Нове дослідження, проведене вченими Scripps Research і опубліковане в журналі Science, розкриває молекулярні механізми, за допомогою яких матка розпізнає фізичне навантаження під час пологів і реагує на нього. Це відкриття не тільки пояснює, чому пологи іноді сповільнюються або починаються передчасно, але й закладає основу для вдосконалення лікування ускладнень вагітності та пологів.
Датчики тиску тіла
Під час внутрішньоутробного росту матка значно розширюється, досягаючи максимального тиску під час пологів. Вчені визначили спеціальні датчики, які інтерпретують ці навантаження та координують м’язову діяльність. Ардем Патапутян, лауреат Нобелівської премії з фізіології та медицини 2021 року, керував цим дослідженням. Його команда виявила, що тіло покладається на датчики тиску для перетворення фізичних сигналів у скоординовані скорочення.
Ці датчики являють собою іонні канали, що складаються з білків під назвою PIEZO1 і PIEZO2, які дозволяють клітинам реагувати на механічний вплив. Дослідники виявили, що ці білки відіграють різні, але взаємодоповнюючі ролі під час пологів.
Два датчика, один процес
PIEZO1 працює в самому матковому м’язі, виявляючи збільшення тиску в міру посилення скорочень. У той же час PIEZO2 знаходиться в чутливих нервах шийки матки і піхви. Він активується, коли дитина розтягує ці тканини, викликаючи нервовий рефлекс, який посилює скорочення матки.
Разом ці датчики перетворюють розтягнення та тиск в електричні та хімічні сигнали, синхронізуючи скорочення. Дослідження показує, що якщо один шлях порушується, інший може частково компенсувати це, що дозволяє продовжувати пологи.
Що відбувається, коли датчики виходять з ладу?
Експерименти на мишах підтвердили важливість цих датчиків. Миші, у яких не вистачало обох білків PIEZO, демонстрували слабший тиск у матці та затримку пологів. Це показує, що сприйняття м’язів і нервове сприйняття працюють у тандемі. Коли обидві системи були вимкнені, пологи були серйозно порушені.
Подальші дослідження показали, що активність PIEZO допомагає регулювати коннексин 43, білок, який утворює мікроскопічні канали між клітинами гладкої мускулатури. Ці канали забезпечують скоординовані скорочення, а не незалежні спазми. Зниження активності PIEZO призвело до зниження рівня коннексину 43 і слабших скорочень.
Аналіз людської тканини підтверджує результати
Аналіз тканини матки людини показав подібні моделі PIEZO1 і PIEZO2 до тих, що спостерігалися у мишей, що свідчить про те, що порівнянна система працює в організмі людини. Це може пояснити проблеми з пологами, які характеризуються слабкими або нерегулярними скороченнями, які подовжують пологи.
Клінічні спостереження узгоджуються з цими висновками; Повне блокування чутливих нервів епідуральною анестезією може подовжити пологи. Це свідчить про те, що нервовий зворотний зв’язок відіграє певну роль у стимулюванні скорочень.
Майбутні перспективи ведення пологів
Це дослідження відкриває двері для більш цілеспрямованих підходів до ведення пологів і полегшення болю. Якщо вчені зможуть безпечно регулювати діяльність PIEZO, можна буде уповільнити або посилити скорочення за потреби. Для тих, хто має ризик передчасних пологів, блокатор PIEZO1 може доповнити наявні міорелаксанти. І навпаки, активація каналів PIEZO може відновити загальмовану пологову діяльність.
Дослідження також підкреслює зв’язок між механічним сприйняттям і гормональним контролем. Прогестерон пригнічує експресію коннексину 43, запобігаючи передчасному початку скорочень. Оскільки рівень прогестерону падає на пізніх термінах вагітності, П’ЄЗОопосередковані сигнали можуть спровокувати пологи.
Майбутні дослідження виявлять сенсорні нервові мережі, залучені до пологів. Розрізнення нервів, які сприяють скороченням, і нервів, які передають біль, може призвести до більш точних методів лікування болю без затримки пологів.
«Пологи — це процес, у якому координація та час мають вирішальне значення», — каже Патапутян. «Ми тільки починаємо розуміти, як матка діє як м’яз і як метроном, щоб гарантувати, що пологи слідують власному ритму тіла».
Це дослідження підкреслює, що здатність тіла відчувати фізичну силу важлива не лише для дотику та рівноваги, але й для одного з найважливіших біологічних процесів.
