Вынашивание ребенка требует большого количества дополнительной крови. Для поддержки развивающегося плода и плаценты, которая его питает, к концу 9-го месяца количество эритроцитов увеличивается примерно на 20%. Отчасти это увеличение контролируется гормонами, но до сих пор точно не известно, как в целом происходит пополнение запаса кровяных клеток у людей и других млекопитающих.
Новое исследование, опубликованное в Science, показало, что беременность пробуждает в геномах млекопитающих древние мобильные элементы, а это, в свою очередь, вызывает иммунный ответ, который запускает выработку крови. Мобильные генетические элементы, или транспозоны, они же прыгающие гены - последовательности ДНК, которые могут перемещаться внутри генома.
Клеточный биолог Шон Моррисон из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета и его коллеги сравнивали экспрессию генов в стволовых клетках крови беременных и небеременных мышей с учетом активности транспозонов.
«Это было невероятно удачно, потому что мы обнаружили массовую активацию подмножества прыгающих генов, известных как ретротранспозоны, в кроветворных клетках селезенки и, в меньшей степени, в костном мозге, где обычно вырабатывается кровь», – говорит Моррисон.
Затем ученые обнаружили, что стволовые клетки реагировали на пробуждение ретротранспозонов включением ключевых белков, участвующих в противовирусных иммунных реакциях, что, в свою очередь, заставляло эти клетки размножаться и, в некоторых случаях, превращаться в эритроциты.
Мыши, у которых отсутствовали ключевые иммунные гены, не показали такого резкого увеличения количества эритроцитов во время беременности, как и животные, которых лечили препаратами, блокирующими обратную транскриптазу, фермент, используемый ретротранспозонами для копирования и вставки самих себя.
Переходя к людям, авторы проанализировали стволовые клетки, присутствующие в образцах крови около 10 беременных женщин, и обнаружили, что все они имели более высокую активность ретротранспозонов по сравнению с клетками женщин, не вынашивающих ребенка.