חוקרים במכון פרנסיס קריק הראו כי גונדוטרופים, תאים בבלוטת יותרת המוח עם תפקיד מפתח בגיל ההתבגרות וההתרבות, מגיעים משתי אוכלוסיות שונות, כאשר הרוב יוצר לאחר הלידה ולא בעובר, כפי שחשבו בעבר.
הבנה טובה יותר של מתי התאים החשובים הללו מתפתחים יכולה לעזור לחוקרים וקלינאים להבין ולטפל בהפרעות המשפיעות על גיל ההתבגרות והפוריות.
ברוח יותרת המוח, בלוטה קטנה הממוקמת באמצע הראש ומחוברת למוח, גונדוטרופים משחררים הורמונים המעוררים את השחלות או האשכים להתבגר ולהתחיל להכין ביצים או זרע. גונדוטרופים מופיעים לראשונה בעובר ומתרחבים במספר לאחר הלידה.
צוות מחקר בקריק זיהה בעבר אוכלוסייה של תאי גזע ספציפיים לרקמות בבלוטת יותרת המוח, שהם תאים שיכולים להתחדש בעצמם או להתמחות בכל סוג תאים המרכיב את הרקמה בה הם נמצאים.
לאלה לא הייתה שום פונקציה ברורה, למרות שהם יכלו להפוך לכל סוג תאים הורמונליים בהקשרים מיוחדים. עכשיו, במחקר שפורסם היום ב תקשורת טבעאותה מעבדה זיהו כי תאי גזע אלה מולידים את עיקר אוכלוסיית הגונדוטרוף לאחר הלידה.
הצוות הסתדר על ידי סימון גנטי ומעקב אחר צאצאי תאי הגזע כשהם התפתחו לסוגים שונים בבלוטת יותרת המוח בעכברים.
על ידי עקוב אחר הסמנים מלידה עד שנה, הצוות ראה כי מאגר תאי הגזע הפך כמעט אך ורק לגונדוטרופים ולא לסוגים אחרים של תאי יותרת המוח. תהליך זה התחיל לאחר הלידה והמשיך עד גיל ההתבגרות במה שמכונה התקופה 'המיניפוברית' בעכברים.
הם גם הראו ששתי האוכלוסיות ממוקמות בתאים נפרדים בבלוטת יותרת המוח וכי הגונדוטרופים העובריים נשארים ממוקמים לאורך החיים, ואילו האוכלוסייה הנגזרת מתאי הגזע התפשטה על הבלוטה לאחר הלידה.
המתכון הנכון לייצור גונדוטרופים
בשלב הבא, הצוות נועד להבין מה עורר את תאי הגזע להפוך לגונדוטרופים באופן ספציפי. הם אישרו שזה צריך להיות משהו שנמצא בגוף, מכיוון שפעם מבודדים במעבדה, תאי הגזע יכולים להפוך לכל סוג תאי יותרת המוח ולא, כפי שניתן לראות בחיה הצעירה, כמעט אך ורק גונדוטרופים.
החוקרים חסמו לראשונה הורמון שנעשה במוח בשם הורמון משחרר גונדוטרופין (GNRH), שמעורר גונדוטרופים לשחרור הורמונים. זה גרם לשחלות ואשכים קטנים יותר, אך עדיין לא הפריע לתאי הגזע להפוך לגונדוטרופים, מה שמרמז כי GNRH אינו האות שמעורר את התפתחותם. באופן דומה, הסרת הורמוני מין כמו טסטוסטרון, על ידי מתן עכברים חוסמים כימיים או הסרת השחלות והאשכים, לא הייתה השפעה.
מכיוון שהורמוני GNRH ומין לא מילאו תפקיד בייצור גונדוטרופים, הצוות משער שמשהו בהקשר הפיזיולוגי, כמו להשאיר את גוף האם בלידה, חשוב לגונדוטרופים להתפתח בזמן הנכון.
Minipuberity: חלון הזדמנויות
אנשים עם הפרעה גנטית נדירה הנקראת היפוגונדיזם מולד היפוגונאדוטרופי (CHH) אינם מייצרים GnRH. המשמעות היא שגונדוטרופים אינם מגורים לייצר הורמונים המופעלים על גיל ההתבגרות, מה שמוביל להתפתחות מינית נעדרת או לא שלמה.
בדומה לעכברים, בני האדם עוברים גם את המיניפובציה, שם גל של פעילות בבלוטת יותרת המוח מתרחש ממש לאחר הלידה ונמשך בין כמה חודשים עד שנים. החוקרים מאמינים גם כי אותן שתי תת -אוכלוסיות של גונדוטרופים עשויות להתקיים אצל בני אדם, מה שמרמז כי גם גונדוטרופים מיוצרים בעיקר במהלך המיניפובריות.
זה מדגיש שיש חלון הזדמנויות בתחילת החיים לאבחון הפרעות כמו CHH או לבדוק ולהתערב אם גונדוטרופים נוצרים כראוי. זיהוי זה קודם לכן עלול למנוע מהילדים שלא יעברו את גיל ההתבגרות בהמשך החיים.
ידענו על אוכלוסיית תאי גזע זו ברוח יותרת המוח במשך זמן מה, אך נדרשו את הכלים הנכונים ששימשו בזמן הנכון לראות עד כמה הם חשובים. במקום הרעיון שהוחזק בעבר שלגונדוטרופים כולם מקור זהה, מצאנו במקום זאת שיש שני גלי דור, לפני הלידה ואחריה. "
קארין ריזוטי, מדענית מחקר מעבדה עיקרית במעבדת הביולוגיה של תאי הגזע והגנטיקה ההתפתחותית במחבר הקריק והסופר המשותף
דניאל שרידן, לשעבר סטודנט לתואר שלישי בקריק והסופר הראשון, אמר: "התגלית שלנו כי גונדוטרופים מיוצרים בעיקר לאחר הלידה חשובה מכיוון שהיא מדגישה הזדמנות להתערב, מה שיהיה קשה אם הם היו מיוצרים בעיקר בעובר.
רובין לובל-באדג ', מנהיג הקבוצה העיקרית של מעבדת הביולוגיה של תאי הגזע ומעבדה לגנטיקה התפתחותית אצל הקריק והסופר המשותף, אמר: "כעת, כשאנחנו יודעים שיש שתי אוכלוסיות נפרדות של גונדוטרופים, אנו יכולים להתחיל לבטל את הקבוצה שהקבוצה מושפעת במהלך כל הפרעות כמו CHH הגורמות לעיכוב או נעדר מבוגרת.
החוקרים עבדו עם צוותים רבים בקריק, כולל מתקן המחקר הביולוגי, שירות השינוי הגנטי ותיאביואינפורמטיקה וביוסטטיסטיקה, מיקרוסקופיית אור מתקדמת, גנומיקה, ציטומטריה זרימה וצוותי היסטופתולוגיה.
