Имплантация — это начальный этап беременности, когда эмбрион прикрепляется к эндометрию, внутреннему слою ткани матки, и проникает в него. Во время этого процесса клетки эндометрия изменяются, чтобы создать правильные условия для развития оплодотворенной яйцеклетки.

В статье в Communications Biology исследовательская группа под руководством профессора Кей Миямото с факультета сельского хозяйства Университета Кюсю, а также доктора Исао Тамуры и профессора Норихито Сугино из Университета Ямагучи прояснили ключевой этап изменения клеток эндометрия. Когда клетки стромы эндометрия, или ЭСК, дифференцируются в клетки, подходящие для имплантации яйцеклетки, актин в ядре клетки динамически изменяется, переключая переключатель для процесса дифференциации клетки.

На начальных этапах человеческой беременности матка претерпевает множество изменений, чтобы создать подходящую среду для имплантации и роста эмбриона. Одно из таких изменений называется децидуализацией. Это когда эмбриональные стволовые клетки изменяют свою функцию и морфологию и дифференцируются в децидуальные клетки, которые имеют решающее значение для имплантации и поддержания беременности.

«Если децидуализация нарушена, эмбрион не может быть имплантирован, что приводит к бесплодию. Однако регуляторный механизм децидуализации еще не полностью изучен», — объясняет Миямото. «Группа Тамуры и Сугино ранее сообщала, что во время децидуализации экспрессия многих генов меняется. Чтобы получить более глубокое молекулярное представление об этом процессе, мы сосредоточились на белках актина».

Актин является компонентом структуры клетки, или цитоскелета, и, как известно, участвует в изменении формы клетки, ключевом этапе децидуализации. Недавно было обнаружено, что актин существует в ядре эмбриональных стволовых клеток.

Команда начала с разработки эмбриональных стволовых клеток, где они могли визуально отслеживать поведение ядерного актина в реальном времени. В своем анализе они обнаружили, что после начала децидуализации актин в ядре агрегируется в волокна.

«Интересно, что когда клетки возвращаются в исходное состояние ESC, ядерные агрегаты актина также исчезают. Искусственное подавление образования агрегатов актина подавляет децидуализацию, указывая на то, что его образование необходимо для процесса», — продолжает Миямото. «Дальнейший анализ показал, что эта сборка актина играет роль в подавлении пролиферации клеток».

Во время децидуализации пролиферация клеток должна временно остановиться, чтобы ЭСК начали процесс дифференциации. Команде удалось идентифицировать фактор транскрипции под названием C/EBPb как ключевой фактор, который контролирует формирование сборки ядерного актина во время всего этого процесса.

Это открытие проливает свет на новый механизм контроля, опосредованного ядерным актином, в процессе децидуализации и раскрывает новую роль ядерного актина в процессе имплантации.

«Стоит рассмотреть возможность воздействия на динамику ядерного актина и его регуляторный фактор C/EBPb для разработки новых методов лечения нарушений имплантации», — заключает Миямото.