O jej roli w organizmach ssaków wiemy niewiele. Mowa o chemerynie, która może mieć udział w kontroli układu rozrodczego. Hormonem zainteresowali się uczeni z UWM.
Badania nad hormonalną regulacją układu rozrodczego świń, szczególnie w okresie wczesnej ciąży i w czasie cyklu rujowego prowadzi wraz z zespołem dr hab. Nina Smolińska, prof. UWM z Katedry Anatomii i Fizjologii Zwierząt na Wydziale Biologii i Biotechnologii. Jej głównym obszarem zainteresowań jest endokrynologia rozrodu. Obecnie realizuje projekt Rola chemeryny w macicy świni w okresie okołoimplantacyjnym.
– Pani Profesor, skąd pomysł na podjęcie takiego problemu badawczego?
– Chociaż naukowcy od dawna sugerowali zależność między odżywieniem i sukcesem reprodukcyjnym zwierząt, to jednak wiedza na temat wspólnych mechanizmów kontroli homeostazy energetycznej i rozrodu jest ciągle fragmentaryczna. Zarówno procesy metaboliczne jak i funkcjonowanie układu rozrodczego są kontrolowane przez wiele hormonów. Można przypuszczać, że oprócz hormonów wpływających tylko na wybrane procesy metaboliczne lub struktury związane z rozrodem są też takie, które nadzorują zarówno status metaboliczny, jak i funkcjonowanie układu rozrodczego. Zakładamy, że takim hormonem jest chemeryna. Ogromne luki w wiedzy na temat roli chemeryny w organizmach ssaków, a szczególnie jej udziału w kontroli układu rozrodczego, skłoniły nas do kompleksowych badań jej wpływu na układ rozrodczy, szczególnie na macicę w okresie okołoimplantacyjnym. Tego typu badań nie przeprowadzono dotychczas u zwierząt gospodarskich, w tym u świni domowej.
– Czym zatem jest chemeryna i w jaki sposób wpływa na organizm?
– Chemeryna została odkryta w 1997 roku. Jest jedną z adipokin, przypuszczalnie o wielokierunkowym działaniu. Adipokiny to aktywne biologicznie substancję wytwarzane przez adipocyty, czyli komórki tkanki tłuszczowej. Tkanka tłuszczowa, bowiem poza magazynowaniem energii, pełni też rolę narządu endokrynnego, czyli syntetyzującego i wydzielającego do krążenia wiele substancji.
Wiemy, że chemeryna wpływa m.in. na pobieranie pokarmu, homeostazę energetyczną, funkcjonowanie tkanki tłuszczowej, parametry związane z otyłością (wskaźnik masy ciała - BMI, ciśnienie krwi, poziom cholesterolu) oraz moduluje insulinowrażliwość. Hormon ten jest również zaangażowany w regulację układu odpornościowego. Kolejną funkcją chemeryny, zbadaną w znikomym stopniu, może być jej udział w kontroli układu rozrodczego. Natomiast, rola chemeryny w macicy świń pozostaje całkowicie nieznana.
– Czego dowodzą prowadzone badania?
– Informacje na temat mechanizmów kontroli homeostazy energetycznej i rozrodu są podstawą i wstępem do skutecznej, w przyszłości, ingerencji w te procesy u zwierząt gospodarskich. Prowadzenie badań w tym kierunku jest ważne i niezbędne ze względu na to, że około 40% embrionów świń jest traconych pomiędzy 12 a 18 dniem ciąży. Jest to zatem dla zarodków okres krytyczny, okres który nie został jeszcze do końca scharakteryzowany. Proces ustanowienia i utrzymania ciąży wymaga współdziałania pomiędzy zarodkiem a błoną śluzową macicy, czyli endometrium. Zarodek migrujący w macicy około 10-11 dnia ciąży syntetyzuje i wydziela estradiol i prostaglandynę E2. Są to związki kluczowe w procesie rozpoznania ciąży, który ma miejsce około 12-13 dnia. Następnie - ok. 15-16 dnia ciąży - błona śluzowa macicy przechodzi hormonalnie regulowaną zmianę receptywności („przyswajalności”), co ma doprowadzić do przytwierdzenia i implantacji zarodka. W okres tej receptywności, zwanym „oknem implantacyjnym”, endometrium produkuje wiele związków i enzymów, które sprzyjają połączeniu się zarodka z nabłonkiem macicy. W okresie okołoimplantacyjnym, prawidłowo zsynchronizowane występowanie wielu czynników w macicy, zarodkach i trofoblastach, ma istotne znaczenie dla rozpoznania ciąży przez organizm matki i implantacji zarodka, czyli jego przeżycia i rozwoju. Sugerujemy, że chemeryna należy do tej grupy hormonów, które bezpośrednio lub pośrednio wpływają na procesy/mechanizmy zachodzące w macicy w okresie okołoimplantacyjnym. Eksperymenty, które prowadzimy pozwolą nam zidentyfikować te procesy. Ich wyniki odpowiedzą nam na pytanie: czy chemeryna rzeczywiście należy do tej grupy czynników i czy może być przydatna w wyjaśnieniu przyczyn zamierania zarodków w czasie wczesnej ciąży. Nasze badania mogą przyczynić się do rozwiązania problemów z rozmnażaniem świń, które są przyczyną dużych strat finansowych.
– Czy prowadzone badania można jakość odnieść do ludzi?
– Tak, bo świnia domowa jest gatunkiem nie tylko bardzo ważnym gospodarczo, ale także modelem doświadczalnym, zdecydowanie bliższym człowiekowi, niż np. gryzonie. Dlatego też, nasze badania mogą pomóc w lepszym poznaniu fizjologii człowieka.
– Jakich wniosków spodziewa się Pani Profesor na koniec?
– Nasze badania pozwolą zweryfikować hipotezę o występowaniu u świń wspólnego systemu hormonalnego, obejmującego chemerynę i jej receptory, odgrywającego istotną rolę zarówno w regulacji homeostazy energetycznej, jak i w kontrolowaniu funkcjonowania układu rozrodczego. Umożliwią określenie roli chemeryny w macicy oraz w rozwoju zarodków i trofoblastów świń w okresie okołoimplantacyjnym. Jeśli potwierdzą się nasze założenia, to mogą być inspiracją do kolejnych, bardziej szczegółowych badań dotyczących wpływu chemeryny na proces implantacji zarodka świni domowej.
Sylwia Zadworna
