Τα υψηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα της εγκύου μπορεί να προκαλέσουν βλάβη στην καρδιά του εμβρύου.
Η συγγενής καρδιοπάθεια επηρεάζει σχεδόν 1 στα 100 παιδιά που γεννιούνται στις ΗΠΑ, καθιστώντας την ένα συνηθισμένο γενετικό ελάττωμα.
Η σοβαρότητα των συμπτωμάτων που προκαλεί ποικίλλει, κυμαινόμενη από έναν ελαφρώς εξασθενημένο καρδιακό μυ και χωρίς συμπτώματα, μέχρι σοβαρές καρδιακές παραμορφώσεις που απαιτούν χειρουργική επέμβαση.
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες διαπίστωσαν ότι τα υψηλά επίπεδα γλυκόζης, λόγω διαβήτη ή άλλων παραγόντων, εμποδίζουν τα καρδιακά κύτταρα να ωριμάσουν.
Τα ευρήματά τους εξηγούν γιατί τα μωρά που γεννιούνται από γυναίκες με διαβήτη είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν συγγενείς καρδιακές παθήσεις.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι όταν αναπτύσσονται καρδιακά κύτταρα που εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα γλυκόζης, αυτά δημιουργούν περισσότερα δομικά στοιχεία του DNA από το συνηθισμένο, γεγονός που τα οδηγεί να αναπαράγονται παρά να ωριμάζουν.
“Τα υψηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα δεν είναι μόνο ανθυγιεινά για τους ενήλικες, είναι ανθυγιεινά και για την ανάπτυξη των εμβρύων», δήλωσε ο Atsushi Nakano, αναπληρωτής καθηγητής μοριακής, κυτταρικής και αναπτυξιακής βιολογίας.
Ο Nakano και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα για να αναπτύξουν καρδιακά μυϊκά κύτταρα (καρδιομυοκύτταρα) στο εργαστήριο και στη συνέχεια τα εξέθεσαν σε διαφορετικά επίπεδα γλυκόζης. Τα κύτταρα που εκτέθηκαν σε μικρές ποσότητες γλυκόζης ωρίμασαν κανονικά, αλλά τα καρδιομυοκύτταρα που είχαν εκτεθεί σε υψηλά επίπεδα γλυκόζης ωρίμασαν αργά ή απέτυχαν να ωριμάσουν εντελώς, και αντ’ αυτού δημιουργήθηκαν περισσότερα ανώριμα κύτταρα.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν πως όταν εκτίθενται σε επιπλέον γλυκόζη, τα καρδιακά μυϊκά κύτταρα υπερεκτιμούν την οδό της φωσφορικής πεντόζης – μια κυτταρική διαδικασία που, μεταξύ άλλων, δημιουργεί νουκλεοτίδια, τα δομικά στοιχεία του DNA. Σε κύτταρα με υψηλά επίπεδα γλυκόζης, η οδός της φωσφορικής πεντόζης δημιούργησε περισσότερα νουκλεοτίδια από το συνηθισμένο. Οι επιστήμονες έδειξαν ότι η περίσσεια των νουκλεοτιδίων απέτρεψε τα κύτταρα από το να ωριμάσουν.
Τα μωρά που γεννιούνται από γυναίκες με υψηλά επίπεδα γλυκόζης στο αίμα τους κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης είναι 2 έως 5 φορές πιο πιθανό να αναπτύξουν τη διαταραχή από άλλα μωρά. Ωστόσο, οι ερευνητές δεν μπόρεσαν να προσδιορίσουν την ακριβή επίδραση της γλυκόζης στο αναπτυσσόμενο έμβρυο.
Αν και η γενετική παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη συγγενούς καρδιακής νόσου, ο κύριος μη γενετικός παράγοντας κινδύνου για τη νόσο είναι η μητέρα που πάσχει από διαβήτη κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.
“Η περισσότερη διατροφή θεωρείται γενικά ότι είναι καλύτερη για τα κύτταρα, αλλά εδώ βλέπουμε ακριβώς το αντίθετο», δήλωσε ο Nakano. “Με τη μείωση της γλυκόζης στο σωστό σημείο, μπορούμε να περιορίσουμε τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, και να δοθεί ώθηση στην ωρίμανση ενισχύοντας τον καρδιακό μυ» πρόσθεσε.
Πο επιστήμονες παρατήρησαν το ίδιο πράγμα και σε ποντίκια που προήλθαν από μητέρες με διαβήτη κατά την εγκυμοσύνη: τα καρδιακά κύτταρα των εμβρύων διαχωρίστηκαν γρήγορα αλλά ωρίμασαν αργά.
“Η κατανόηση του μηχανισμού με τον οποίο τα υψηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα προκαλούν ασθένεια στο έμβρυο μπορεί τελικά να οδηγήσει σε νέες θεραπείες» είπε ο Nakano.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό eLife.
