Jak otyłość matki szkodzi potomstwu – nawet przy zdrowej diecie

Dzieci otyłych matek często wykazują zaburzenia metaboliczne, nawet jeśli odżywiają się zdrowo. Nowe badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Bonn dostarczają potencjalnego wyjaśnienia tego zjawiska. U myszy otyłych samic w okresie ciąży dochodziło do przekształcenia określonych komórek w wątrobie zarodka, co prowadziło do trwałych zmian w metabolizmie potomstwa. Naukowcy przypuszczają, że podobne mechanizmy mogą występować również u ludzi. Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Nature.

Rola komórek Kupffera w rozwoju wątroby

Badania koncentrowały się na tzw. komórkach Kupffera, należących do makrofagów – kluczowych elementów wrodzonego układu odpornościowego. Komórki te zasiedlają wątrobę rozwijającego się zarodka, gdzie pozostają przez całe życie. Ich zadania obejmują nie tylko eliminację patogenów i starzejących się komórek, lecz także regulację funkcji innych komórek wątrobowych.

Jak wyjaśnia prof. dr Elvira Mass z Instytutu LIMES Uniwersytetu w Bonn, komórki Kupffera pełnią funkcję „dyrygentów”, instruując otaczające je hepatocyty, jakie zadania mają realizować. Ich prawidłowe działanie jest kluczowe dla właściwego funkcjonowania całego organu.

Otyłość matki zmienia „partyturę metaboliczną”

Zespół prof. Mass przeprowadził doświadczenia na myszach, w których wykazano, że potomstwo otyłych samic rozwijało stłuszczenie wątroby już wkrótce po urodzeniu – nawet jeśli młode były karmione normalną, zdrową dietą. Przyczyną okazała się trwała modyfikacja funkcji komórek Kupffera, które zaczęły emitować sygnały molekularne skłaniające komórki wątroby do nadmiernego pobierania tłuszczów.

Zmiana ta zachodziła jeszcze w okresie prenatalnym i była indukowana przez metabolity krążące we krwi matki. Aktywowały one w komórkach Kupffera określony czynnik transkrypcyjny – rodzaj „molekularnego przełącznika”, który decydował o tym, jakie geny są aktywowane.

Usunięcie przełącznika chroni przed stłuszczeniem

Gdy naukowcy genetycznie usunęli ten przełącznik u płodów, nie dochodziło do rozwoju stłuszczenia wątroby u młodych myszy. Choć jest za wcześnie, by mówić o możliwościach terapeutycznych u ludzi, badacze planują kontynuację badań w tym kierunku.

Stłuszczenie wątroby jest niebezpieczne, ponieważ może prowadzić do przewlekłego stanu zapalnego, śmierci hepatocytów i ich zastępowania przez włóknik – co w efekcie skutkuje włóknieniem (fibrozą) i postępującą utratą funkcji wątroby. Dodatkowo zwiększa się ryzyko rozwoju raka wątrobowokomórkowego.

Wczesne etapy życia kluczowe dla zdrowia w dorosłości

Prof. Mass podkreśla, że wiele chorób człowieka ma swoje początki już na bardzo wczesnych etapach rozwoju. Jej badania należą do nielicznych, które zdołały zidentyfikować konkretny mechanizm tego zjawiska na poziomie komórkowym i molekularnym.

Instytucje uczestniczące i źródła finansowania

W badaniach udział wzięły: Uniwersytet w Bonn, Niemieckie Centrum Chorób Neurodegeneracyjnych (DZNE), Uniwersytet Wiedeński, Uniwersytet w Gandawie oraz instytucje naukowe z Szanghaju. Projekt był finansowany przez Niemiecką Fundację Badawczą (DFG, zwłaszcza SFB 1454 „Metaflammation”), Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERC), Fundację Jürgena Manchota, Fundusz Boehringer Ingelheim oraz Europejską Organizację Biologii Molekularnej (EMBO).

Źródło: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, fot. AG Mass/Uni Bonn