Используя передовые методы анализа отдельных клеток и пространственных данных, исследователи изучили 200 000 отдельных клеток и сравнили их с миллионом клеток в их первоначальном положении в тканях матки и плаценты. Это позволило определить различные типы клеток, проследить за их развитием и понять, как они связаны с осложнениями во время беременности.

«Эта работа дает нам гораздо более четкое представление о критически важном плацентарном барьере, чем когда-либо прежде», — сказал Цзинцзин Ли, доцент кафедры неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Он является автором исследования, опубликованного в Nature.

Плацентарный барьер — это временная, но крайне важная структура, состоящая из клеток матки и плаценты, которая формируется примерно через неделю после оплодотворения и сохраняется на протяжении всей беременности. Она обеспечивает рост плода, поддерживая здоровье матери. Из-за сложности этой структуры ученые долгое время не могли понять, как развивается здоровая беременность и почему возникают осложнения.

«Изучая каждую клетку этой ткани на протяжении всей беременности, мы можем понять, как происходит нормальное развитие и что может пойти не так», — говорит Сьюзан Дж. Фишер, соруководитель исследования. 

Атлас выявил ранее неизвестный тип материнских клеток, расположенных в том месте, где плацентарные клетки плода впервые проникают в матку. По всей видимости, эти клетки регулируют глубину проникновения плацентарных клеток в ткани матки — процесс, необходимый для обеспечения кровоснабжения плода. Исследователи обнаружили, что в этих клетках есть каннабиноидный рецептор. Воздействие молекул каннабиноидов еще больше ограничивало инвазию плацентарных клеток.

Чтобы понять, как возникают осложнения, команда исследователей объединила генетические данные 10 000 пациентов. Ученые сопоставили генетические факторы риска таких состояний, как преждевременные роды, преэклампсия и выкидыш, с регуляторными участками ДНК, которые контролируют активность генов.

Затем команда сосредоточилась на преэклампсии — потенциально опасном для жизни состоянии, характеризующемся резким повышением артериального давления. Было обнаружено, что наиболее уязвимые типы клеток участвуют в ремоделировании кровеносных сосудов матки, что необходимо для обеспечения достаточного кровоснабжения плаценты. Полученные данные позволяют предположить, что преэклампсия может быть следствием нарушения связи между клетками матери и плода, которые в норме координируют этот процесс.

Составив подробную карту здоровых беременностей, исследователи планируют изучить случаи осложнённых беременностей, чтобы определить потенциальные методы лечения.