Некоторые животные ставят беременность на паузу, но механизм этого явления остаётся загадкой
"Эмбриональная диапауза" — способность приостанавливать беременность до подходящего времени для родов — существует у многих млекопитающих и может дать ценные уроки о человеческой беременности, стволовых клетках и раке.
Какие животные на это способны?
Более 130 видов млекопитающих могут ставить беременность на паузу от нескольких дней до 11 месяцев. У большинства видов (кроме некоторых летучих мышей) это происходит, когда эмбрион представляет собой крошечный шар из ~80 клеток, до прикрепления к матке.
Способность независимо развилась у разных групп для успешного размножения:
- Большинство хищников (все медведи, большинство тюленей)
- Многие грызуны, олени, броненосцы, муравьеды
- Более трети видов с диапаузой — из Австралии (некоторые опоссумы, почти все кенгуру и валлаби)
Рекордсмен по длительности паузы — тамарский валлаби (до 11 месяцев).
Зачем нужна пауза?
Главное преимущество — разделение спаривания и родов. Существует две основные стратегии:
- Спаривание сразу после родов — создание "резервной" беременности на случай гибели детёныша. Лактация вызывает паузу, которая длится всё время вскармливания.
- Сезонная пауза каждой беременности до оптимального времени. Например, норки спариваются в начале марта, но задерживают развитие эмбрионов до весеннего равноденствия (21 марта), чтобы детёныши родились весной.
Тамарский валлаби комбинирует оба метода (лактация + короткий световой день), чтобы отложить роды на январь и обеспечить выход детёныша из сумки весной, а не жарким летом.
Что мы можем узнать из диапаузы?
Явление впервые описано в 1854 году у европейской косули, но подтверждено наукой лишь к 1950 году.
Ключевая загадка: молекулярный механизм до сих пор неясен. Гормоны, контролирующие диапаузу, различаются у разных групп млекопитающих, и долгое время не было найдено единого механизма.
Новые данные:
- Молекулярная сигнализация между маткой и эмбрионом, по-видимому, консервативна у мыши, норки и тамарского валлаби.
- Исследователи из Польши приостановили развитие эмбрионов овцы (вида без естественной диапаузы), пересадив их в матку мыши и обратно, без негативных последствий.
Это указывает, что потенциал к диапаузе может существовать у всех млекопитающих, включая человека.
Применимо ли это к людям?
Вероятно, диапауза не станет нормой для человека. Нужно было бы обнаружить беременность в течение ~5 дней после зачатия, когда у большинства видов начинается пауза.
Однако изучение диапаузы имеет важные последствия:
- ЭКО и эмбриология: Момент входа эмбриона в диапаузу совпадает со временем переноса эмбриона в матку при ЭКО. Это может помочь улучшить культивирование эмбрионов и выбор "лучшего" для переноса.
- Стволовые клетки: Первые стволовые клетки, выделенные учёными, были получены из эмбриона мыши в диапаузе, когда клеточный цикл приостановлен. Стволовые клетки очень похожи на "замерший" эмбрион.
- Лечение рака: Понимание молекулярных механизмов диапаузы может привести к новым методам остановки деления клеток или идентификации маркеров опухолевых стволовых клеток, ответственных за метастазирование.