BRISBANE - Nedostatok železa počas tehotenstva môže spôsobiť, že sa u myších embryí vyvinú ženské znaky, ukázala nová štúdia. Nie je však jasné, či sa tento efekt vzťahuje aj na ľudí.
Nízky obsah železa narúša aktiváciu kľúčového génu, ktorý podporuje vývoj mužských pohlavných orgánov, uvieol portál Live Science. To spôsobuje, že u embryí s chromozómami XY, čo je najčastejšia kombinácia, ktorá sa vyskytuje u mužov sa namiesto nich vyvinú ženské pohlavné orgány.
„Toto je úplne nové a úplne neočakávané zistenie,“ povedal pre Live Science spoluautor štúdie Peter Koopman, odborník na vývojovú biológiu na Queenslandskej univerzite v Austrálii. „Nikdy predtým sa neukázalo, že železo môže otočiť taký dôležitý vývojový spínač,“ dodal.
Predchádzajúci výskum zistil, že gén SRY na chromozóme Y je „hlavným spínačom“ na zapnutie vývoja mužských orgánov u cicavcov. Enzým s názvom JMJD1A zohráva dôležitú úlohu pri prepínaní tohto hlavného spínača a na jeho správne fungovanie je potrebné železo. Súvislosť medzi hladinou železa a určovaním pohlavia však nebola úplne pochopená.
V štúdii uverejnenej 4. júna v časopise Nature vedci uvádzajú, že železo je nevyhnutné pre vývoj semenníkov u myší XY. Výsledky ukazujú, že nedostatok železa u matky narúša aktivitu JMJD1A, ktorá znižuje expresiu SRY a riadi vývoj vaječníkov u embryí myší XY.
Je však príliš skoro na to, aby sme mohli povedať, či sa toto zistenie u myší môže premietnuť do ľudského tehotenstva a vývoja pohlavia, povedal pre Live Science Tony Gamble, odborník biologických vied na Marquette University v Milwaukee, ktorý sa na štúdii nepodieľal.
V štúdii výskumníci použili farmaceutické ošetrenie a stravu s nízkym obsahom železa na manipuláciu s hladinou železa u gravidných myší. Keď u gravidných myší došlo k nedostatku železa, spôsobilo to, že u šiestich z celkového počtu 39 embryí XY sa namiesto semenníkov vyvinuli vaječníky. Ďalším skúmaním zistili, že genetika zrejme ovplyvňuje, ktoré embryá sú na tento účinok citlivé.
Aby tím potvrdil tento mechanizmus, vypestoval v laboratórnych miskách aj embryonálne gonády - štruktúry, z ktorých sa v maternici vyvíjajú semenníky alebo vaječníky, aby mohli priamo pozorovať vplyv nedostatku železa. Tieto laboratórne analýzy ukázali, že zníženie železa v bunkách na 40 % normálnej hladiny viedlo k veľkému nárastu histónov na géne SRY. Históny sú proteíny, ktoré viažu DNA a pomáhajú kontrolovať, ktoré gény sú zapnuté, a tento účinok takmer úplne zablokoval expresiu génu SRY.
Za normálnych okolností enzým JMJD1A zbavuje gén SRY histónov, čo umožňuje jeho zapnutie. Vedci predpokladajú, že keď klesne hladina železa, aktivita enzýmu je narušená, takže na géne SRY sa nahromadia potláčajúce históny.
Koopman k týmto výsledkom povedal, že „niektoré dôležité vývojové znaky, o ktorých sa predtým predpokladalo, že sú čisto geneticky riadené, môžu byť vážne ovplyvnené aj výživou a metabolickými faktormi.“ A dodal, že ak môže mať železo takýto vplyv na vývoj pohlavia, potom možno aj iné orgánové systémy môžu kriticky závisieť od železa alebo iných výživových faktorov podobným spôsobom.
Keďže výskum sa uskutočnil výlučne na myšiach, otázka, či môže mať železo podobné účinky aj u ľudí, je stále otvorená. Hoci sa určovanie pohlavia u cicavcov riadi vo všeobecnosti podobným plánom, medzi myšami a ľuďmi existujú niektoré dôležité rozdiely, povedal Gamble.
Napríklad, hoci sa oba druhy spoliehajú na rovnaké gény, ktoré riadia vývoj semenníkov, dôsledky mutácií v týchto génoch sa u oboch druhov líšia. Gamble uviedol, že myši sú vďaka svojej podobnosti s ľuďmi dôležitým modelom na štúdium vývoja a chorôb, ale tieto rozdiely nabádajú k opatrnosti pri jednoduchom predpokladaní, že procesy u oboch druhov prebiehajú rovnako.
Testovanie nového zistenia na ľuďoch nebude jednoduché, pretože mnohé experimenty, ktoré je možné vykonať na myšiach, nie je možné eticky vykonať na ľuďoch, povedal Koopman. „Takže cesta vpred bude musieť zahŕňať biochemické experimenty, experimenty s bunkovými kultúrami a génovou expresiou, aby sa vytvoril súbor nepriamych dôkazov, že to, čo platí u myší, platí aj u ľudí,“ povedal.
