У медалі дві сторони (3)


або «Як я зустрів вашу маму…»

1 сезон 3 серія

У попередніх серіях наші головні герої синцитини довели свою необхідність і важливість, зокрема тим, що при вимкненні їх генів у мишей перестає нормально розвиватися і функціонувати плацента, а з цієї причини гине плід. Також ще і тим, що вони можуть пригнічувати реакцію імунної системи матері на тканини ембріонального походження. І синцитинів цих є декілька. У людини – це синцитини-1 і -2, а у миші – синцитини-А і -В. І називаються вони по-різному не тільки тому, що вони в різних організмах присутні. А більше тому, що вони самі по собі різні, а тому і походження різне.

Справа в тому, що «одомашнення» генів вірусів відбувалося безліч разів і у різних тварин в різний час. Тобто синцитини-А і В – сліди двох окремих інфекцій у ранніх гризунів, а синцитини-1 і 2 – ранніх приматів (рис. 9). Такі аналоги є і у інших плацентарних тварин: синцитин-Ory1 у кролика, синцитин-Car1 у кішок. Навіть у жуйних, в плаценті яких немає суцільного синцитіального шару (що характерно тільки для них), теж працює синцитин-Rum-1, що призводить до злиття лише невеликої кількості клітин (рис. 9).

Але не всі плацентарні можуть подібним похвалитися: у коня і свині білків ENV в плаценті не виявлено, а синцитій не утворюється. А ось якщо простежити за структурою плаценти на кордоні тканин материнського і ембріонального походження, то можна розгледіти певний зв’язок. Чим більш виражене функціонування синцитинів, тим нахабніше поводиться трофобласт по відношенню до тканин матки, тим ближче прагне опинитися трофобласт до бажаного живильного середовища – крові (рис.10). Що б це означало?

А – епітеліохоріальна (кінь, свиня); Б – Десмохоріальна (корова);

В – ендотеліохоріальна (кішки, собаки); Г -гемохоріальна (людина, гризуни)

1 – клітини трофобласту;

2 – сполучна тканина ворсинок;

3 – судини плоду;

4 – епітелій слизової оболонки матки;

5 – ендометрій;

6 – судини матки.

Здається, що здатність клітин зливатися впливає на їх інвазивність. Здається, це синцитин робить так, що ембріон спокійнісінько прилаштовується поміж тканин матері. Це зараз ми думаємо, що так і повинно бути, що дитині за всіма законами належить жити у мами під крилом деякий час. Але по суті що? Інший, новий організм, для матері напівчужий, збирається до неї присмоктатися і як паразит користуватися її ресурсами, пити кров, що називається! До цього треба було призвичаїтися. Але як? Тут закрадається найсміливіша думка. А чи не вірусам ми зобов’язані появі такого органу як плацента в цілому, як суспільного блага? ..

Принаймні за вдосконалення плаценти так точно зобов’язані. А ось чи за появу – питання. По-перше, поки що не знайдено одного спільного синцитину для всіх плацентарних, тобто набутого одного разу їх одним спільним предком і переданим всім нащадкам. Захоплення генів env відбувалися багаторазово у різних тварин вже після того, як вони стали різними, тобто відокремились від спільного предка. Але. Є дані про наявність гену envV у людини та деяких мавп. Ось у цих мавп він виступає в ролі активного синцитину, а у нас свою функцію з часом втратив. Це можливо пояснює багаторазовість захоплень генів env: нові гени заміняли старі, оскільки треба було підтримувати функції плаценти, в той час як старі гени працювали малоефективно.

По-друге. Якщо деякі гени env вимикати, бідолахи діти помирають, не народжуючись. А плацента, хоч і дефектна, але все одно формується! Це означає, що не лише гени env винні у розвитку плаценти.

По-третє, існує ж і нормальна плацента без синцитію – епітеліохоріальна  – і народжуються досі нові свинки, такі рожеві і хороші, і нові конячки. Значить життя без синцитину існує. Але є припущення, що плацентарність ссавців почалася зовсім не з цього «безсинцитійного» типу плаценти, де трофобласт є лише мирним сусідом для епітелію матки, а вже з інвазивного типу – ендотеліохоріального або навіть гемохоріального, – де трофобласт вбудовується в тканини. Останнє свідчить про те, що можливо «безсинцитіна» плацента виникла вторинно, коли втратилися функції набутих синцитинів. Хоча чи є гени env у найперших плацентарних теж невідомо.

Ось така ось головоломка. Знову все незрозуміло і неоднозначно. І це поки що тільки початок розплутування (або навпаки заплутування, хи-хи) клубка. До речі, не дарма ми говорили про плацентарність саме ссавців, адже плацента, ви, можливо, здивуєтесь, буває не тільки у них! 😉 (оніхофори – наземні безхребетні – теж мають плаценту)

Все ж таки, як би там не було, на які б питання ми не відповіли, з упевненістю можна сказати наступне. У нас і в організмах наших родичів-тварин (далеких чи близьких) є гени env, які містять інформацію про білки оболонки вірусів. Ці білки раніше служили вірусам як інструмент для інфікування і пригнічення імунітету зараженого організму. А тепер деякі з них служать нам для функціонування плаценти і називаються синцитинами, забезпечують здійснення більш тісної і доброзичливої взаємодії між матір’ю та ембріоном. І потрапили ці «просинцитинові» віруси до нас найприроднішим шляхом, заразивши наших предків і затишно влаштувавши свої гени поруч з нашими.

Наш розвиток, наша еволюція залежить від того, що нас оточує, від того, що з нами відбувається, в тому числі і від вірусних інфекцій. Тому якщо на ваш погляд трапилося щось погане, не поспішайте засмучуватися, бо немає лиха без добра.


Основне джерело: 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.

Та інші:

[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 також разважаючі: Станислав Лем, «Голем XIV»

Обговорення

Залишити відповідь

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