Размножение человека связано со спонтанным прерыванием беременности на предымплантационных стадиях, происходящим в ~ 50% случаев. Полногеномный анализ индивидуальных бластомеров ранних человеческих эмбрионов показывает, что свыше 70% зародышей содержат клетки с хромосомными аномалиями. Это примерно на порядок выше, чем у других млекопитающих. Аномальные эмбрионы оказываются неспособны к имплантации после вторжения в эндометрий матки. Очевидно, эмбриональные клетки обмениваются некими сигналами с клетками эндометрия, однако молекулярные механизмы распознавания и отторжения "бракованных" зародышей остаются малоизученными. В статье в Scientific Reports британские ученые прояснили некоторые механизмы взаимодействия эмбрионов с эндометрием. Для этого клетки эндометрия обрабатывали культуральной средой после культивирования нормальных и аномальных зародышей. Сравнение транскриптомов эндометрия после такой обработки показало, что в результате контакта с "нормальной" культуральной средой изменяется экспрессия небольшого числа генов, запускающих процесс нормальной имплантации в эндометрии. Среда же от аномальных зародышей изменяет уровень экспрессии около полусотни генов; более половины из них приходится на клеточный транспорт (20%), трансляцию (17%) и клеточный цикл (13%). Аномальные зародыши индуцируют в клетках эндометрия так называемый стресс эндоплазматического ретикулюма (ER stress), что приводит к ингибированию трансляции, индукции шаперонов, аресту клеточного цикла и аутофагии. Кроме того, эмбрионы вызывают в клетках эндометрия кальциевые волны – короткие в случае нормальных зародышей и продолжительные в случае аномальных. Ключевую роль в этих процессах играют сериновые протеазы, секретируемые эмбрионами и активирующие натриевые каналы клеток эндометрия. Трипсин-подобная активность обнаружена в эмбриональной культуральной среде, а обработка эндометрия трипсином приводит к запуску программы имплантации. Нормальные эмбрионы секретируют умеренное количество протеаз, а эндометрий в ответ секретирует протеазные ингибиторы. Аномальные эмбрионы вырабатывают намного большее количество протеаз, что приводит к ЭР-стрессу и последующему отторжению. Авторы полагают, что такой способ селекции зародышей выработался в эволюции у высших млекопитающих в результате использования механизмов менструации для распознавания и отторжения аномальных зародышей. Дальнейшее изучение молекулярных сигналов, которыми обмениваются ранние эмбрионы и ткани матки, будет иметь огромное значение, как практическое, так и фундаментальное. Картинки и обсуждение специалистов --- интересно, что в России принято поддерживать беременность на ранних сроках при угрозе выкидыша, в отличие от западных стран, где люди давно поняли. что таким образом природа фильтрует некачественные зародыши. --- Есть и другой аспект -клетки сортируются внутри зародыша, и "брак" идет в трофобласт. А эти клетки как раз и попадают в разного рода пренатальные анализы. Впрочем, это отдельный разговор...