„Zcela nové a zcela neočekávané zjištění“: nedostatek železa v těhotenství může způsobit „mužské“ myši vyvinout ženské orgány
Nedostatek železa během těhotenství může způsobit vývoj embryí mužů myší, která odhaluje nová studie.
Nízká železo narušuje aktivaci klíčového genu, který podnítí vývoj mužských pohlavních orgánů. To způsobuje embrya s xy chromozomy – Nejběžnější kombinace viděná u mužů – místo toho vyvinout ženské pohlavní orgány.
„Toto je zcela nové a naprosto neočekávané zjištění,“ spoluautor studie Peter KoopmanLive Science řekl profesor emeritus vývojové biologie na University of Queensland v Austrálii. „Nikdy předtím nebylo ukázáno, že železo může převrátit tak důležitý vývojový přepínač.“
Dřívější výzkum stanovil, že Sry Gen na chromozomu Y je „hlavní přepínač“ pro zapnutí vývoje mužských orgánů u savců. An Enzym zvaný jmjd1a hraje důležitou roli při převrácení tohoto hlavního přepínače a vyžaduje železo správně fungovat. Spojení mezi hladinami železa a stanovením pohlaví však nebylo plně pochopeno.
Nyní, ve studii zveřejněné 4. června v časopise PřírodaVědci uvádějí, že železo je nezbytné pro vývoj varlat u XY myší. Výsledky ukazují, že nedostatek mateřského železa narušuje aktivitu JMJD1A, která snižuje SRY expresi a řídí vývoj vaječníků v embryích XY.
Je však příliš brzy na to, aby bylo možné říci, zda by se toto zjištění u myší mohlo promítnout do těhotenství člověka a vývoj pohlaví, Tony GambleLive Science řekl docent biologických věd na Marquette University v Milwaukee, který se nezúčastnil studie.
Související: Existuje opravdu rozdíl mezi mozkem mužského a ženského mozku? Rozvíjející se věda odhaluje odpověď.
Ve studii vědci použili farmaceutickou léčbu a nízko železo diety k manipulaci s hladinami železa u těhotných myší. Když těhotné myši zažily nedostatek železa, způsobilo to šest z 39 celkových xy embryí, aby se vyvinuly vaječníky místo varlat. Dále zkoumali, že se zdá, že genetika je faktorem, ve kterém jsou embrya citlivá na tento účinek.
Aby se tento mechanismus potvrdil, tým také pěstoval embryonální gonády – struktury, které se vyvíjejí na varlata nebo vaječníky v lůně – v laboratorních jídlech, aby mohli přímo pozorovat dopad vyčerpání železa. Tyto laboratorní analýzy ukázaly, že snížení železa v buňkách na 40% normálních hladin vedlo k velkému zvýšení histony Na genu SRY. Histony jsou proteiny, které vážou DNA a pomáhají kontrolovat, které geny jsou zapnuty, a tento účinek téměř úplně blokoval expresi genu SRY.
Enzym JMJD1A obvykle zbavuje SRY gen histonů, což mu umožňuje zapnout. Vědci předpokládají, že když hladiny železa klesají, aktivita enzymu je ohrožena, takže na genu SRY se vytvářejí potlačující histony.
Tyto výsledky naznačují, že „některé důležité vývojové rysy, které byly dříve považovány za čistě geneticky kontrolované, mohou být také vážně ovlivněny výživou a metabolickými faktory,“ řekl Koopman. A „Pokud železo může mít takový dopad na vývoj pohlaví, pak možná i jiné orgánové systémy mohou také kriticky záviset na železném nebo jiném dietním faktorech podobným způsobem,“ dodal.
Protože výzkum byl prováděn pouze u myší, otázka, zda železo může mít podobné účinky u lidí, je stále otevřená. Ačkoli stanovení pohlaví sleduje široce podobný plán u savců, existují některé důležité rozdíly mezi myšími a lidmi, uvedl Gamble.
Například zatímco oba druhy spoléhají na stejné geny, aby řídily vývoj varlat, důsledky mutací v těchto gencích se mezi těmito dvěma druhy liší. Jejich podobnosti s lidmi vytvářejí myši důležitými modely pro studium vývoje a nemocí, Gamble řekl: „Ale rozdíly naléhají na opatrnost při jednoduchém za předpokladu, že procesy působí stejně napříč oběma druhy.“
Testování nového nálezu u lidí nebude snadné, protože mnoho z možných experimentů u myší nelze u lidí eticky provést, řekl Koopman. „Cesta vpřed tedy bude muset zahrnovat experimenty s biochemickou, buněčnou kulturou a expresí genové exprese, aby se vytvořilo tělo nepřímých důkazů, že to, co platí u myší, je také případ lidí,“ řekl.
