Группа американских ученых, используя метод РНК-секвенирования, впервые составила полную библиотеку экспрессии генов, задействованных в лактации. При этом оказалось, что ключевую роль в процессе секреции грудного молока играет инсулин и возникающие у женщин проблемы с лактацией могут быть связаны с имеющимся у них преддиабетическим состоянием. Работа опубликована в журнале PLOS ONE.

Предыдущие исследования, проведенные группой под руководством Лори Номмсен-Риверс (Laurie Nommsen-Rivers) из медицинского научного центра при Детской больнице Цинциннати, показали, что у матерей с признаками нарушения метаболизма глюкозы, например страдающих избыточным весом, наблюдается более поздний «приход» молока, что заставило авторов предположить наличие связи между инсулином и процессом лактации.

В ходе нынешнего исследования было установлено, что

молочные железы в период лактации становятся чрезвычайно чувствительными к инсулину, который, как оказалось, регулирует секреторную функцию лактоцитов – эпителиальных клеток, вырабатывающих молозиво и молоко. Так, была выявлена взаимная модуляция ключевых генов, вовлеченных в процессы лактации и регуляции инсулинового сигнального пути.

В частности, биомаркером, свидетельствующим о связи между наличием резистентности тканей к инсулину и снижением секреторной функции молочных желез, как установили авторы, может служить белок PTPRF, кодируемый одноименным геном.

Ген PTPRF подавляет внутриклеточные сигналы, запускаемые инсулином через соответствующие рецепторы на поверхности лактоцитов.

После выяснения ключевого значения инсулинового сигнального пути для нормального функционирования молочных желез, группа Номмсен-Риверс планирует провести клинические испытания препарата, предназначенного для контроля уровня глюкозы в крови при диабете 2 типа, на испытывающих трудности с лактацией женщинах с тем, чтобы проверить, не удастся ли, усиливая действие инсулина на молочную железу, усилить тем самым секрецию молока.

В то же время, как подчеркнула Номмсен-Риверс, наилучшим способом в этом случае, возможно, являются не фармакологические методы, а изменение диеты и физические упражнения, что и планируется проверить в дальнейшем.

Группа Номмсен-Риверс в ходе своей работы также впервые составила исчерпывающий генетический «портрет» человеческой лактации благодаря профилированию экспрессии генов в лактоцитах на всех стадиях процесса методом РНК-секвенирования.

Было установлено, что каждая стадия лактации сопровождается сложной системой изменений в уровнях экспрессии целого пула генов и, соответственно, в уровнях присутствия тех или иных белков в составе секрета молочных желез. Так, на стадии выработки молозива была зафиксирована активность генов, связанных с экспрессией изоферритинов и катепсинов, что говорит о важности этих белков для здоровья новорожденных. В период зрелой лактации, как выяснилось, резко увеличивается секреция двух других белков – бета-казеина и альфа-лактальбумина, транскрипты которых составляют на этой стадии 45 процентов всего пула микроРНК.

Как полагают авторы, сделанные открытия помогут лучше понять не только механизм человеческой лактации, но и оценить влияние материнской физиологии на него.