем нахальнее ведет себя трофобласт по отношению к тканям матки, тем ближе стремится очутиться трофобласт к желаемой питательной среде – крови (рис.10). Что бы это значило?

А — эпителиохориальная (лошадь, свинья); Б — десмохориальная (корова);
В — эндотелиохориальная(кошки, собаки); Г —гемохориальная (человек, грызуны)
1 – клетки трофобласта (два слоя, где они есть не показаны);
2 – соединительная ткань ворсинок;
3 – сосуды плода;
4 – эпителий слизистой оболочки матки;
5 – эндометрий;
6 – сосуды матки.

Кажется, способность клеток сливаться влияет на их инвазивность. Кажется, это синцитин делает так, что эмбрион приспокойненько внедряется в ткани матери. Ведь это сейчас мы думаем, что так и должно быть, что ребенку по всем законам полагается пожить у мамы под крылом. Но по сути-то? Другой, новый организм, для матери получужой, собирается к ней присосаться и как паразит пользоваться ее ресурсами, пить кровь, что называется! К этому надо было приловчиться. Но как? Тут закрадывается самая смелая мысль. А не вирусам ли мы обязаны за появление такого органа как плацента в целом, как всеобщего блага?..

По крайней мере за совершенствование плаценты так точно обязаны. А вот за появление – вопрос. Во-первых, пока не найдено одного общего синцитина для всех плацентарных, то есть приобретенного однажды их одним общим предком и передавшегося всем потомкам. Захваты генов env происходили многократно у разных животных уже после того, как они стали разными, то есть отделились от общего предка. Но. Есть данные о гене envV, который присутствует у человека и некоторых обезьян. Вот у этих обезьян он выступает в роли синцитина, а у нас свою функцию потерял со временем. Это возможно объясняет многократность захватов генов env, новые гены замещали старые, поскольку надо было поддерживать функции плаценты.

Во-вторых. Если некоторые гены env выключать, бедняжки дети помирают, не родившись. А плацента, хоть и дефектная, но все равно формируется! Значит не одни гены env виноваты в развитии плаценты.

В-третьих, существует же и нормальная плацента без синцития – эпителиохориальная – и рождаются до сих пор новые свинки, такие розовенькие и хорошие, и новые лошадки. Значит жизнь без синцитина существует. Но вот есть предположения, что плацентарность млекопитающих началась совсем не с этого «безсинцитийного» типа плаценты, где трофобласт мирненько только соседствует с эпителием матки, а уже с инвазивного типа – эндотелиохориального или даже гемохориального, – где трофобласт внедряется в ткани. Последнее говорит о том, что возможно «безсинцитиновая» плацента возникла вторично, когда утратились функции приобретенных синцитинов. Хотя есть ли гены env у самых первых плацентарных тоже неизвестно.

Вот такая вот головоломка. Опять все непонятно и неоднозначно. И это пока только начало распутывания (или наоборот запутывания, хи-хи) клубка. А, кстати, не зря мы говорили о плацентарности именно млекопитающих, ведь плацента, вы, возможно, удивитесь, бывает не только у них! 😉

И все-таки, как бы там ни было, на какие бы вопросы мы не ответили, с уверенностью можно сказать следующее. В нас и в организмах наших родственников-животных (дальних или более близких) имеются гены env, которые содержат информацию о белках оболочки вирусов. Эти белки раньше служили вирусам как инструмент для инфицирования и подавления иммунитета заражаемого организма. А теперь некоторые из них служат нам для функционирования плаценты и называются синцитинами, служат для осуществления более тесного и дружелюбного взаимодействия между матерью и эмбрионом. И попали эти «просинцитиновые» вирусы к нам самым естественным путем, заразив наших предков и уютненько устроив свои гены рядом с нашими.

Наше развитие, наша эволюция зависит от того, что нас окружает, от того, что с нами происходит, в том числе и от вирусных инфекций. Так что, если случилось что-то по-вашему плохое, не спешите расстраиваться, ибо нет худа без добра.

Конец


P. S. Автор выражает благодарность за вдохновение Полищуку Валерию Петровичу и его студентам, которые организовали и провели прекрасный кружок по палеовирусологии. И огромное спасибо всем, кто прочитал 🙂


Основной источник: a Dupressoir, C. Lavialle, and T. Heidmann, “From ancestral infectious retroviruses to bona fide cellular genes: role of the captured syncytins in placentation.,” Placenta, vol. 33, no. 9, pp. 663–71, Sep. 2012.

И другие:

[1] J. a McIntyre and W. P. Faulk, “Trophoblast modulation of maternal allogeneic recognition.,” Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., vol. 76, no. 8, pp. 4029–32, Aug. 1979.

[2] V. M. Blinov, G. S. Krasnov, a. V. Shargunov, M. a. Shurdov, and V. V. Zverev, “Immunosuppressive domains of retroviruses: Cell mechanisms of the effect on the human immune system,” Mol. Biol., vol. 47, no. 5, pp. 613–621, Oct. 2013.

[3] M. Mangeney, M. Renard, G. Schlecht-Louf, I. Bouallaga, O. Heidmann, C. Letzelter, A. Richaud, B. Ducos, and T. Heidmann, “Placental syncytins: Genetic disjunction between the fusogenic and immunosuppressive activity of retroviral envelope proteins.,” Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., vol. 104, no. 51, pp. 20534–9, Dec. 2007.

[4] G. Cornelis, O. Heidmann, S. a Degrelle, C. Vernochet, C. Lavialle, C. Letzelter, S. Bernard-Stoecklin, A. Hassanin, B. Mulot, M. Guillomot, I. Hue, T. Heidmann, and A. Dupressoir, “Captured retroviral envelope syncytin gene associated with the unique placental structure of higher ruminants.,” Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., vol. 110, no. 9, pp. E828–37, Feb. 2013.

[5] C. Esnault, G. Cornelis, O. Heidmann, and T. Heidmann, “Differential evolutionary fate of an ancestral primate endogenous retrovirus envelope gene, the EnvV syncytin, captured for a function in placentation.,” PLoS Genet., vol. 9, no. 3, p. e1003400, Mar. 2013.

[6] C. Lavialle, G. Cornelis, A. Dupressoir, C. Esnault, and O. Heidmann, “Paleovirology of ‘ syncytins ’, retroviral env genes exapted for a role in placentation,” 2013.

[7] a M. Carter and a Mess, “Evolution of the placenta in eutherian mammals.,” Placenta, vol. 28, no. 4, pp. 259–62, Apr. 2007.

А также развлекающие: Станислав Лем, «Голем XIV»


Перепечатывание только с письменного разрешения автора

Обговорення

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *